Состав шихты для получения кордиеритовой керамики

 

Изобретение относится к технике получения термостойкой керамики, стойкой к тепловым ударам, и может найти применение как плотный и пористый огнеупорный материал. Изобретение направлено на повышение выхода кордиерита при одновременном снижении температуры его синтеза и получение материала с равномерной пористой структурой. Для этого шихта, включающая соединение магния, кремния и алюминия, содержит в качестве этих соединений соответственно гидрокарбонат магния, перлит и гидроксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: перлит 53-57, гидроксид алюминия 24-26, гидрокарбонат магния 19-21. Термообработку смеси ведут при 1250-1350°с. Причем , для получения пористой кордиеритовой керамики на 83-88 мас.% шихты вводят 12-17 мас.% монодисперсного порошка скорлупы персиковых косточек. Выход кордиерита 96,5-98,5%. 1 з.п.ф-лы. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

47 А1 (19) 01), m1) 4 С 04 В 35/18

1 $51v

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4134765/29-33 (22 ) 05 ..09. 86 (46) 23.04.89, Вюл. В 15 (71 ) Научно-производственное объединение Министерства местной промьппленности АрмССР (72) К.Г.Асланян, Р.В.Григорян и А.С.Гаспарян (53) 666.763.5 (088,8) (56) Заявка Великобритании

Ф 1138398, кл. С 04 В 35/18, 1978 °

Авторское свидетельство СССР

9 1138398, кл. С 04 В 35/18, 1985, (54) СОСТАВ ШИХТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРДИЕРИТОВОЙ КЕРАМИКИ (57) Изобретение относится к технике получения термостойкой .керамики, стойкой к тепловым ударам, и может найти применение как -плотный и пористый огнеупорный материал. Изобрете1

Изобретение относится к производ- ству кордиеритовой керамики с низким температурным коэффициентом линейного расширения, легко переносящей удары.

Целью изобретения является повьппение выхода кордиерита при одновременном снижении температуры синтеза, а также получение материала с равномерной пористой структурой, Для получения плотной кордиеритовой керамики берут, мас.%: перлит

55; тонкодисперсный гидроксид алюминия в виде порошка размером частиц

5-7 мкм 25,0; гидрокарбонат магния

20,0. ние направлено на повышение выхода кордиерита при одновременном снижении температуры его синтеза и получение материала с равномерной пористой структурой, Для этого шихта, включающая соединение магния, кремния и алюминия, содержит в качестве этих соединений соответственно гидрокарбонат магния, перлит и гидроксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: перлит 53-57,гидроксид алюминия 24-26, гидрокарбонат магний 19-21 . Термообработку смеси ведут при 1250-1350 С, Причем для получения пористой кордиеритовой керамики на. 83-88 мас,% шихты вводят

12-17 мас,X монодисперсного порошка .скорлупы персиковых косточек. Выход кордиерита 96,5-98,5%. 1 з,п, ф-лы, 2 табл.

Поскольку перлит содержит до 12—

13 мас,%. АХ 0, то это количество. учитывается при составлении шихты.

Это касается также МяО. Компоненты шихты измельчаются, затем перемешиваются и уплотняются для дальнейшей термообработки, Для получения кордиерита расплавлением шихты и его кристаллизации используют шахтную печь с карбидокремниевыми нагревателями, регулируемая потенциометром. о

Температура до 1350 С поднимается в течение 3-4 ч и поддерживается в течение 2,5 ч для полного взаимодействия реагирующих компонентов. Процессу взаимодействия исходнъ|х компонентов способствует перлит (в ка1474147 честве плавня) и тонкодисперсная активная гидроокись алюминия размером частиц 5-7 мкм, которая в процессе повышения температуры до

1350 С хотя и претерпевает модификационные изменения и переходит в

<-А1, О» однако сохраняет активность и реакционноспособность. Процесс минералообраэования начинается с момен- 10 та понижения температуры расплава медленным его охлаждением, Протекает реакция

ИР;4(ОН) (СО ) ЗН О + 10Я10

+ 8A1(0H)

+ 3СО + кордиерит

+ 6 Нго

Экспериментально доказано, что кристаллизация происходит из расплава в сравнительно коротком температурном и временном интервале (при

О понижении температуры с 1350 С со скоростью 80-100 град/ч) .

