Керамическая масса

Керамическая масса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11) ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03.77 (21) 2465017/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень ¹ 4 (45) Дата опублиюван ия описания 23.03.79 (51) М.КЛ.2 С 04 В 35/10

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 666,7,764.2(088.8) 72) Авто (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ MACCA

Изобретение относится к области материалов для высокотемпературной техники, а именно к керамике, используемой при изготовлении изделий, эксплуатируемых в условиях резких перепадов температур, например транспортирующего огнеприпаса типа капселей, лодочек, лошадок или роликов, применяемых в керамической и электронной промышленности; штампов для горячего формования стеклоизделий, имеющих сложную конфигурацию и рельефную поверхность; защитных чехлов термопар и других огнеупорных изделий, обладающих высокой термостойкостью.

Известны керамические массы для производства термостойких огнсупоров на оснОВе окиси алlоминия и lIooBBoK ДВуокиси титана, характеризующиеся более высокой термостойкостью по сравнению с чи сто корундовой керамикой (1).

Из известных керамических масс, используемых при изготовлении термостойких огнеупоров, по составу ингрсдиентов к предлагаемой наиболее близка керамическая масса, содержащая глинозем с добавками двуокиси титана и кремния при

СЛЕДУ10П1СМ СООТПО iieIIIIII 1

Глинозем 76,0 — 96,5

Кремнезем 3 — 6

Рутил 0,5 — 4 (2).

Огнеупорные изделия из керамической б массы этого состава изготавливаются методом полусухого прессования с последующим Обжигом при 1500 — 1650 С.

Однако в процессе службы под действием высокой температуры в изделиях наблю1О дается рекристаллизационная перестройка структуры, приводящая к разрыхлени1о керамического черепка, снижению его механической прочности и термической стойкости.

Устранить отмеченный недостаток варьированием вещественного состава известной керамической массы и технологических режимов обраоотки полученных из псе»зделий практически невозможно. Это обусловлено многофазностью получаемого материала и склонность10 к персрй прсдслени!0 Вещества между отдельными фаз",. Iè, количественное соотношение которых изменяется в процессе повторного нагрева пздслий

Во время службы.

Цель1о изобретения явл 107CSI IIOBbiKIOHHe тер мостойкости кер а ипчсс1,ой ма ссы.

ПостаВлспная цель достигается тем, что предлагаемая керамическая .исса, включаЗО 1оп.ая окислы алюминия, кремния и титана, 644747

66 — 68

19 — 21

12 — 14

Окись алюминия

Окись кремния

Окись титана

66,00

20,00

14,00

67,00

21,00

12,00

68,00

19,00

13,00

Окись алюминия

Окись кремния

Окись титана

П Окись алюминия

Окись кремния

Окись титана

Ш Окись алюминия

Окись кремния

Окись титана

Средний коэффициент термического расширения

3,5 10 град —

Предел прочности на изгибе, кгс/см

Термостойкость (число теплосмен, 130 С вЂ” вода при 20 С1

Состав

III

150 — 200

3,5

40 — 50 содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес, o/0!

Керамическая масса дает возможность изготавливать огнеупорные изделия, кристаллическая структура которых состоит главным образом из двух мономинеральных фаз: муллита и тиалита (А12Т105) в эквимолярном отношении 1: 1.

Для приготовления керамиче ской массы и получения керамики заданного минераль-. ного состава могут применяться следующие сырьевые материалы: синтетические — муллит и тиалит; реактивные — аморфный кремнезем и двуокись титана, технический глинозем; природные — огнеупорные глина и каолин мокрого обогащения, а также дистен-силлиманитовый концентрат.

В зависимости от способа подготовки исходных материалов керамические изделия могут изготавливаться как тонко-, так и грубо-зернистыми. Формование изделий без глинистой составляющей осуществляют, в зависимости от зернового состава наполнителя, полусухим прессованием, трамбованием или шликерным литьем, а массы, включающие глину или каолин, могут обрабатываться также по пластичному методу.

Для получения огнеупорных изделий повышенной термостойкости готовят смеси, содержащие окислы алюминия, кремния и титана в следующих количествах, вес. /о.

Как видно из таблицы, керамическая масса предлагаемого состава позволяет получить огнеупорные изделия, отличающиеся хорошей огнеупорностью и термостойкостью. Последнее обстоятельство в сочетании с достаточно большой механической прочностью особенно важно с позиций изгоВ полусухие формовочные массы в качестве связки дополнительно (сверх 100 /о) вводят 6 вес. % 5 /о-ного раствора поливинилового спирта; в шликерные массы

5 30 вес. % воды и 0,3 всс. карбоксилметилцеллюлозы; влажность пластических масс

21 24%

Муллит и тиалит синтезируют путем твердофазного спекания в течение 12 ч при

1750 С из смеси глинозема с окисью кремния и окисью титана; шамотирование масс проводят 6 ч при 1650 С.

Из полусухих и пластичных ма сс формуют образцы — плиты размерами 210Х70Х

15 Х10 л,я. Прессование (двустороннее, двухстадийное) осуществляют при удельной нагрузке на 1 ступени в 500 кгс/слР и

1000 кгс/сл — на П ступени (выдержка под нагрузкой 7 с).

Из шликерных масс изготавливают образцы в виде пустотелых цилиндров высотой 150 мл, диаметром (наружным) 50 мм и толщиной стенок 10 мм.

Помысле сушки (24 ч на воздухе, а затем в сушильном шкафу при 105 С) образцы спекают в электропечи с силитовыми нагревателями в течение 12 и при 1500 C.

Огнеупорность керамических изделий муллито-тиалитового состава лежит в пределах 1760 — 1820 С. Микроструктура образцов при относительно длительном нагревании (144 ч) в слабо окислительной среде при 1450 С заметных изменений не претерпевает.

Усадка изделий из нешамотированных масс после обжига при 1500 С колеблется в пределах 2 — 4% для изделий из реактивно40 го сырья и 5 8% для изделий из масс, включающих природные материалы, усадка изделий на основе предварительно спеченного наполнителя в 2 — 3 раза меньше. Термомеханические, теплофизические и терми45 ческие свойства образцов муллито-тиалитовой керамики представлены в таблице. товления огнеупорных изделий, работающих в жестких условиях.

50 Формула изобретения

Керамическая масса, например, для изготовления транспортирующего огнеприпа644747

19 — 21

12 — 14

Окись кремния

Окись титана

Окись алюминия

66 — 68

Составитель С. Шахиджанова

Редактор М, Дмитриева Техред С. Антипенко Корректор И. Симкина

Заказ 1128/25 Изд. Мз 107 Тираж 705 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» са, керамических штампов для горячего формования стеклоизделий и защитных чехлов термопар, включающая окислы алюминия, кремния и титана, о тл и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения термостойкости, она содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес. %.

Источники информации, принятые во

5 внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании № 1424239, кл, С 04 В 35/10, опублик. 1976.

2. Патент Великобритании № 1119132, кл. С 04 В 35/10, опублик. 1968.