Комплексная связка для формования изделий из непластичных керамических порошков

Комплексная связка для формования изделий из непластичных керамических порошков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0 А (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3-10

Остальное

Ю

Сд 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3769873/22-02 (22) 06.07.84 (46) 15.03.86.Бюл. У 10 (72) Б.В.Макаров, Г.И.Гладков, Л.М.Летюк и В.Г.Андреев (53) 621.762.224:621.318.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 933250, кл. В 22 .F 3/02,1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 627918, кл. В 22 F 3/02, 1977.

Шольц Н.Н.,Пискарев К.А, Ферриты для радиочастот, Л.: Энергия, 1966, с.81. (54)(57) КОМПЛЕКСНАЯ СВЯЗКА ДЛЯ

ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗ НЕПЛАСТИЧН11Х

КЕРАМИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ, преимущественно ферритовых, содержащая поли151) 4 В 22 F 1/00; С 04 В 35/26;

Н 01 F 1/34, В 22 F 3/02 виниловый спирт и воду, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения смачивания частиц порошка раствором связки, уменьшения потерь давления на трение о стенки пресс-формы и износа пресс- форм, связка дополнительно содержит карбамид, лимонную кислоту и диэфир триэтаноламина и олеиновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Поливиниловый спирт 7-10

Лимонная кислота О, 2-1,0

Карбамид 2-8

Диэфир триэтаноламина и олеиновой кислоты

Вода

1 12

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам формования изделий из неппастичных керамических порошков с использованием пластифицирующих добавок и может быть использовано при производстве изделий из ферритовых материалов.

Цель изобретения — улучшение смачивания частиц порошка раствором связки, уменьшение потерь давления на трение о стенки пресс-формы и износа пресс-форм при формовании изделий.

Изобретение основано на введении в водный раствор поливинилового спирта комплексной добавки, содержащей лимонную кислоту, карбамид, циэфир триэтаноламина и олеиновой кислоты, при их определенном соотношении, обеспечивающем одновременное улучшение смачиваемости частиц порошка, снижение потерь давления на трение о стенки пресс- формы и износа пресс-форм при прессовании изделий при сохранении на высоком уровне механической прочности прессовок.

В предлагаемом сочетании поливиниловый спирт склеивает частицы порошка, обеспечивая необходимую механическую прочность прессовок.

Карбамид и лимонная кислота улучшают смачивание частиц порошка раствором связки при гранулировании, уменьшая содержание пыли и улучшая реологические характеристики пресс-порошка в процессе прессования.

Диэфир триэтаноламина и олеиновой кислоты представляет собой маслянистую жидкость умеренной вязкости и вводится в пресс-порошок в качестве "наружной смазки для уменьшения потерь давления на трение пресс-порошка о стенки пресс-формы, что уменьшает скорость износа пресс-форм, повышает однородность распределения плотности в прессовках сложной формы, исключает прессовочные трещины.

17570 2

10

l5

ГОСТ 3652 — 69 "4" и карбамид ГОСТ

669 77 "4" Охлажденную связку вводят в порошок Мь- l > феррита марки

2000НМ-1 в количестве 10 мас.%, перемешивают в бегунковом смесителе и просеивают через металлическую сетку с размером ячейки 0,5 мм.

Полученный пресс-порошок подсушивают до необходимой влажности. Расчетное количество диэфира триэтаноламина и олеиновой кислоты вводят в пресс-порошок напылением на поверхность гранул с помощью пульверизатора.

Характеристики пресс-порошков, процесса формования и пресс-заготовок приведены в табл.1. Там же приведены составы использованных комплексных связок, находящиеся по соотношению компонентов как в пределах изобретения, так и выходящие за его пределы.

Пример 2. Комплексную связку с различным соотношением компо— нентов, приготовленную по примеру 1, вводят в порошок бариевого феррита со средним размером частиц 0,5 мкм в количестве 15 мас.%. Смоченную связкой массу протирают через сетку с размером ячеек 0,5 мм и подсу— шивают до требуемой влажности. Характеристики пресс-порошков и прессзаготовок приведены в табл.1.

I p и м е р 3 Аналогично примеру ) вводят комплексную связку в порошок оксида алюминия со средним размером частиц 0,4 мкм в количестве 20 мас.%.. Характеристики полученных пресс-порошков и пресс-заготовок приведены в табл ° 1.

Пример 4. Для сравнения, готовят пресс-порошки и пресс-заготовки с использованием известных связок (1-3) для порошков тех же материалов, что и в примерах 1-3 (М вЂ” Zn- феррита, Ва-феррита, A 1 Оъ), Характеристики процессов прессования, пресс-порошков и пресс-заготовок приведены в табл.2, а характеристики спеченных изделий из

Мь-2п-феррита — в табл. 3.

