Керамическая масса для изготовления химически стойких изделий

Керамическая масса для изготовления химически стойких изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИ СТОЙКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающая глину, пегматит, глинозем, каолин обожженньш, циркон, бой хроммагнезитовых огнеупоров и бой бакоровых огнеупоров, отличающаяся тем,- что, с целью повышения температуры эксплуатации, коррозионной Стойкости к парам магния и электроизоляционных свойств, она дополнительно содержит периклаз и оксид иттрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Глина . 33-35 f Пегматит3-10 Глинозем8-10 Каолин обожженный0 ,1-5 Циркон5-10 Бой хроммагне & зитовых огне- W упоровО,1-6 Бой бакоровых огнеупоров 25-35 Периклаз4-5 Оксид иттрия .2-4 4 И to

1442 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (51)4 С 04 В 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

33-35

3-10

8-10

Глина

Пегматит

Глинозем

Каолин обожженный

О, 1-5

5-10

Циркон

Бой хроммагнезитовых огнеО, 1-6 упоров

Бой бакоровых огнеупоров

25-35

4-5

Периклаз

Оксид иттрия

2-4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3666377/29-33 (22) 29.11.83 (46) 07.08.85. Бюл. Р 29 (72) N.P. Лерума, 10.Я. Эйдук, У.Я.Седмалис, И.А. Ашманис и А.Н. Жунда (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А.Я. Пельше (53) 666.772(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 775089, кл. С 04 В 33/24, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

У 798077, кл. С 04 В 33/24, 1979 (прототип). (54) (57) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИ СТОЙКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающая глину, пегматит, глинозем, каолин обожженный, циркон, бой хроммагнезитовых огнеупоров и бой бакоровых огнеупоров, отличающаяся тем,.что, с целью повышения температуры эксплуатации, коррозионной стойкости к парам магния и электроизоляционных свойств, она дополнительно содержит периклаз и оксид иттрия при следующем соотношении компонентов, мас.7:

442

33-35

Глина

Пегматит

Глинозем

3-10

8-10

Каолин обожженный

О, 1-5

5-10

Цирков

Бой хроммагнезитовых огнеупоров

О, 1-6

Периклаз 4-5

Оксид иттрия 2-4

40-47

1, 1171

Изобретение относится к составам химически стойких керамических масс для изготовления электроизоляционных конструкционных элементов в устройствах для испарения магния. в вакууме.

Известна керамическая масса для изготовления химически стойких изделий, включающая следующие компоненты, мас. X глина 10-15, каолин 17-20, циркон 20-26, пегматит 8-12, бой фар-J0 форовый 6-17, двуокись титана 1-3, окись хрома 0 5-1,0, базальт 4-9, глинозем 10-12 и окись цинка 1-3 (17.

Масса для изготовления химически и термически стойких керамических из-15 делий характеризуется высокой химической устойчивостью по отношению к кислотам и щелочам, однако из-за значительного количества стеклофазы, образующейся в процессе обжига, имеет 20 низкие электроизоляционные свойства (электрическое сопротивление (8-9) 10 Ом м) и невысокую темпераЧ туру эксплуатации (до 300 С)..

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления химически стойких изделий, включающая следующие компоненты, мас.7:

Глина ления химически стойких изделий включающая глину, пегматит, глинозем, каолин обожженный,циркон, бой хроммагнезитовых огнеупоров и бой б акоровых огнеупоров, дополнительно содержит периклаз и оксид иттрия при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Бой бакоровых огнеупоров 25-35

Уменьшение содержания глинистой составляющей и плавней в составе керамической массы в сравнении с известной массой способствуют повьппе6-9

Глинозем

Пегматит

Циркон

10-12

4-7

Каолин обожженный

4-5

Бой хроммагнезитовых ог3-5 неупоров

Чой бакоровых огнеупоров

20-25

Основными недостатками указанного состава являются низкие электроизоляционные свойства (удельное объемное электросопротивление р при

100 С 10 Ом.м), невысокая темперао тура эксплуатации (до 300 С) и невысокая стойкость к парам магния (изменение массы после испытаний составляет 0,3-1,9X).

Целью изобретения является повышение температуры эксплуатации, коррозионной стойкости к парам магния . и электроизоляционных свойств.

Указанная цель достигается тем, что керамическая масса для изготовнию температуры эксплуатации керамики и электрического сопротивления, а дополнительное введение периклаза и оксида иттрия — повышению устойчивос35 ти к парам магния, а также повышению электроизоляционных свойств.

Технология изготовления керамической массы следующая.

Исходные компоненты массы предва40 рительно измельчают сухим способом до удельной поверхности 300 м /кг и перемешивают мокрым способом в водной среде в шаровых мельницах. Полученный шликер высушивается до порошкообразной массы при 100-110 С. Образцы из полученной массы прессуются полусухим способом при давлении 80100 ИПа. Образцы обжигают при

1250-1400 С. Для обожженных образцов

50 определяют физико-механические, керамические и химические свойства по известным методикам. Для определения стойкости к парам магния при 700800 и 1000 С, электросопротивления до и после испытаний и стойкости к термоударам используют диски диаметром от 20-35 мм и толщиной 2,5-5,5 мм.