Таким образом, процесс минералообразования кордиерита завершается в течение 2-3 ч. и дальнейшее охлаждение протекает наиболее интенсивно.

Под поляризационным микроскопом наблюдаются призматические кристаллы кордиерита с высоким двойным лучепреломлением, Показатели светопреломления Np = 1,528; Ир = 1,519. "98,5% 35 препарата состоит из кристаллического кордиерита. Данные рентгенометрического анализа показывают, что интенсивность дифракционных линий, а также расстояние между ними идентич- 40 ны соответствующим данным природного кордиерита. Плотность (й) полученного кордиерита определяют пикнометрическим методом, d = 2,60-2,65. Температурный коэффициент линейного рас- 45 ширения (ТКЛР) при 20-800 С равен

2,0 10 С . Огнеупорность 1540 С.

Водопоглощение нулевое, Определяют пределы прочности при сжатии и статическом изгибе кристаллического 50 плотного кордиерита, которые составляют соответственно 3300 и

980 кгс/см .

Для получения пористой кордиеритовой керамики в качестве выгорающей добавки используется порошок скорлупы персиковых косточек, размером частиц 0,05-0,1 мм. Смесь измельчается до величины частиц 0,2—

0,33 мм. Из шихты приготовляют пластичную формуемую массу, из которой йрессуют сырец и обжигают его npu температуре, требуемой для спекания сырьевых материалов и образования кордиеритовых кристаллов, Температура получения пористого кордиерита 1 250-1270 С, температурный

Ю коэффициент линейного. расширения в . интервале температур 20-800 С равен

1, 4 1 0 С, Пористая к ерамика имеет ряд преимуществ по сравнению с плотной: обладает более значительной стойкостью к термоударам и дугостойкостью, Для получения пористой кордиеритовой керамики берут те же компоненты и выгорающую добавку — скорлупу персиковых косточек, Состав шихты и некоторые свойства приведены в табл,1, остальI ные свойства — в табл,2.

Формула изобретения

1 ° Состав шихты для получения кордиеритовой керамики, включающий соединения магния, кремния и алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода кордиерита при одновременном снижении температуры синтеза, он содержит в качестве указанных соединений соответственно гидрокарбонат магния,перлит и гидроксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Гидрокарбонат магния 19-21

Перлит 53-57

Гидроксид алюминия 24-26

2.Состав шихты по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью получения материала с равномерной пористой структурой, он содержит на

83-88 мас.% шихты 12-17 мас.% монодисперсного порошка скорлупы персиковых косточек, 1474147

Та блиц а 1

Показатели для состава

I j 2 $ 3

Компоненты и свойства

4 5 6

Содержание, мас,У.: гидрокарбонат магния гидроксид алюминия перлит тонкодисперсный порошок скорлупы персиковых косточек

Температура синтеза, С 1350

Выход кристаллического перлита, Х

Средний размер пор, мкм

17 14,5 12

1350 1335

98,0

60-70 50-60 40-50

98,5 98,5 таблнца2

Плотность> зодопог акунаяг/см >ощеине я лорис ткпр, 10 "С, 20-800 тойкост одеркаиие.хордне рита, l

Предел прочнос ти> кгсlсм е

Огиеупор ость, С

Материал термодарам, с при сиа- прн ст тии тнческ нагиба

4I 5 14&0 900-1000 1,4 96,5

1 540 900 1, 4- 90-96

35-36

47-68

1 800

I 6001700

23-25

l,5-1,6

0,9-!,5

7 0 а

Составитель К.Соболева

Редактор А.Гунько Техред М.Дидык Корректор С.11)екмар

Ф

Заказ 1838/22

Тираж 589

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Плотная корднеритовая керамика (составы 1-3)

Пористая корднеритовая керамика с испольвованием вье орающей добавки (составы 4-6)

Иввестный

20 21 !9 20 22 24

25 26 24 29 17,5 16

55 53 57 44 46 48

2,6-2,65 0 0 3300 980 1540 500-600 2,0 98,5