Способ удаления органической связки

 

Изобретение относится к области технической керамики и огнеупоров и может быть использовано для изготовления изделий, применяемых в электротехнике, машиностроении, химической и металлургической отраслях промышленности. Способ удаления органической связки из полуфабрикатов заключается в термообработке их в засыпке порошка, при этом предлагается использовать засыпку, состоящую из смеси порошков, где одна часть засыпки имеет удельную поверхность равную, а вторая часть засыпки имеет удельную поверхность в 1,5-2,0 раза выше удельной поверхности порошков, из которых изготовлены полуфабрикаты. Используют засыпку из смеси оксидных порошков, в частности, из гамма-глинозема и/или порошка, из которого изготовлены полуфабрикаты, взятых в соотношении 2:3 - 3:2. Способ позволяет снизить количество брака при удалении органической связки из полуфабрикатов, полученных методом горячего литья либо экструзией термопластичных шликеров, на основе порошков, имеющих удельную поверхность до 150 м 2/г. 1 с. и 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области технической керамики и огнеупоров и может быть использовано для изготовления изделий, применяемых в электротехнике, машиностроении, химической и металлургической отраслях промышленности.

На данный момент все шликеры на термопластичной основе изготавливаются из порошков, имеющих удельную поверхность 0,5-1,0 м2/г. Средний размер частиц порошка при этом составляет 0,8-2,0 мкм. Поэтому при удалении органической связки из полуфабрикатов, изготовленных из этих шликеров, используют засыпку с удельной поверхностью близкой к удельной поверхности порошков, из которых изготовлен данный шликер.

Ультрадисперсные порошки, в том числе плазмохимические, имеют средний размер кристаллитов порядка 20 нм (Иванов Ю.Ф., Пауль А.В., Конева Н.А., Дорда Ф.А., Дедов Н.В., Козлов Э.В. Стабилизация высокотемпературной модификации диоксида циркония. Стекло и керамика. 1991 г., №9, с.22-23.) и являются очень перспективными материалами для производства высокопрочной керамики. Они также обладают большой удельной поверхностью до 150 м2/г, но приготовленные термопластичные шликеры на основе таких порошков содержат большое количество органической связки (от 18 до 60%) (Кульков С.Н., Мельников А.Г., Андриец С.П., Рыжова Л.Н., Батьян В.Г. Технологические свойства ультрадисперсных плазмохимических порошков. Стекло и керамика. 2001, №1. с.20-22.). Поэтому при использовании обычных порошков с удельной поверхностью 0,5-0,9 м2/г в качестве засыпки не происходит полного и своевременного удаления органической связки, что приводит к большому числу бракованных заготовок.

Известно применение способа удаления органического связующего из керамических формовок (Заявка Японии №61 - 77671, МКИ С04В 35/64, 1986) в гамма-глиноземе с размером частиц менее 200 мкм.

Недостатком данного способа является то, что при удалении органической связки из отливок, изготовленных из порошков с удельной поверхностью, превышающей удельную поверхность порошков засыпки, не удается произвести своевременного и быстрого ее удаления.

Ближайшим аналогом, принятым за прототип, является способ предварительного удаления органической связки из отливок в засыпке порошка, имеющего удельную поверхность 0,67-0,72 м2/г (Жуков Н.Д., Александрова Э.А., Терехов Л.М., Лемехов В.Д. "Кинетика предварительного удаления органической связки из отливок". Стекло и керамика. 1991. №2. с.23.).

Недостатком данного способа удаления органической связки является то, что засыпка имеет низкую удельную поверхность (0,67-0,72 м2/г) и в тех случаях, когда отливка изготовлена из порошков, имевших удельную поверхность значительно превышающую удельную поверхность порошков засыпки, удаление органической связки из отливок будет затруднено и приведет к большому количеству брака.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа удаления органической связки из полуфабрикатов, полученных методом горячего литья либо экструзией термопластичных шликеров, на основе порошков, имеющих высокую удельную поверхность с целью уменьшения брака.

Для достижения указанного технического результата в способе удаления органической связки из полуфабрикатов, заключающийся в их термообработке в засыпке порошка, предлагается использовать засыпку, состоящую из смеси порошков, где одна часть засыпки имеет удельную поверхность равную, а вторая часть засыпки имеет удельную поверхность выше удельной поверхности порошков, из которых изготовлены полуфабрикаты.

Кроме того, вторая часть засыпки имеет удельную поверхность выше, предпочтительно в 1,5-2,0 раза.

Кроме того, используют засыпку из смеси порошков, предпочтительно взятых в соотношении 2:3 - 3:2.

Кроме того, полуфабрикаты изготовлены методом литья, либо экструзией термопластичного шликера, приготовленного из ультрадисперсных порошков, имеющих удельную поверхность до 150 м2/г.

Кроме того, в качестве засыпки используют порошок гамма-глинозема и/или порошок, из которого изготовлены полуфабрикаты.