Измерения электросопротивления проТаблица

Компоненты керамической массы

Содержание компонентов, мас.7, в массе состава

3 4 5

35 33

3 6

10 10

0,1 5

10 7

Глина огнеупорная

35

35

Пегматит

10

4,5

Глинозем ГК

10

Каолин обожженный

2,6

Циркон

8,5

Бой хроммагнезитовых огнеупоров

0,1 5

2,5

Бой бакоровых огнеупоров

25

25

25 30

Периклаз

4,8 5

4,9

Оксид иттрия з 11714 водят при помощи мегоомметра между точечными электродами, прижатыми к поверхности керамики на расстояние

5й0,5 друг от друга.

Испытания образцов керамики в парах магния проводят на вакуумной установке УВ-11Л при рабочем давлении (5-7) 10 Па.

Примеры составов разработанных керамических масс приведены в табл. 1. 10

Образцы формуют методом полусухого о прессования и обжигают при 1250-1400 С.

Свойства полученных образцов приведены в табл. 2.

В табл. 3 приведены примеры соста- 15 вов с запредельным содержанием компонентов, а в табл. 4 — свойства образцов, изготовленных из этих составов массы.

При сопоставлении свойств оптимальных составов керамики (табл. 2) с составами керамики с запредельным содержанием компонентов (табл. 4) видно, что вследствие уменьшения количества д периклаза и оксида иттрия ниже оп42 4 тимального заметно ухудшаются электроизоляционные и термические свойства керамики, образцы также не устойчивы к парам магния и характеризуются недостаточной температурой эксплуатации (ниже 800 С). При введении периклаза и оксида. иттрия выше оптимальных концентраций повышается температура максимально плотного спекания (1400-1500 С), чтс не выгодно с точки зрения экономии энергоресурсов. Кроме того, из-за наличия незначительной пористости (1-27) снижается стойкость керамики к парам магния и прочностные показатели;

Материалы из предлагаемой керамической массы характеризуются высокой температурой эксплуатации (800-!000 С), коррозионной стойкостью к парам магния и высокими электроизоляционными свойствами, что предопределяет возможность применения ее в химическом машиностроении и в электротехнической промышленности для изготовления конструкционных элементов, устойчивых к парам магния.

1171442

Я ь 9

Ф со

3 11 в

Ю

1 м

Ф о м

«»

1 сч

7

8 о I ю

1Ч

Ю Ф

С» о о ф м м

8 е

° - О w o 8 со р о

Ю л м о 1Ч уч л е л л о

1.

iA

1Ч л

«» ф

Ю Ф м

1Ф

Ф о

1 1

Ю

Я О cg 1ч л о в 8 в ч» ф

D ф м о о м

Ю и

1Ч

1Ч

8 3

° 1 к а с» о

Ю о

l ч о

CO м

1Ч

O о е ф

8 в

1ч 1

IO

O Ф м

О

В о

6 1 сч

1Ч

О С» о о Ф о ф в

О

t о й

1Ф м л о

sn ф

8 О е Я л л

О О ф 1Ч л в 3 Ф в со ф

О о

4 ф м

О о еч еч м

1 ч в.*1, пй о

cf

5l ь

I» 1

Ot

И» е сссс

Ф к ф эха и оее мха

cc s cc хкк

If к к о м

М

cv

О Ф Вв . Л о о ч» о

Ih а а а о о ф cc cv со в ф

Л1

О О М о в ф в м и

М и к к м

»1 Ф 1 е» ч ч iII ã jii ! л 2 и л й1 б к к о и к Ф р йfч

RR 1.к

ОК I C», 1к 3

Р эГ к кк °

"„63

:1.

»: oc».

CI V CC

? ц3 +

Ь Н О

1171442

Та блица 3

36,2

35

Глина огнеупорная

11;8

Каолин обожженный

Циркон

24,2

Периклаз

Оксид иттрия

Т а блица 4

Свойства керамики

Состав керамики

120

150

100

0,1

0,3.2,1

Щелочестойкость, Ж

80

87 84

Кислотостойкость, Ж

570

520

560

83

18

43

36

Компоненты керамической массы

Пегматит

Глинозем ГК

Бой хроммагнеэитовых огнеупоров

Бой бакоровых огнеупоров

Интервал спекания, С о

Водопоглощения, 7

Предел прочности при сжатии, Мпа

Предел прочности при изгибе, ИПа

Термостойкость при перепаде температур 350-20 С, количество теплосмен

Коэффициент линейного термит -1 ческого расширения 10 град

Содержание компонентов, мас.7, в составе

8 9 10

1!71442

Продолжение табл. 4

Свойства керамики

Состав керамики

8 9

Изменение массы после испытаний в парах магния, 7. О, 23

1,8

Оплавился

Температура эксплуатации, С (800

800-1000 (800

Удельное электрическое сопротивление при 100 С, Ом м

2,6 10

2 -108

1,2 10

Заказ 4811/23 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Л. Гостева

Редактор H. Егорова Техред T.Äóáèí÷àê Корректор Е. Сирохман