Способ снижения пористости керамических изделий

 

P. Я. Попильский, С, Л. Гершкохен,"6. 8. Эгйер -:.; и Н. Т. Андрианов,,, ::р

/ (I (72} Авторы изобретения (7l } Заявитель (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ПОРИСТОСТИ КЕРАИИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к производству вакуумплотных керамических диэлектриков, в частности к получению вакуумплотной керамики на основе .окиси алюминия, и может быть использовано в технологии изготовления изделий из алюмооксидной керамики с пониженной усадкой и пористостью.

Известен способ снижения усадки корундовой керамики "Кадор" путем про1О питки ее полуфабриката расплавом алюмосодержащих квасцов f 1 1.

Однако данный способ не может быть применен к алюмооксидной керамике так как смесь квасцов для пропит1 и содержит калий: Al(NH@). (БО )у х12Н О А1 К (SO<)<12H<0=3:1, который при обжиге алюмооксидной керамики не улетучивается, а остается в состаzo ве керамики и резко ухудшает ее диэлектрические свойства. Улетучивание калия при обжиге керамики "Кадор", и остаток его в .алюмооксидной керамике объясняется значительной разницей температур обжига этих видов керамики (1980-2000 С и 1620-1650 С соответственно).

Известен также способ снижения усадки и пористости корундовой керами ки путем пропит ки водным раствором хлористого алюминия Al С l> ЬН,10 2).

Пропитывающий раствор хлористого алюминия не содержит калия и при пропитывании корундовой керамики снижает усадку ее на 4,54 и пористость на 25l.

Недостатком такого пропитывающего раствора является низкое содержание алюминия (5,44), что приводит к необходимости многократного пропитывания (10-15 раз) изделий из апюмооксидной керамики. Помимо значительной длительности цикла пропитки конечная керами ка имеет пониженную плотность из-за роста закрытой внут- ренней пористости.

86904 ф

XP„) О)„А1Х,, l зо где Х=ОСН2СН2ОВ, ОС(СН )=CHCOOR.

После повторной про кал ки и зделия имеют пористост ь 32,0-32, 44, плотность 2„52-2,60 г/см . После окончательного обжига при 1615 С пропитанные изделия имеют усадку 17,81 (плотность 3,78 г/см ), непропитанные -191 (плотность 3,76 г/см ).

Показатели фазового состава структуры пропитанных обожженных загото4О вок соответствуют техническим требованиям.

Испол ьзов ание предлагаемого способа повышает плотность керамики, уменьшает пористость и усадку при

4 обжи ге, улучшает ди we ктри че ски е свойства. Все это дает возможность получать изделия сложной геометрической и технологически неблагоприятной формы с высокими диэлектриче!

Х А О) И, где и =1-40;

2 2. (3

Й

=СНССН31 ОС (СН ) =CHCOOR.

Алюмооксан не ухудшает показателей качества алюмооксидной керамики, не нарушает ее состав, что важно при проведении последующих операций после пропитки, таких как обжиг, вжи- гание металлизационной пасты .

Растворителями алюмооксана могут быть алифатические, ароматические углероды, спирты, алкилцеллозольвы., Содержащийся в алюмооксане алюминий (7-20%) при обжиге переходит в оксид (13-364),который остается в порах изделия, снижая его пористость и повышая плотность, Это приводит к понижению усадки в окончательном обжиге. Остальные компоненты пропитывающего раствора улетучиваются.

Пример 1. Оформленные литьем изделия из алюмооксидной керамики

BK 94-1 прокаливают в туннельной газовой печи в течение 20-30 мин при l000 С. После прокаливания из50 скими свойствами

3 9

Наиболее близким к предложенному является способ снижения пористости формованных изделий из кремненитридной керамики путем пропитки раствором алюмокремнеорганического материала (C2 HS-O)gS i OA1 (OC@Hy), содержащего 6-7 i 51, 8-9 1 А1 P3)..

Недостатком этого способа явля ется то, что применение алюмокремнеорганического раствора для пропит ки алюмооксидной керами ки приводит к вводу в ее состав дополнительно

Si, переходящего во время обжига в .диоксид, что ухудшает плотность керамики из окиси алюминия и изменяет ее фазовый и химический состав.

Цель изобретения - повышение плотности керамики без изменения ее фазового состава.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу снижения пористости керамических изделий на основе оксида алюминия путем пропитки формованных заготовок раствором металлорганических соединений с последующим обжигом про.питку осуществляют раствором алюмооксана.

Пропитывающий раствор алюмооксана содержит х

IS

25 делия имеют пористост ь 34-36, плот ность 2,40-2,42 г/см . Затем изделия пропитывают s растворе алюмооксана (нестабилизированного)

Х(А1 О)„А1Х, где Х=ОСНдСН OR, и вновь прокаливают их в течение

20-30 мин при 1000ОС. Плотность при этом увеличи вается и составляет

2,55 — 2 61 г/см, а пористость уменьшается и составляет 31, 6-31 9i.

Пропитанные и прокаленные изделия подвергают окончательному обжигу в туннельной газовой печи при 1615ОС.

После всех проведенных опер аци и изделия дают усадку: пропитанные

17,13 (плотность 3, 78 г/см ),непроЪ питанные -19l (плотность 3,75 г/см ) .

Показатели фазового состава структуры обожженных изделий соответствуют техни че ски м требования м.

Пример 2. Берут такие же изделия, прокаливают, пропитывают и вновь прокаливают при 1000 С, но пропитавают изделия раствором алюмооксана (стабилизированного) Формула изобретения

Способ снижения пористости керамических изделий на основе оксида алюминия путем пропитки формованных и прокаленных заготовок раствором

986904

3. Патент ФРГ N 2351162, кл. С 04 В 35/58, опублик. 1977 (прототип).

Составитель Н ° Соболева

Редактор Л. Веселовская Техред И. Гергель Корректор Г. Решетник

Заказ 10203/1 Тираж 620

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, M-35, Раушская наб., д. 4/5

Под пи сное

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

5 металлоорг ани че ских соединений с последующим обжигом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения .плотности керамики без изменения фазового состава и снижения усадки, пропитку осуществляют раствором алюмооксана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орлова И. Г. и др. -"Огнеупоры", 1376, N 12, с. 30.

2. Дегтярева Э. В. и др.-"Огнеупоры", 1965, И 10, с. 34.