В качестве ультрадисперсных порошков оксидов металлов использованы ультрадисперсные порошки, выбранные из группы, состоящей из ультрадисперсных порошков оксида алюминия, ультрадисперсных порошков диоксида циркония, ультрадисперсных порошков оксида магния, ультрадисперсных порошков оксида иттрия, ультрадисперсных порошков оксида кальция, порошка оксида церия и их смесей. Ультрадисперсные порошки оксидов металлов могут быть получены химическим, плазмохимическим методами, совместным осаждением из растворов и другими способами.

Возможность реализации изобретения основана на следующем. Ультрадисперсные порошки оксидов обладают большой удельной поверхностью (до 150 м2/г), поэтому при удалении органической связки из полуфабрикатов, на основе ультрадисперсных порошков, необходимо иметь порошок засыпки с удельной поверхностью близкой к удельной поверхности порошка полуфабриката. Это необходимо для того, чтобы расплавленная связующая масса могла полностью перераспределиться во всем объеме -как в полуфабрикате, так и в порошке засыпки. В случае если удельная поверхность порошка засыпки будет меньше удельной поверхности порошка, из которого изготовлены полуфабрикаты, то распределение расплавленной связки будет неполным. Более интенсивное и равномерное удаление органической связки из полуфабриката будет осуществляться в том случае, если порошок засыпки будет иметь удельную поверхность выше, чем удельная поверхность порошков, из которых изготовлен полуфабрикат. Наиболее хорошие результаты по удалению органической связки получены при использовании засыпки из смеси порошков, где одна часть засыпки имеет удельную поверхность равную, а вторая часть засыпки имеет удельную поверхность выше в 1,5-2,0 раза удельной поверхности порошков, из которых изготовлены полуфабрикаты. Причем используют засыпку из смеси порошков, предпочтительно взятых в соотношении 2:3 - 3:2. Термообработку полуфабрикатов, помещенных в засыпку, проводят по известному режиму.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Пример №1.

Из термопластичного шликера, полученного из порошка ZrO2 стабилизированного 5% (весовые проценты) Y2О3, либо 3% (весовые проценты) MgO, либо 12% (весовые проценты) СеО2, имеющего удельную поверхность 5-8 м2/г, отливают две партии образцов и помещают их в засыпку. Первую партию помещают в засыпку, которая состоит из смеси порошков глинозема, где одна часть порошка засыпки, 60% по объему, имеет удельную поверхность 5-8 м 2/г, а другая часть, 40% по объему, имеет удельную поверхность 15-20 м2/г. Вторую партию помещают в засыпку с удельной поверхностью 5-8 м2/г. Термообработку отливок проводят по известному режиму, применяемому при полном удалении органической связки. После извлечения полуфабрикатов из засыпки оказалось, что при удалении органической связки в засыпке с удельной поверхностью 5-8 м2/г наблюдается до 30% бракованных изделий, в то время как в партии №1 брак отсутствует.

Пример №2.

Из термопластичного шликера, полученного из порошка Аl 2О3, имеющего удельную поверхность 25-40 м 2/г, отливают две партии образцов и помещают их в засыпку. Первую партию помещают в засыпку, которая состоит из смеси порошков глинозема, где одна часть порошка засыпки, 40% по объему, имеет удельную поверхность 25-40 м2/г, а другая часть, 60% по объему, имеет удельную поверхность 50-80 м2/г. Вторую партию помещают в засыпку с удельной поверхностью 25-40 м2/г. Термообработку отливок проводят по известному режиму, применяемому при полном удалении органической связки. После извлечения полуфабрикатов из засыпки оказалось, что при удалении органической связки в засыпке с удельной поверхностью 25-40 м2/г наблюдается до 60% бракованных изделий, в то время как в партии №1 обнаружено лишь 2,0% брака.

Пример №3.

Из термопластичного шликера, полученного из порошка Аl2О3, имеющего удельную поверхность 25-40 м2/г, отливают две партии образцов и помещают их в засыпку. Первую партию помещают в засыпку, которая состоит из смеси порошков глинозема, где одна часть порошка засыпки, 50% по объему, имеет удельную поверхность 25-40 м2 /г, а другая часть, 50% по объему, из порошка Аl2О 3, имеющего удельную поверхность 50-80 м2 /г. Вторую партию помещают в засыпку с удельной поверхностью 25-40 м2/г. Термообработку отливок проводят по известному режиму, применяемому при полном удалении органической связки. После извлечения полуфабрикатов из засыпки оказалось, что при удалении органической связки в засыпке с удельной поверхностью 25-40 м2/г наблюдается до 60% бракованных изделий, в то время как в партии №1 обнаружено лишь 1,5-2,0% брака.

Предложенный способ удаления органической связки из полуфабрикатов, изготовленных из термопластичных шликеров, на основе порошков с высокой удельной поверхностью, позволяет при известном технологическом режиме их термообработки значительно снизить количество брака.

