Способ получения кварцевых заготовок

Способ получения кварцевых заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к производству кварцевых и керамических изделий, полученых золь-гель технологией . С целью увеличения выхода годных заготовок термообработку проводят в температурном интервале, определяемом формулой t ti.2... n - (40 ± 15), где t - температурный интервал обработки, °С; ti,2,... температура, характеризующая начало максимального удаления жидкой фазы. Выход годных заготовок 63%. 1 табл.

coI03 coBетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 03 В 20/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829694/ЗЗ (22) 29.05;90 (46) 30.03.92. Бюл. N 12 (71) Научно-производственное объединение

"Кварц" (72) Ю.В.Василой, В.С.Хотимченко и И,В.Худобина (53) 666.189.2 1 (088.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАРЦЕВЫХ

ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к производству кварцевых и керамических изделий, полученных золь-гель технологией.

Целью изобретения является увеличение выхода годных заготовок.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения кварцевых заготовок на основе золь-гель технологии, включающем операции гидролиэа, желатинизации, сушки до постоянного веса и термообработки, последнюю проводят в температурных интервалах, определяемых формулой

С = tt,z,... и — (40 15), где t — температурный интервал обработки, OC

t= 1,2... -температура, характеризующая начало максимального удаления жидкой фазы, С

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что температуры, при которых производят выдержки во время термообработки СДК или высушенных заготовок кварцевого стекла. уменьшают на (40 "= 15 С, При этом отсчет снижения температуры ведут от начала процесса максимального уда„„ Ы „„1723057 Al (57) Изобретение относится к производству кварцевых и керамических изделий, полученых золь-гель технологией . С целью увеличения выхода годных заготовок термообработку проводят в температурном интервале, определяемом формулой t = t12.. и — (40 15), где t — температурный интервал обработки, С: т1,2,„, n — температура, характеризующая начало максимального удаления жидкой фазы. Выход годных заготовок 63%, 1 табл, ления жидкой фазы, Такое снижение температуры обработки гарантирует постоянное (/j удаление газообразных примесей без растрескивания образца, Наибольшее количество жидкой фазы и газообразных примесей удаляется из золь-гель материала в интервале температур 100-150,, 300-350, 11001150 С. Каждый из максимумов удаления жидкой фазы объясняется наличием в зольгель материале различных форм жидкой фа- с зы, в основном, воды: 100 С вЂ” грубая. (Ъ молекулярная вода, зтанол, непрореагировавший тетразтоксисилэн; 300 — 350 С вЂ” физически сорбированная вода на поверхности кремнезема, в частности в открытых порах; о00 †6 С вЂ” хемосороированная вода на поверхности, высвобождающаяся из силанольных групп

Si — ОН поверхности, остатки органических радикалов: 1100-1150 С вЂ” гидроксильные группы иэ объема, Однако при термообработке монолитных заготовок в указанных. интервалах температур происходит интенсивное удаление жидкой фазы, что и является причиной вспенивания, либо

1723057

tf = 100

t =45

t =75

t =40

tÄ = 100

= 80

t 100

t =60

Темпера тура обработки, С о

Выход годных заготовок 4

10

80

= 300

t = 280

t = 300

t = 240

t 3uo

t = 275

t = зоо

t = 245

t = 300

t=260

Температура обработки, о t;

Выход годных заготовок, Ф.80

90 90

t3= боо

,= 575

t =ЬОО

t =580

= 6u0

t =540 с = 6ОО

t = 545

= 6uO

t = 560

Температура обработ ки, С

Выход годных заготовок, 85

С„= 11ОО

t = 1075

11иО

1080 = 11uO

t = 1040

,= 11ОО

t. = 1045

t,= -=11uO — 1060

Температура о обработки, С

Выход годных заготовок,+

90

Инерционность печи «+ 5 С

От оставшихся монолитных заготовок трещиноватости материала. Образец может быть разрушен иэ-за избыточного давления паров жидкой фазы в порах. Предлагаемое смещение температурных интервалов обработки обеспечивает постепенное удаление жидкой фаэы из монолита.

В таблице приведены результаты примера исполнения способа получения заготовок по золь-гель технологии, при этом ц =

100 С; t2 = 300 С; tg = 600 С; И = 1100 С.

Пример. К 1340 мл тетраэтоксисилана добавляли 268 мл этилового спирта и 403 мл дистиллированной воды. Полученную смесь подкисляли соляной кислотой до рН 2,.Раствор тщательно перемешивали в течение 1,5 ч, после чего добавляли 815 мл дистиллированной воды, рН раствора с помощью водного раствора аммиака доводили до 6.

Полученную смесь разливали в десять пластиковых емкостей с крышками, где она желатинизировалась в течение 12 .ч. Сушку образцов проводили при нормальных условиях, т.е. при атмосферном давлении и KQMHBTной температуре, далее образцы сушили над сорбентом. Затем десять полученных монолитов гель-стекла весом 20 r каждый помещали в электропечь сопротивления типа СНОЛ

1,6 х 2,5 х 1/11-И2 и производили подъем температуры до 60 С. При этой температуре производили термообработку в течение определенного времени, Затем температуру в

5 печи поднимали до 260 С и монолиты термообрабатывали в течение некоторого времени, после . чего переходили к термообработке при 560.и далее 1060 С. В результате получили 6 — 8 из 10 монолитных

10. заготовок без трещин, Формула изобретения

Способ получения кварцевых заготовок на основе золь-гель технологии, включающий проведение операций гидролиза, жела15 тинизации, сушки до постоянного веса и термообработки, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных заготовок, термообработку проводят в температурном интервале. определяемом

20 формулой

t - t1,г,...,o — (40 15), где t — температурный интервал обработки.

OC

tj.z — температура, характеризующая

25 начало максимального удаления жидкой фазы, С.