Пример 1 . Расчетные количества поливинилового спирта ПВС марки 16/1, ГОСТ 10779-79 и воды нагревают в пищеварочном котле до полного растворения(ЛВС), после чего нагрев выключают и добавляют при помешивании лимонную кислоту

Как следует из сравнения данных, приведенных в табл ° 1 и 2, предлагаемая комплексная связка (составы

2-4, табл .1) обеспечивает для различных типов непластичных керамических порошков (Мп-2п-феррита, бариевого феррита, оксида алюми\

Иатернал

Соотно>ванне компонентов связки, мас,X

Технологические свойства пресспоро>яков н пресс". заготовок

Влажность пресс-порощка,нас.X

Состав Состав 3

Состав 5

Состав 4

Состав I

5,0

I1,0

10,0

7,0

9,0

ПВС

Лимонная кнс лота

Карбамид

I 5

0,1

l iO

0,2

0 5

2i0

3,0

87,8

l2,О

8i0

l 0 4,5

10,0

15,0

5 0

l i0

92, Диэфир

Вода

60,5

71,0

8I>O

Плотность прессSRF0TOB0K при В» «1 т/см > г/смэ3,16

3>22

3,12

>>л-2ь-феррит О

0,7

Ва-феррит

2>96

3,13

2,87

3 05

3,16

3,08

3 15

3 20

3,12

3 16

3,22

3,13

3,27 3,37

0i7

3,16

3 39

3 39

i >30

А1ьОа

l>37

1,39

l,40

I 40

1,49

0,7

I 40

1,52

1,54

1,54

И,-2л -феррит О

Прочность кольцевик пресс-заготовок (17,6xllx6,6 мм.1 на разрнв, кг/сн

0,651 0,676

0,573 0,532

0,420

0,400

0,567

0,381

0,520

0,303

0,7

1,77

1,22

1,39

1,38

0,140

1,20

1,03

0,31

1,30

0,188

Дотери давления на трение о стенки

Ва-феррит О. I,62

1,23

i>37

l,38

1,156

1,79

1,26

1>40

1,30

0,140

1 >82

1,26

1 >43

l,23

0,134

0,7

А1,0, 0,7

И»- 1>,"феррит О

0,157

0,175

0,270

0,273

0>138

0,7

0,139

0,152

0,150

0,142

0,I50

0,149 пресс-форм

q, е (в). а прн d 8 мн

I> «5 мм

0,176

0,155

Ва-феррит

0,172 О,!50

0,7

0,278

0>275

О

0,7

0,224

0,231

0,431

0,426

0,219

0,227

А1э.Оз

0,218

0,227

3 12 ния улучшение смачивания частиц порошка раствором связки, что выража- ется в уменьшении контактного угла смачивания, например, для порошка

Мм-7п-феррита с 46-47 град, для известных (1-3) связок (табл.2) до

20-23 град. Одновременно потери давления на трение о стенки прессформы снижаются с 0,17-0,25 до 0,1380,157, а износ пресс-форм соответственно, с 1,5-7,1 до 0,6-1,4 °

При этом прочность пресс-заготовок сохраняется на достаточно высоком уровне (0,381-0,676 кг/см для

И> -Zn-феррита), что обеспечивает высокий выход годных изделий (92-94Х) и их соответствие по всем электромагнитным параметрам требованиям технических условий (табл.3) .

При выходе соотношения компонентов комплексной связки за пределы

17570 4 изобретения (составы 1,5, табл.1) снижается прочность пресс-заготовок для Ии-Zh-феррита до 0,302-0,400 кг/

/см ), возрастают потери давления на трение о стенки пресс-формы и контактный угол смачивания, что приводит к ухудшению электромагнитных параметров в частности, для И >- zp— феррита — к снижению магнитной прони1о цаемости с 1892-1909 Гс/Э до 18011855 Гс/Э и снижению выхода годного.до 827.

Использование предлагаемой комплексной связки при производстве изделий иэ непластичных порошков позволяет снизить себестоимость изделий за счет повышения стойкости пресс-форм, улучшения эксплуа— тационных параметров и повышения выхода годных иэделий.

Таблица 1

I2I7570

Технологические свойства пресепороиков и пресс-. заготовок

Соотноненне компонентов свлзкн, нас Л

Натериап Влавмость пресс-поронка,наеЛ

Состав Состав 3 Состав 4 Состав f

Состав I

Il 0

5,0 7,0

l 010

9,0

1,5

0,1 0,2

1,0

0 5

12,0

15>0

60,5

8 0

10>0

71,0

4,5

1,0 2,0

1,0 3>0 °

92, 87,8

5,0

81,0

Пн эфир

Вода

Ин- »-феррит

1,4

0,8

0,6

0 55

О,В 0,55 0,55

0,7

0 55

Содерканне пыли в пресс-коронке> нас.й!

Э,о, 7,2

Ил-1> -феррит О

3,4

Э,О 3>3

4,Ý. 0,7 ° 7,8

27

Хонтактный угол смачнваннл, гард

20 29 24

43 40,Т а Ь л н ц а 2 оотноиение компонентов известных свнзок, мае.й

Вланность расс"норов а, наес.X

ВС I

Вода 90

3! (2) 2 98

3,11

Плотность пресс- Мь-2> -феррит заготовок прн

P a I т/сн > г/смр

2,92

3 ° 1О

3 15

3,20

0,7

2,94

Ва-феррит

2 84

3,07

3,!5

0,7

3-120

3,25

Л1 Оз!

