Керамическая масса


 


Владельцы патента RU 2499780:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например, для кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение прочности изделий. Керамическая масса содержит кембрийскую глину, песок и фибру на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°С, при следующих соотношениях компонентов, мас. %: глина кембрийская - 70-80; песок - 20-30; фибра на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°С, - 0,1 сверх 100 %. 1 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например, для кирпича.

Известны керамические массы, содержащие в качестве отощителя песок, металлургические шлаки и другие твердые техногенные продукты (Роговой М.И. Технология искусственных пористых заполнителей и керамики. М.: Стройиздат, 1974, с.179-185). Недостатком таких составов является невысокая прочность при сжатии.

Наиболее близкой к предлагаемому составу является керамическая масса (RU №2281925, C04B 33/02, С04B 33/16, опубл. 20.08.2006), содержащая кембрийскую глину и отощитель, в качестве которого используется песок, предварительно обработанный потоком ускоренных электронов при оптимальном значении поглощенной дозы, находящемся в диапазоне 50-150 кГр, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

глина кембрийская 65-75
отощитель, обработанный потоком ускоренных электронов 25-35

Недостатком указанного состава является недостаточно высокая прочность керамического кирпича при сжатии.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение прочности керамического кирпича.

Поставленная задача достигается тем, что керамическая масса, содержащая кембрийскую глину и песок, дополнительно содержит фибру на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°С, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

глина кембрийская 70-80
песок 20-30
фибра на основе ПАН-волокна,
термообработанного при t=3000°С 0,1 сверх 100%

Техническим результатом изобретения является повышение прочности керамического кирпича.

Повышение прочности материала при сжатии и изгибе определяется присутствием углерода в шихте, являющегося сильным восстановителем. В связи с этим более раннее появление жидкой фазы приводит к интенсивному спеканию и повышению прочности образцов.

Пример конкретного выполнения

Изделия изготавливаются по общепринятой технологии производства керамического кирпича пластическим формованием с обжигом при температуре плюс 1000°С.

В качестве глинистого сырья для керамического кирпича может быть использована легкоплавкая красножгущаяся кембрийская глина любого месторождения, например месторождения Красный Бор.

В качестве отощителя используется песок и фибра на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°С. Фибру на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°С, получают из углеродных волокон из полиакрилонитрила, которые нагревают в воздушной среде до температуры 200-300°С. В ходе такого процесса происходит частичное окисление углеродных волокон. Затем окисленные волокна подвергаются высокотемпературному прогреву до 3000°С, что приводит к карбонизации или графитизации волокон. Окисление в воздушной среде придает волокнам огнестойкость за счет частичного дегидрирования или окисления, межмолекулярного сшивания и других процессов. При этом повышается стойкость волокон к плавлению при прогревании и сдерживается чрезмерное удаление атомов углерода. В процессе карбонизации по мере роста температуры происходит газификация и удаление всех атомов органического полимера за исключением атомов углерода. Образовавшиеся углеродные волокна состоят из фрагментов полициклических ароматических молекул, имеющих плоскую шестиугольную сотовую структуру.

Образцы кирпича, отформованные вручную в формах размером 160×40×40 мм, сушили при температуре плюс 100°С до влажности 4-6% и обжигали при максимальной температуре плюс 1000°С с выдержкой не менее 1 часа. После обжига определялись следующие показатели образцов: предел прочности при сжатии и при изгибе по ГОСТ 8462-85. Результаты представлены в таблице.

Таблица
Физико-технические показатели образцов
Состав керамической массы Предел прочности при сжатии, МПа Предел прочности при изгибе, МПа
Прототип мас.%
глина кембрийская 65-75 Ср. 15,9 Ср. 6,3
отощитель, обработанный потоком ускоренных электронов 25-35 Мин. 13,1 Мин. 5,1
глина кембрийская 70
песок 30
фибра на основе ПАН-волокна, термообработанного Ср. 18,1 Ср. 7,2
при t=3000°С 0,1 сверх 100% Мин. 15,4 Мин. 6,1
глина кембрийская 75
песок 25
фибра на основе ПАН-волокна, термообработанного Ср. 20,0 Ср. 7,5
Мин. 16,4 Мин. 6,2
при t=3000°С 0,1 сверх 100%
глина кембрийская 80
песок 20
фибра на основе ПАН-волокна, термообработанного Ср. 19,5 Ср. 7,1
Мин. 16,1 Мин. 5,9
при t=3000°С 0,1 сверх 100%

Анализ результатов, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что введение в состав керамической массы фибры на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°С, приводит к более интенсивному образованию жидкой фазы в керамическом кирпиче, что способствует повышению прочности в сравнении со значениями, достигаемыми при использовании в качестве отощителя песка, обработанного потоком ускоренных электронов.

Керамическая масса, содержащая кембрийскую глину и песок, отличающаяся тем, что дополнительно содержит фибру на основе ПАН-волокна, термообработанного при t=3000°С, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

глина кембрийская 70-80
песок 20-30
фибра на основе ПАН-волокна,
термообработанного при t=3000°С 0,1 сверх 100%



 

Похожие патенты:
Изобретение касается производства искусственных пористых заполнителей для бетонов. Сырьевая смесь для производства искусственного пористого заполнителя содержит, мас.%: легкоплавкая глина 81,5-86,0, измельченный и просеянный через сетку №014 шамот 13,0-17,0, сульфитно-спиртовая бражка 1,0-1,5.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки.
Изобретение относится к области переработки газообразных радиоактивных отходов, а именно к высокотемпературной хемосорбции алюмосиликатным фильтром паров радиоактивных изотопов цезия, образующихся при термической обработке цезийсодержащих радиоактивных материалов.

