Способ изготовления керамическихизделий

Способ изготовления керамическихизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реснублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11> 793957 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.09.78 (21) 2658646/29-33 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень М 1 (45) Дата опубликования описания 22.01.81 (51) М.Кл.з С 04 В 35/00

С 04 В 33/32

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий

53) УДК 666.762 (088.8) (72) Авторы иэобрететоия

Р -

Н, В. Чураев, В. С, Глазачев, А. А. Платонов, В. H. Солдаткин, Е. Н. Прозоров и В. Б. Мельников

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения, Институт физической химии АН СССР и Научноисследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

1 2

Изобретение относится к способам производства различных керамических изделий и может быть использовано, в частности, при изготовлении изоляторов свечей зажигания, оформляемых преимущественно литьем под давлением.

Известен способ изготовления керамических изделий на термопластичном связующем, заключающийся в приготовлении шликера, оформлении изделий методом горячего литья под давлением и последующем удалении технологической связки в неподвижном слое дисперсного материала при нагревании до температур начала спекания керамики (1), 15

Недостаток этого способа состоит в том, что один из основных этапов производства — процесс удаления технологической связки — имеет низкую интенсивность, а также большой выход бракованной продук- 20 ции, связанный с неравномерностью нагрева отливок в неподвижном слое.

Известен способ изготовления керамических изделий, заключающийся в приготовлении термопластичного шликера, формовании заготовок методом горячего литья под давлением, введении их в предварительно нагретый до температур, превышающих температуру начала испарения технологической связки, псевдоожиженный адсорбент и в последующем нагревании (2).

Способ позволяет значительно интенси фицировать процесс удаления связки в результате увеличения скорости отвода ее от поверхности изделия псевдоожиженными частицами адсорбента. Недостатком способа является то, что высокая скорость нагрева в псевдоожиженном слое приводит к резкому возрастанию давления паров связки внутри заготовок керамических изделий и вызывает их разрушение.

Известен также способ изготовления керамических изделий путем приготовления термопластичного шликера, формования заготовок методом горячего литья под давлением, введения их в предварительно нагретый адсорбент и изотермической выдержки с последующим нагревом (3). Этот способ является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату. По данному способу заготовки помещают в псевдоожиженный слой адсорбента, предварительно нагретый до температуры, лежащей в интервале температур от плавления технологической связи до ее испарения.

Недостатком названного способа является то, что высокая скорость нагрева заготовок в псевдоожиженном слое не позволяет релаксировать напряжения, возника793957

55 ющие в заготовке после ее формования методом горячего литья. Таким образом, известный способ не может быть применен в производстве изоляторов свечей зажигания, изготавливаемых из тонких (2 — 5мклс) порошков.

Действительно, при литье изоляторов свечей зажигания в переходных областях форм концентрируются остаточные напряжепия. Их релаксация (снятие) происходит во время наиболее интснсивного увеличения объема шликера, которое происходит при температуре на 3 — 5 ниже температуры плавления.

На чертеже приведена кривая расширения шликера на основе боркорунда с содержанием парафиновой связки 10,5 и 16О/о.

По оси абсцисс на графике отложена высота поднятия шликера в капиллярной трубке.

Видно, что наибольшая интенсивность расширения происходит в диапазоне 50—

56 С. Температура плавления шликера составляет 56 С. В то же время очевидно, что с чем меньшей скоростью будет происходить релаксация напряжений, тем меньше опасность возникновения трещин и нарушения целостности отливок. Таким образом, скорость нагрева отливок в период релаксации напряжений должна быть минимальной.

В неподвижном слое коэффициент теплоотдачи в 10 — 15 раз ниже коэффициента внешнего теплообмена в псевдоожиженном слое. Следовательно, для обеспечения минимальной скорости релаксации нагрев необходимо проводить в неподвижном слое дисперсного материала.

Время выдержки при температуре релаксации зависит от размера отливок изоляторов свечей и лежит в пределах 15—

25 nu

После полного прогрева отливки происходит релаксация остаточных напряжений, и процесс удаления связки можно вести по известному технологическому режиму.

Цель изобретения — изготовление изоляторов свечей зажигания при 100 /о-ном выходе годных изделий.

Для этого адсорбент предварительно нагревают до температуры на 3 — 5 С меньше температуры плавления термопластичного шликера, выдержку осуществляют в течение 15 — 25 мин в неподвижном адсорбенте, после чего его приводят в псевдоожиженное состояние.

Пример.

Отливки изоляторов свечей зажигания получают методом горячего литья из боркорундового шликера, средний размер частиц которого составляет 3 мкм. В качестве технологической связки используют, например, парафин марки Б. Температура плавления шликера составляет 56 С. HaiBëbíîå содержание связки Up=16,3P/p.

Затем отливки в специальной кассете (в количестве 225 штук) помещают в аппарат с псевдоожиженным слоем, предварительно нагретым до 51 — 53 С. После выдержки в течение максимального времени, необходимого для полного прогрева отливок (25 иин) включают подачу псевдоожижаюгцего агента и нагревают псевдоожиженный слой.

Удаление связки проводят в течение

3 ч,uо остаточного содержания связки 0,5 /о.

После завершения процесса удаления связки изделия охлаждают вместе со слоем

;,î 50 — 60 С, вынимают из аппарата, очищают от остатков дисперсного материала и обжигают в муфельной печи при температуре спекания. Последующие испытания изоляторов на пробой под напряжением, на водопоглощение и т. п. показали, что они полностью отвечают предъявляемым требованиям. При этом был получен

100О/о-ный выход продукции. Трещин и разрывов не обнаружено.

Формула изобретения

Способ изготовления керамических изделий путем приготовления термопластичного шликера, формования заготовок методом горячего литья под давлением, введения их в предварительно нагретый адсорбент, изотермической выдержки с последующим нагревом, отличающийся тем, что, с целью изготовления изоляторов свечей зажигания при 100О/,-ном выходе годных изделий, адсорбент предварительно нагревают до температуры на 3 — 5 С меньше температуры плавления термопластичного шликера, выдержку осуществляют в течение 15 — 25 чин, в неподвижном адсорбенте, после чего его приводят в псевдоожиженное состояние.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Грибовский П. О. Горячее литье керамических изделий. M., «Госэнергоиздат», 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

Мо 450070, кл. F 27 В 15/00, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Мя 2538632/29-33, кл. С 04 В 33/32, 1977.

793957 ри бо Р с

Составитель Е. 1трозоров

Техред И. Пенчко Корректор И. Оснновская

Редактор Т. Зубкова

Тип. Харьк. фпл. пред. «Патент»

Заказ 1754/61 Изд. М 135 Тираж 672 Подписное

1-1ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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