Керамическая масса для изготовления химически стойких изделий
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
