Способ изготовления стеклокерамического материала кордиеритового состава


 


Владельцы патента RU 2566840:

Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" (АО "ОНПП "Технология" им. А.Г. Ромашина") (RU)

Изобретение относится к производству высокотермостойких радиопрозрачных керамических материалов в бесщелочной магнийалюмосиликатной системе, используемых в изделиях радиотехнического назначения. Способ включает измельчение закристаллизованного стекла магнийалюмосиликатного состава мокрым способом до получения водного шликера, формование заготовок в пористые формы и их термообработку со скоростью подъема и снижения температуры не выше 500°С в час. На стадии измельчения вводят диспергатор в виде натриевой соли полиакриловой кислоты в количестве 1,6-2,0% от объема загружаемой дисперсионной среды, причем измельчение стекла осуществляют до получения водного шликера плотностью ρ=2,06-2,20 г/см3, рН=8,0-9,5 и тониной с остатком на сите 0,063 мм Т63=6-12%. Технический результат заключается в получении отливок плотностью более 2,00 г/см3 и пористостью не выше 25%, что обеспечивает получение плотного спеченного стеклокерамического материала кордиеритового состава плотностью до 2,60 г/см3 и пористостью не более 0,06%. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к производству высокотермостойких радиопрозрачных керамических материалов в бесщелочной магнийалюмосиликатной системе, используемых в изделиях радиотехнического назначения.

Известен способ получения изделий из спеченного стеклокристаллического материала литийалюмосиликатного состава (Патент РФ №2222505, МПК С03С 10/12, 27.01.2004 г.), включающий измельчение предварительно закристаллизованного стекла мокрым способом до получения водного шликера, формование изделий в пористые формы и их термообработку при температуре 1210-1250°С в течение 1-3 ч при скорости подъема и снижения температуры 500°С в час.

Ввиду того что способ предназначен для получения стеклокристаллического материала литийалюмосиликатного состава, он не подходит для получения плотного спеченного материала кордиеритового состава, так как оксид магния MgO, содержащийся в кордиеритовой системе, частично растворим в дисперсионной среде (воде), и для получения шликера с требуемыми литейными параметрами требуется большое количество воды, результатом чего являются низкопрочные высокопористые отливки.

Задачей настоящего изобретения является повышение плотности и снижение пористости отливок с целью получения высокоплотного спеченного материала кордиеритового состава.

Поставленная задача достигается тем, что предложен способ изготовления стеклокерамического материала кордиеритового состава, включающий измельчение закристаллизованного стекла магнийалюмосиликатного состава мокрым способом до получения водного шликера, формование заготовок в пористые формы и их термообработку со скоростью подъема и снижения температуры не выше 500°С в час, отличающийся тем, что на стадии измельчения в дисперсионную среду (дистиллированную воду) вводят диспергатор в виде натриевой соли полиакриловой кислоты в количестве 1,6-2,0% от объема загружаемой воды, а измельчение закристаллизованного стекла осуществляют до получения водного шликера плотностью ρ=2,06-2,20 г/см3, рН=8,0-9,5 и тониной с остатком на сите 0,063 мм Т63=6-12%.

Авторами экспериментально установлено, что введение диспергатора в виде натриевой соли полиакриловой кислоты именно в заявленном соотношении на стадии измельчения необходимо для получения суспензии с требуемыми литейными параметрами, что в итоге обеспечивает получение плотного спеченного материала.

Экспериментально установлено, что измельчение закристаллизованного стекла магнийалюмосиликатного состава, включающее введение диспергатора в виде натриевой соли полиакриловой кислоты, должно выполняться в шаровой мельнице до получения шликера со следующими литейными характеристиками: плотность ρ=2,06-2,20 г/см3, рН 8,0-9,5 и тонина с остатком на сите 0,063 мм Т63=6-12%. Выход за указанные параметры шликера приводит к росту пористости отливки до 35%, что делает практически невозможным спекание отливок до высокой плотности.

Реализация предложенного способа представлена на следующих примерах.

Пример 1.

В качестве исходного материала использовали гранулят магнийалюмосиликатного стекла следующего химического состава: MgO - 11,8%; Al2O3 - 29,8%; SiO2 - 45,9%; TiO2 - 12,0%; As2O5 - 1,85%, закристаллизованный путем двухстадийной термической обработки - при температуре первой стадии 850°С и выдержке в течение 3 часов, далее при температуре второй стадии 1230°С и выдержке в течение 4 часов. В качестве основных фаз полученный материал содержал индиалит (кордиеритовая система), рутил, в незначительном количестве кристобалит, следы энстатита.

Для помола в мельницу загружали исходное сырье и мелющие тела из Al2O3 в соотношении 1:4, вводили дистиллированную воду с диспергатором в виде натриевой соли полиакриловой кислоты в количестве 1,6% от количества загружаемой воды и проводили мокрый помол в течение 9-11 часов. Стабилизацию осуществляли механическим перемешиванием в течение 17-25 часов. Полученный шликер имел следующие параметры: плотность ρ=2,125 г/см3; рН=8,90; тонина с остатком на сите 0,063 мм Т63=11,84%.

Из полученного шликера формовали в гипсовые формы образцы в виде пластин и проводили термообработку в воздушной среде при температуре 1375°С со скоростью подъема и снижения температуры не выше 500°С в течение 5 часов.

