Композиция для удаляемого вкладыша

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е <»>903353

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 26.05.80 (2! ) 2930484/29 — 33 с присоединением заявки М (23) П рноритет (5l }NL. К.п.

С 04 В 35/00

С 04 В 21/l2

3Ъеударетмнный коиитет

СССР ло делаи изебретеннй и отнрьпнй .

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень Ah 5 (53) УДК 666.76 (088.8) Дата опубликования описания 07.02.82 (72) Авторы изобретения

В. К. Ерошев, Э. Е. Неделько и В. Н. Елисеева

c, > (7l) Заявитель (54) КОМПОЗИШ4Я ДЛЯ УДАЛЯЕМОГО ВКЛАДЬЫА укаэанных пуансонов.

Изобретение относится к композиции для изготовления вкладыша, позволяющего оформ лять из корундовых материалов методом горячего литья под давлением керамические детали со сложным внутренним профилем, имеющие. хотя бы одно отверстие, и может быть использовано в электронной; радиотехнической и других областях техники для изготовления керамических деталей с повышенными физико. техническими параметрами, имеющих развитую внутреннюю поверхность, например для высоковольтных изоляторов.

Известны способы оформления деталей с внутренними полостями сложной конфигурации методом горячего литья под давлением с помощью металлических разъемных (разреэных) пуансонов с последующим предварительным и окончательным обжигом (1).

Однако использование металлических пуан-, сонов ограничивает воэможность по развитию поверхности внутренних полостей деталей иэза технической невозможности извлечения

Известно изготовление полого керамическо. го изделия, заключающееся в том, что в качестве оформляюшего внутреннюю полость вкладыша используют MgO и удаляют последнюю вытравливанием после утильного обжига t21.

Недостатком способа явяяется его технологическая сложность, так, как с одной стороны, вытравливаиие вкладыша из INgO ироизводится кислотами и требует снециальиых условий, с другой стороны, необходима согласованность усадочных н термических коэффициентов во избежание растрескивания деталей в процессе утильного обжига. Кроме того, процесс удаления (вытравливания) вкладыша производится после утильного. обжига, когда детали имеют наимеиыяую механическую прочность, что ведет к значительному браку по треску и разрушению деталей. Брак деть20 лей после утильного обжига окончательный н переработке не подлежит.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является применение вкладышей из порошкообразного материала иа

903353

Таблица 1

ГОСТ, ТУ, марка

Компоненты

Глинозем (Р1 0 ) ГОС 6912 — 74, марка Г-00

Без обработки

ТУ-.6-09-1 10-75, Нитрид алюминия (AIN) Графит

Марка APB

Без обработки

ГОСТ 10274 — 72, марка ЭУЗ, сорт М или ГОСТ 18191 — 78, марка ГСМ-2

Графитовый порошок термопластичной связке, высыпаемых после обжига изделий или выгорающих в процессе обжига. Для изготовления пуансонов применяют в качестве высыпаемых материалов глинозем, кварцевый песок (31.

Использование кварцевого песка в производстве корундовых материалов невозможно из-за химического взаимодействия в процессе предварительного обжига между керамическим полуфабрикатом и материалом вкладыша. Глинозем также реагирует с матрицей или стеклофазой корундового материала, спекаясь но периферии становится трудно извлекаемым из полости детали. Кроме того, по границе контакта с внутренней полостью детали корродируют эту поверхность, создавая многочисленные дефекты, Кварцевый песок спекшийся глинозем засоряют адсорбент, используемый в предварительном обжиге, ухудшает его адсорбционные свойства, что приводит к повышению брака деталей.