,34 .I 29

1,36

1,38 0,7ч

l 4I

1,45

Прочность коль- Mn" "2 -феррит цевых оЬразцов (17>6xllx6.,6 нн1 на разрыв, кг/сн

Ва-4еррнт

0,8!

0,60

0,38

0,36

0i7

1>06

I 34

I 43

1,23

1,78

0,7

1,71

I 15

I>05

Л! О.

1,28

l >!2

2,00

0,7

1,49

Износ знака кольцевой пресс-формы, нг/1000 циклов прессованнн

Технологически свойств| пресс пороиков и пресс-заготовок

И»--7»-феррит

Ва-феррит

А!103

ПВС

Лнноннал кнс лота

ХарЬаннд

ПВС 10 ркн 7

Вода 81

I) Продолжение табл. 1

2,0, 1>5 1,6

22 25

22 24

41 44

ПВС 8 ° 5 рнэтанол° мин 14 0

Стеарикован кислота 0,4 тиловьп! нирт 1,1

Вода 76,0

1217570

Продолжение табл. 2

Технологические свойства пресспоронков и пресс-эаготовок

Материал ахность есс-порон, масс.l вс

Вода 9

3) Вс 10 лице" нн 7

Вода 81

l) О!25

0,17

0,19

0,18

0il7j

0,22

6125

О

0,7

0,27

0,28

0 34

0,34

0,20

0,22

И 5мм

А!а Оз

0>40

0,29

0,55

0,7

0,40

0,26

0,55

Мь-Zr -феррит О

4,20

7,10

l 50

0,7

1,35

0 85

1,85

Содерхание пыли в пресс-nopomке, мас.l

Мп-2ь-феррит О

7,3

5 9

1794

0,7

4,0

3,8

15,6

Ми-2п-феРРит

Ва-феррит

А1еОэ

Контактный утоп смачивания,град

53

53

69

Таблица "3

Соотнонение ком понентов свяэки мас.l

Свяэк&

Иачальн&я проницае мость,Гс

Электромагнитные потери 3„ ) в полях

Выход годных, l

10 мЭ !00 мЭ!

О 1777

Известная

ПВС

Вода

6,2 20,8

0 43

1,00

0,93

ПВС

Глицерин

Вода

81 1875

Иэнестная

6,9 23,7

0,19

0,77

0,87

8 5

Иэвестная

0,4

76 1904

6,9 23,2

0,22

0 78

0,86

Прн выходе эа пределы изобретения

0,1

1,0

1,0

92,9 18,01

6,0 18,4

0,24 0,62

82 е

Потери давления Мь-2 -феррит на трение о стенки пресс-фррмы

- (ГМ пр»- о 8 мм Ва-феррит

Иэнос анака

/ кольцевых прессформ, мг/IOOO циклов прессования

ПВС

Трнэтэнол амин

Этиловый спирт

Стеариновая кислота

Вода

ПВС

Лимонная кислота

Карбамнд

Дизфир

Вода оотнонение компонентов нэвестных свяэок, мас.й

ПВС 8,5 риэтаяол» амин 14, О теариноая кисота 0,4 типовый нирт 1,1

Вода 76,0 (2) Электромагнитные параметры иэделий нэ Мь-Ть- феррнта

Температурные коэффициенты.s начальной проницаемости, Ор С

+10- (+201 +20- !+501 +20- (+70) 10

Продолжение табл. 3

1217570

Соотноее ие ионеятов св иас. 3

Свяэкв

Теилературние коэффициея начальной проницаемости, %анод ююк °

2 ктроиагнитни

° рн (Л"/ °

+ l O" (+201 +20- !+501 + мз 100 мЭ

Согласно иэобретеним

6,0 19,1

0,30

0 59

0 70

То ае

5,7 24,0

0,2!

0,87 0,72

I0

То ие

6 ° 3 23 2

0r2I

0,50

0,78

6,9 29,4

<15,0 <45 0

Требования ТУ >1200

Составитель В.Туров

Редактор И.Касарда Техред Т,Дубинцак Корректор С.Черни

Заказ 1037/16 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

ПВС

Лимонная кислоте

Кврбаиид

Диэфир

Вода

ПВС

Лииэнная кислота

Карбаьщд

Диэ4ир

Вода .

ПВС

Лимонная кислота

Карбвиид

Диэфир

Вода

Прн выходе ПВС эа цределм Лимония,я иэобре:ения кислота

Кар баиид

Дн эфир

Вода

0,2

2,0

3,0

87,8 1892

0,5

4,5

8 1,0 1909

1,0

71 5 1901

1,5

12 !

60,S 185S гнитнме ларвиетри иэделий иэ Ня h ф@ррнтз

0,36 0,69 0,77

«0) I- %+I, l) -0) l» (+I, I) -O, I (+I I)