Пример 2

Пример по примеру 1, отличающийся тем, что введение натриевой соли полиакриловой кислоты осуществляют в количестве 1,8% от объема загружаемой дисперсионной среды.

Пример 3

Пример по примеру 1, отличающийся тем, что введение натриевой соли полиакриловой кислоты осуществляют в количестве 2,0% от объема загружаемой дисперсионной среды.

Уровень свойств сырых отливок и стеклокерамического материала, полученного по примеру 1, 2 и 3, представлен в таблице 1.

Представленные данные показывают, что предлагаемое техническое решение позволяет получать отливки плотностью более 2,00 г/см3 и пористостью не выше 25%, что обеспечивает получение плотного спеченного стеклокерамического материала плотностью до 2,60 г/см3 и пористостью не более 0,06%.

Источники информации

1. Патент РФ №2222505, МПК С03С 10/12, 27.01.2004, Бюл. №3.

Способ изготовления стеклокерамического материала кордиеритового состава, включающий измельчение закристаллизованного стекла мокрым способом до получения водного шликера, формование заготовок в пористые формы и их термообработку со скоростью подъема и снижения температуры не выше 500°С в час, отличающийся тем, что на стадии измельчения вводят диспергатор в виде натриевой соли полиакриловой кислоты в количестве 1,6-2,0% от объема загружаемой дисперсионной среды, причем измельчение стекла осуществляют до получения водного шликера плотностью ρ=2,06-2,20 г/см3, рН=8,0-9,5 и тониной с остатком на сите 0,063 мм Т63=6-12%.



 

Похожие патенты:
Изобретение касается стеклокерамических материалов на основе системы дисиликата лития, которые применяются в качестве стоматологического материала. Техническим результатом изобретения является получение материалов с улучшенными механическими и оптическими свойствами, а также химической стабильностью.

Изобретение относится к материалам для ювелирной промышленности. Прозрачный, полупрозрачный или непрозрачный композиционный нанокристаллический материал на основе наноразмерных оксидных и силикатных кристаллических фаз содержит одну из кристаллических фаз: шпинель, кварцеподобные фазы, сапфирин, энстатит, петалитоподобную фазу, кордиерит, виллемит, циркон, рутил, титанат циркония, двуокись циркония с содержанием ионов переходных, редкоземельных элементов и благородных металлов от 0,001 до 4 мол.
Изобретение относится к производству керамических изделий радиотехнического назначения типа стеклокерамической оболочки головного антенного обтекателя скоростных зенитных и авиационных ракет.
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству крупногабаритных кварцевых тиглей для плавления кремния, применяемого в полупроводниковой промышленности.
Изобретение относится к способу получения керамического стеклянного материала в форме листов больших размеров, пригодных для использования в строительстве для обшивки панелями и для изготовления настилов.
Изобретение относится к производству керамических изделий радиотехнического назначения типа стеклокерамической оболочки головного антенного обтекателя скоростных зенитных и авиационных ракет.
Изобретение относится к производству прозрачных в видимой области спектра стеклокристаллических материалов (ситаллов). .
Изобретение относится к производству изделий радиотехнического назначения из стеклокристаллических материалов -сподуменового состава, получаемых по керамической технологии.
Изобретение относится к производству керамических изделий. .
Изобретение относится к производству изделий радиотехнического назначения из стеклокристаллических материалов -сподуменового состава, получаемых по керамической технологии.

Изобретение относится к производству радиопрозрачных антенных обтекателей ракет из высокотермостойкого стеклокристаллического материала литийалюмосиликатного состава. Технический результат изобретения заключается в снижении длительности формования, водопоглощения и повышения прочности стеклокристаллического материала обтекателей. Предварительно закристаллизованное стекло измельчают мокрым способом до получения высококонцентрированного шликера с плотностью 2,10-2,13 г/см3, тониной помола (остатком на сите 0,063 мм) 5,0-7,5% и содержанием частиц размером менее 5 мкм 30-35%. Формуют заготовки произвольной формы, которые подвергают повторной переработке в шликер с плотностью 2,10-2,14 г/см3, тониной помола 5,5-6,9% и содержанием частиц размером менее 5 мкм 30-39%. Далее формуют изделия и подвергают термообработке. 2 табл.

Изобретение относится к области оптического материаловедения, в частности к оптически прозрачным стеклокристаллическим материалам литийалюмосиликатной системы. Техническим результатом изобретения является получение оптически прозрачного в видимой области спектра ситалла со стабильной близкой к нулю величиной ТКЛР в широком интервале температур от -100 до +200°C при температурах, не превышающих 1600°C. Состав исходного стекла включает SiO2, P2O5, Al2O3, Li2O, MgO, ZnO, CaO, BaO, TiO2, ZrO2, As2O3 и дополнительно Sb2O3 в количестве 1-3 мас.%. Способ получения ситалла включает предварительную термообработку смеси сырьевых материалов при температуре 1200-1250°С в течение 4-6 часов с последующим помолом образовавшегося спека в шаровой мельнице до образования однородной мелкодисперсной смеси. Варка исходного стекла проводится в электрических печах в корундовых тиглях при температурах, не превышающих 1590±2°С. Ситаллизация материала проводится по двухступенчатому режиму: разогрев и выдержка при температуре образования зародышей кристаллизации 620-660°С в течение 4-5 часов и выдержка при температуре роста кристаллов при температуре 700-770°С в течение 10-20 часов. 3 пр., 2 ил.
Наверх