Изобретение относится к керамическим строительным материалам. Технический результат изобретения заключается в снижении водопоглощения и температуры обжига керамического черепка.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий.
Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления пуговиц. Керамическая масса для изготовления пуговиц включает, мас.%: каолин 75,5-80,5; керамический бой 3,0-4,0; маршалит 16,0-20,0; олеат натрия 0,5-0,6.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Керамическая масса для производства кирпича содержит, мас.%: глина тугоплавкая 54,5-58,0; глицерин 0,5-1,0; маршалит 41,0-45,0.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий содержит, мас.%: глина кислая неспекающаяся 65,8-68,8, молотый до удельной поверхности 4500-5000 см2/г вспученный перлит 20,0-24,0, бентонит 2,0-3,0, триполифосфат натрия 0,1-0,2, молотый до удельной поверхности 4500-5000 см2/г волластонит 3,0-5,0, кварцевый песок 3,0-5,0.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий содержит, мас.%: глина кислая неспекающаяся 60,7-67,5, молотый до удельной поверхности 4500-5000 см2/г вспученный перлит 20,0-24,0, нарезанное на отрезки 5-30 мм стеклянное волокно 0,3-0,5, каолин 3,0-5,0, бентонит 2,0-3,0, тальк 6,0-8,0.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий содержит, мас.%: глина кислая неспекающаяся 65,7-70,5, молотый до удельной поверхности 4500-5000 см2/г вспученный перлит 20,0-24,0, нарезанное на отрезки 5-30 мм стеклянное волокно 0,3-0,5, каолин 2,0-3,0, кварцевый песок 6,0-8,0.
Изобретение относится к составам керамических масс, используемых в производстве плитки для полов. Техническим результатом изобретения является повышение водостойкости изделий. Керамическая масса для изготовления плитки содержит глину огнеупорную, доменный шлак, нарезанное на отрезки 10-30 мм стекловолокно, волластонит и маршалит при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина огнеупорная - 72,0-76,0; доменный шлак - 3,0-4,0; нарезанное на отрезки 10-30 мм стекловолокно - 3,0-4,0; волластонит - 5,0-7,0; маршалит - 11,0-15,0. 1 табл.
Изобретение касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления изделий декоративно-художественного назначения. Техническим результатом изобретения является повышение прочности изделий. Керамическая масса содержит глину, жженую охру, кремнегель и кварцевый песок, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: глина - 500; жженая охра - 60-70; кремнегель - 2-3, мелкий кварцевый песок - 150-200. 1 табл.
Изобретение относится к производству облицовочной золокерамической плитки. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий. Сырьевая смесь для изготовления облицовочной золокерамической плитки содержит каменноугольную золу, глину, кварцевый песок, сульфитно-спиртовую бражку и фосфогипс при следующем соотношении компонентов, мас. %: каменноугольная зола - 20,0-25,0; глина - 65,0-66,5; кварцевый песок - 5,0-10,0; сульфитно-спиртовая бражка - 1,0-1,5; фосфогипс - 2,5-3,5. 1 табл.
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: размолотая до прохождения через сетку №014 глина монтмориллонитовая 70,0-77,0, размолотый до прохождения через сетку №014 уголь и/или размолотый до прохождения через сетку №014 доломит 5,0-6,0, жидкое стекло 18,0-24,0. Технический результат - снижение температуры обжига пористого заполнителя, полученного из шихты. 1 табл.
Изобретение касается производства пористого заполнителя для легких бетонов. Масса для изготовления пористого заполнителя включает, мас.%: легкоплавкие глины 74,0-88,0, нефтешлам 2,0-6,0, кварцевый песок 10,0-20,0. Технический результат - повышение прочности пористого заполнителя. 1 табл.
Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления кирпича, плитки, изразцов. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.%: огнеупорная глина 36,0-40,0; глинозем 4,0-6,0; шамот 20,0-24,0; бентонит 4,0-6,0; костяная зола 6,0-8,0; циркон 22,0-24,0. Технический результат изобретения - повышение прочности изделий из керамической массы. 1 табл.
Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки, черепицы. Техническим результатом изобретения является повышение прочности изделий. Керамическая масса включает глину, стеклокоролек, сульфитно-спиртовую бражку, кварцевый песок и тальк при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина - 67,85-74,85; стеклокоролек - 2,0-3,0; сульфитно-спиртовая бражка - 0,1-0,15; кварцевый песок - 11,0-15,0; тальк - 11,0-15,0. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости изделий. Керамическая масса содержит лессовидный суглинок, угольную мелочь, кварцевый песок, кремнегель и бентонит при следующем соотношении компонентов, мас. %: лессовидный суглинок - 80,2-84,8; угольная мелочь - 1,0-3,0; кварцевый песок - 11,0-13,0; кремнегель - 0,8-1,2; бентонит - 2,0-3,0. 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий содержит, мас.%: глина кислая неспекающаяся 55,0 - 70,0, вспученный перлит 20,0 - 25,0, каолин 5,0 - 10,0, кремнегель 5,0 - 10,0. Технический результат - повышение прочности изделий. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства керамического кирпича, черепицы. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости изделий. Керамическая масса включает лессовидный суглинок, каолин, оксид цинка и молотый кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: лессовидный суглинок - 80,8-81,8, каолин - 3,0-4,0; оксид цинка - 0,2-0,3; молотый кварцевый песок - 14,0-16,0. 1 табл.
Наверх