Целью изобретения является повышение вы— хода годных изделий за счет увеличения

Повышение механической прочности вклады- ша достигается за счет того, что зерна глинозема создают основной каркас, а графит цементирует последние, выполняя роль связки. Графит и AIN выполняют двоякую роль:

so-первых, во время удаления термопластичной связки и до начала упрочнения полуфабриката они вместе с глиноземом удерживают оформляемую полость от деформации; вовторых, после 600-700 С графит начинает выгорать, а нитрид алюминия окисляется

А(й-гв+ 4 С 2 А о прочности вкладыша, обеспечения технологич. ности при формировании и удалении вкладыша из изделия, а также сохранения чистоты и свойства адсорбента, используемого в предварительном обжиге.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для удаляемого вкладыша при изготовлении керамических изделий с внутренними полостями, содержащая глинозем, дополt0 нительно содержит нитрид алюминия и графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глинозем 55-75

Нитрид алюминия 0,5 — 10 и Графит 23-40

Глинозем вводится тот же, что и испольо зуется в качестве адсорбента при предварительном обжиге деталей, тем самым исклю26 чается засорение и изменение свойств последнего нри высыпании вкладыша.

В табл. 1 даны характеристики используемых компонентов.

Технологическая обработка

Обжиг в окислительиой среде при Т = 1350 — 20 С, выдержка 3+1 ч

Молотый до удельной поверхности

2000-2500 см /г (по ПСХ вЂ” 2) Образующаяся при окислении окись алюмй. ния находится в Г -форме. С повышением температур до 1000-1200 С она переходит в оС -форму.

Пример. Глинозем, нитрид алюминия и графит сухими смешивают в шаровой мель нице при соотношении материал: шары равном 1:1 3 — 6 ч, Из полученной шихть1 готовят термопластичный шликер по известной технологии в мельнице горячего смешения.

В табл. 2 приведены примеры опытных составов композиций и их свойства.

5 903353

Из приготовленного шликера горячим литьем оформляют вкладыш, размеры и конфигурация которого соответствуют заданной внутренней полости керамического изделия.

Изготовленный вкладыш помещают в матрицу литейной формы и производят отливку изделия. Полуфабрикат изделия вместе с вкладишем поступает на операцию предварительного обжига (удаление связки в засыпке из адсорбента-глинозема). После предва- t0 рительного обжига деталь извлекают из засыпки, очищают от последней и от остатков вкладыша обдувом сжатым воздухом н зачисткой вручную. Укаэанные нроцессы (сго1

Таблица 2

Механическая; Выход

Состав

Термопластичной связки для образования нщикера, % прочность композиции при статическом изгибе годных изделий, %

Нитрид Графит алюминия ем

Предлагаемый

8,0

29.1

2,0

23,0

27,3

25-26

25-26

30,7

1,0

40,0

30,2

59,5

0,5

28,4

10

Известный

100

17,0 одержание компонентов, мас.%

В связи с введением в комкозицию дополнительного графита и нитрида алюминия, а также эа счет простоты удаления (выеьптвния) вкладыша обеспечивается повьпиепие выхода годных изделий, что в целом снижает себестоимость и трудоемкость изготовления.

Кроме того, применение композиции позволяет резко развить внутреннкио поверхность изоляторов, увеличить их электрическую прочность и снизить габариты и массу сбарочных металлокерамнческих единиц без ухуднюиия их параметров, что особенно важно при использовании ЭВП в бортовых системах. формула изобретения

Композиция для удаляемого вкладыша, используемого при изготовлении керамичесраппе графита окисление нитрцда алюминия) раэрыхляют основной каркас, состоящий из глинозема, и предотвращают его спекание, тем самым облегчая его удаление из оформS ляемой полости.

Пределы по количеству компонентов композиции определены но комплексу оптимальных характеристик: механической прочности, проценту термопластичной связка, необходнмой для получения качественного шлихера, и легкостью удаления (высыпания} разрушенного вкладыша. Далее выжженная деталь поступает на окончательный обжиг.

lofx нзделиЙ с внутреннимн полостями> содержащая глинозем, о т л н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения выхода годных изделий, она дополнительно содержит нитрид алюминия и графит при следующем соотношении коьшонентов, мас.%:

Глинозем 55-75

Нитрнд алюминия 0,5-10

Графит 23 — 40

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Грибовский П. О. Горячее литье керамических изделий. М.-л., Госзиергонздат, 196l

2. Авторское свидетельство СССР N 486904, кл. В 28 В 1/44, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР И l 28534; кл. В 28 В 7/34, 1960.