Формула изобретения

1. Способ удаления органической связки из керамических полуфабрикатов, заключающийся в их термообработке в засыпке порошка, отличающийся тем, что используют засыпку из смеси оксидных порошков, взятых в соотношении 2:3-3:2, где одна часть засыпки имеет удельную поверхность равную, а вторая часть засыпки имеет удельную поверхность выше удельной поверхности порошков, из которых изготовлены полуфабрикаты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторая часть засыпки имеет удельную поверхность выше предпочтительно в 1,5-2,0 раза.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что полуфабрикаты изготовлены методом литья, либо экструзией термопластичного шликера, приготовленного из ультрадисперсных порошков, имеющих удельную поверхность до 150 м2/г.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве засыпки используют порошок гамма-глинозема и/или порошок, из которого изготовлены полуфабрикаты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к способу получения изделий, применяемых в металлургии при разливке металлов, где предъявляются требования к характеристикам твердости и жаростойкости или относительной химической инертности

Изобретение относится к области керамических медицинских материалов и может быть использовано при изготовлении искусственных костей и заполнителя костных дефектов в челюстно-лицевой хирургии

Изобретение относится к электродной промышленности, в частности к технологии получения углеродных изделий высокой плотности

Изобретение относится к области получения огнеупорных порошков из высококарбонатных сырьевых материалов
Изобретение относится к способу получения керамических образцов на основе оксида ванадия V2О3 , легированного оксидом хрома Cr2О3

Изобретение относится к технологии производства керамических материалов и может быть использовано для получения легковесных высокопрочных керамических гранул сферической формы - пропантов, применяемых при гидроразрывах горных пород в качестве расклинивающего агента
Изобретение относится к способу обжига или прокаливания сформованной углеродной массы в печи и к закладочному материалу для использования в этом способе

Изобретение относится к формованным керамическим изделиям на основе глиноземистых шлаков и может быть использовано для изготовления керамических расклинивателей нефтяных скважин и других видов глиноземсодержащих изделий

Изобретение относится к керамической полупроводниковой технологии и может быть использовано для изготовления полупроводниковой керамики на основе титаната бария, а также полупроводниковой керамики с позисторным эффектом

Изобретение относится к керамическому производству для обжига изоляторов свечей зажигания двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к способам термообработки различных изделий в псевдоожиженном слое и может быть использовано при удалении технологической связки из керамического полуфабриката, полученного преимущественно методом горячего литья под давлением

Изобретение относится к области производства керамических деталей и может быть использовано для изготовления технической керамики методом горячего литья под давлением

Изобретение относится к способу удаления органического связующего из сырой керамической формы путем окисления органического связующего

Изобретение относится к изготовлению конструктивных элементов путем литья под давлением, в частности к способу удаления вспомогательных веществ из заготовки

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам удаления пластификатора

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам удаления воска из порошковых изделий. Одно или множество обрабатываемых изделий нагревают в печи, выдерживают в течение заданного периода времени в интервале температур выше температуры испарения воска и ниже температуры науглероживания обрабатываемых изделий и осуществляют регулирование на основании характеристик испарения органического связующего материала. Способ обеспечивает повышение качества изделий. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении полосно-пропускающих фильтров (ППФ). Для изготовления корпуса двухрезонаторного моноблока полосно-пропускающего фильтра получают порошковую смесь LaAlO3 в количестве 30-40 мас. % и CaTiO3 - остальное. Добавляют в полученную смесь пластификатор, выбранный из группы, включающей в себя стеарин, парафин и пчелиный воск, в количестве 7,0-8,9 мас. %. Льют готовую смесь под давлением и отжигают полученную заготовку в две стадии. Предварительную стадию проводят при температуре 100-300°C в течение 2-4 часов, а окончательную стадию - при температуре 1300-1500°C в течение 4 часов. Изобретение обеспечивает повышение термической стабильности и снижении уровня диэлектрических потерь ППФ при сохранении коэффициента прямоугольности на уровне, достаточно низком для обеспечения высокой селективности ППФ, а также повторяемость радиотехнических параметров при серийном изготовлении ППФ. 3 пр.

Изобретение относится к области получения композиционных керамических изделий и может быть использовано в строительстве или промышленности, в частности в термонагруженных местах энергетических установок. В соответствии с заявленным способом получения изделий на основе нитрида кремния готовят матричную дисперсию на основе парафина и нитрида кремния, нагревая её до жидкой фазы, проводят вощение длинного волокна из кремниевых соединений, затем формуют заготовки заданной формы и с заданными прочностными свойствами с помощью универсальной печатающей установки, обеспечивающей необходимое геометрическое соединение матрицы и волокон с помощью пултрузионно-инжекционной фильеры. В процессе получения заготовки с помощью установки изменяют угол наклона волокна в соответствии с заданием как от слоя к слою, так и внутри одного слоя, обеспечивая контролируемое послойное моделирование заготовки. После полного остывания заготовки освобождаются от парафина путем двухэтапной прокалки вначале в адсорбенте с нагревом до 200оС, а затем на воздухе с нагревом до 600оС, после чего их помещают в герметизированную печь и осуществляют реакционное спекание нитрида кремния при температуре до 1400оС и давлении азота до 0,5 атм. Технический результат изобретения – обеспечение возможности производительного моделирования при получении композитных изделий с требуемыми физико-техническими свойствами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх