Шихта для изготовления керамического материала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»>952824 (6l ) Дополнительное к авт, свид-ву N 579261 (22) Заявлено 04.01.81 (21) 3232088/29 33 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (51) М. Кл.

С 04 В 35/10

1осударственный комитет

СССР ао делаи изобретений к открытий

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.08.82 (53) УДК 666.763. .3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Павлова и В. 3. Гиндулина

E (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО

МАТЕРИАЛА

20

1 о Изобретение относится к созданию керамических диэлектриков на основе окиси алюминия.

По основному авт. св. Р 579261 известна шихта (1t для изготовления керамического материала, которая включает А1 0з, MnCrq04, MnA1 0q и SiO в следующем соотношении, вес,%:

MnCr> 0< 0,1-2,5

$ 0р 0,1-1,0

МпА1 04 0,3-0,6

А1 0э Остальное

Недостатком известной шихты является высокая температура обжига 1520 (10) С.

Целью изобретения является снижение температуры обжига при сохранении высоких электрофизических и диэлектрических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что шихта для изготовления керамического материала содержит алюмомарганцевую шпинель следующего состава, вес.%:

Окись марганца 40,3 — 41,15

Окись алюминия 58,0 — 59,0

Окись магния 0,2-0,3

Окись бора 0,5 — 0,7

Введение в алюмарганцевую шпинель менее 0,2% МдО и .менее 0 5% борного ангидрида не обеспечивает получение активированной шпинели и не снижает температуру обжига, керамики, введение более 0,3% VgO и более

07% борного ангидрида обеспечивает получение шпинели в активном состоянии, снижает температуру обжига керамики, но при этом ухудшаются физические параметры керамики.

Пример. В активированный прокаленный глинозем (а-форма А1 0з) вводят хроммарганцевую шпинель, порошок двуокиси кремния и алюмомарганцевую шпинель, активированную окисью магния и борным ангидридом.

Оптимальным составом шихты является, вес.%:

Окись алюминия 93,4

Хроммарганцевая шпинель 0,8

Двуокись кремния 0,6

Алюмомарганцевая шпинель 5,2

Алюмомарганцевую шпинель готовят из компонентов, взятых в соотношении, вес.%:

Окись марганца 40.3 --41,2

Окись алюминия - 58,0-- 59,0

3 . 95

Окись магния 0„2-0,3

Окись бора ; 0,5-0,7

Компоненты алюмомарганцевой шпинели смешивают мокрым помолом в шаровой мельнице, просуп1нвают и обжигают при 1000—

1100 С.

Шихту готовят путем смешения а -окиси алюминия, синтезированных шпинелей и порошка двуокиси кремния с удельной поверхностью 5 — 7х 10э см /r, сухого помола смеси, s течение 15 — 20 ч до суммарной поверхности 6 — 8 см /г.

Изделия оформляют методами общепринятыми в керамической технологии. Выжигание пластификатора производят при 900-1000 С, окончательный обжит при 1420 20 С.

Обследованы следующие составы шпинели:

1 2 3

2824 °

0,8

0,6

40,3 41,15 40,8

59,0 58,0 58,2

0,2 0,25 0,3

Окись марганца

Окись алюминия

Окись магния

Окись бора 0,5 0,6 0,7 !

Синтезированные шпинели (составы 1 — 3) вводят в шихту для приготовления керамического материала следующего состава:

Параметры

Известного

Предлагаемого

Температура обжига, С

Il

1520+10 1420+20 1420+20: 1420 20 Механическая прочность при изгибе, кг/мм

43,8

46,3

46,0

Диэлектрическая проницаемость при 20 С

9,9

10,2

9,6

10,2

Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте

f — 10 Гц

2 ° 10" 2 ° 104

1 10-4

1, 10-4

1014

1,2 ° 1011 1,6 10

7 ° 10

1,8 10

56 10 7 56 10

80.10 7 77.10

61. 10

62 10 7

83-10 7

80 ° 10 7

20 — 800

Механическая прочность металлокерамического спая, МПа

165 155

150

Удельное электрическое сопротивление Ом/см при температуре, С 100

Коэффициент термического расширения, 1/град при температуре, С 20 — 200

Окись алюминия 93,4

Хроммарганцевая шли пель

Двуокись кремния

5 Алюмомарганцевая шпинель 5,2

Таким образом получают три состава шихт, свойства которых приведены в таблице.

16 По известному составу шпинели алюмомарганцевую и хроммарганцевую получают из окислов, взятых в эквимолярных количествах.

Полноту синтеза шпинелей обеспечивают рентгенофазовым анализом.

Установлено, что более интенсивно проходит синтез шпинели предлагаемого состава, шпинель имеет максимальную высоту пика на рентгенограмме (при угле- рассеивания

20 25,8, высота пика 70 мм по сравнению с

40 мм у известного состава). Оптимальная температура синтеза шпинели 1000 — 1100 С.

Физико — механические параметры и прочность металло — керамического сная предлагае45 мого материала и известного приведены в таблице.

Керамический материал состава!

1 2 3

1 8 10э4 1 8 1014 1 4 1014

Составитель P. Малькова

Техред М. Надь

Корректор М. Демчик

Редактор Н. Джуган

Тираж 641

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 6197/36. Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 952824 d

Введение борного ангидрида способствует . Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

- ° перестройке окиси алюминия в а-фазу, окись in для приготовления керамического матемагния легко вступает в реакцию с окисью Риала поавт cs.N 579261,îтлича ющая . алюминия и образует тончайшие прослойки с я тем, что, с целью снижения температуры шпинелеобразного вещества на зернах корунда, g обжига прн сохранении высоких электрофизивызывает деформацию кристаллической ре- чеacmx а диэлектрических свойств, она содержит щетки, способствует получению более активной алюмомарганцевую шпинель следующего соста алюмомарганцевой шпинели. ва, вес.%:

Окись марганца 40,3 — 41,15

Экспериментально установлено, что при об- 10 Окись алюминия 58,0 — 59,0 жиге керамического материала активированная Окись магния 0,2 — 03

I алюмомарганцевая ншинель взаимодействует Окись бора 0,5-0 7 с хроммарганцевой шпинелью, двуокисью Источники информации, кремния, образуя расплав, способствующий принятые во внимание при экспертизе спеканию керамикй при более низкой темпе- qg 1. Авторское свидетельство СССР 1Р 579621, ратуре. кл. С 04 В 35/10, 1976 (прототип).