Способ изготовления кварцевой керамики

 

(72) Авторы изобретения

Ю. Е. Пивинский, А. А. Дабижа и А. С. Шат (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ

Изобретение относится к производству кера. мических материалов, в частности пористой кварцевой керамики на основе кварцевого стекла или плавленного кварца.

По основному авт. св. М 804607 известен способ изготовления кварцевой керамики, включающий мокрое измельчение, стабилизацию суспензии, формование изделий шликерным литьеьг,: сушку и выдержку в водных раствооах жидкого стекла или соды с плотностью.. 1.002—

1,07 г/см с последующей автоклавной обработкой при 110 — 220 С в течение 1 — 10 ч. (1).

Недостатком известного способа является невозможность получения керамики с высокой пористостью (пористость составляет 8,5 — 13,5%).

Цель изобретения — получение пористой керамики.

Поставленная цель достигается тем, что в опособе изготовления кварцевой керамики, включающем мокрое измельчение, стабилизацию суспенэии, формование изделий шликерным питьем, сушку, выдержку в водных растворах кидкого стекла или соды с плотностью 1,002—

1,07 г/см и автоклавную обработку при 110Ф

220 С в течение 1 — 10 ч, в стабилизированную суспенэию вводят пенополистирол фракции

0,63 — 1,6 мм в количестве 35 — 100 o от обьема суспензии.

В процессе выдержки полуфабриката в щелочном растворе происходит незначительное растворение поверхности частиц с последующим при сушке осаждением образовавшейся кремнекислоты на контактах частиц, т, е. как бы идет процесс холодного спекання контактов, обуславливающий резкое (в десятки раэ) нарастание прочности материала, Существенными факторами процесса упрочнения полуфабриката в щелочном растворе являются вид щелочи, концентрация раствора, величина рН, продолжительность и температура выдержки. Наиболее эффективными. из известных являются щелочные растворы жидкого стекла, плотность которых регулируется в пределах 1,005—

1,03 г/см (соответствующие значения рН 10—

11,6) ..

Осуществление предлагаемого способа возможно в случае применения для литья стабилизированных суспензий с плотностью не ниже

Количество

Пористость отливки, %

Фракция пнополистирола

Прочность при

Общая усадка, сжатии, кг/см

8 атм 10 атм

8ч 2ч изгибе, кг/см

8 атм 10 атм

8ч 2ч пенополиCTHpOJIB, Об.%

310 184

500 320

227 197

200 138

128 90

0,2

100 63

170 102

80 56

70 45

47 30

1,0-1,6

0,63 в 1,0

0,2

47

0,4

0,63 — 1,0

0,63 — 1,0

О,б

60

0,9 0,63 —.1,0

100

ВИИИПИ Заказ 11389/41 Тираж 663 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1,75 г/см, содержащих частиц до 5 мкм ие

3 менее 20%, рН в пределах 4 — 7.

В процессе автоклавирования полуфабриката происходит дальнейшее интенсивное растворе. ние поверхности частиц с последующим их

-осаждением на контактах частиц, что и обуславливает возрастание прочности в 1,5 — 4 раза.

Введенный в состав массы пенополистирол улетучивается с образованием в мате, нале сферических равномерно распределенных пор.

Пористость в материалах, полученных предлагаемым способом, состоит из микропор (поры перегородок из материала суспензии) и макро пор (в местах расположения гранул пенополистирола) .

Пример. В качестве исходного материала для получения пористой кварцевой керамики по предлагаемому способу применяют отходы прозрачного кварцевого стекла с содержанием 99,9% Si0 . Мокрый помол суспензии осуществляют в шаровой мельнице с кварцевой футеровкой и мелющими телами при влажности 15 — 17%, значении рН 4,8 — 6,0, температуре (за счет саморазогрева загрузки и концентрации мельницы) 50 — 70 С на протяжео

Из данных таблицы видно, что способ позволяет получить прочный материал (предел прочности при сжатии 128 кг/см при пористости 60%).

Формула изобретения

Способ изготовления кварцевой керамики по авт. св. У 804607, о т л и ч а ю щ и и с тем, 93963 нии 18 — 23 ч до следующего зернового состава: до 5 мкм 20 — 30%, 5 — 20 мкм 25 — 40%, 25 —.

50 мкм 20 — 30%, 50 — 200 мкм 18%. Полученную суспензию отделяют от мелющих тел и подвергают механическому перемешиванию (стабилизации). Суспензию, полученную по дан ному способу, с отрегулированным рН в пределах 1,5 — 2,5 и плотностью 1,80 — 1,85 г/см смешивают с определенным количеством пено10 полистирола фракции 1,0 — 1,6 и 0,63-1 мм и заливают и пористые формы. Образцы с размером 10х10х70 мм и кубы с размером 40х40х х40 мм подвергают естественной сушке в течение одних суток.

Высушенный полуфабрикат выдерживают в водном растворе щелочи с плотностью

1,005 — 1,03 г/см на протяжении 1 — 20 ч, Выдержанные в щелочном растворе образць1 подвергают автоклавной обработке при давлении

8 атм в течение 8 ч и при давлении 10атм в течение 2 ч.

Свойства пористой керамики в зависимости

0I количества пенополистирола представлены в таблице. что, с целью получения пористой керамики, в

1 стабилизированную суспенэию вводят пенополистирол фракции 0,63 — 1,66 мм в количестве 35—

100% от объема суспенэии.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 804607, кл. С 04 В 35/14, 04.04.79.