Способ получения керамических изделий

 

Изобретение относится к подготовке пресс-порошков при производстве изделий тонкой технической керамики. Цель изобретения - уменьшение содержания временной связки в полуфабрикате и снижение энергетических затрат на получение изделий. Способ получения керамических изделий включает помол керамического порошка, обработку его в растворе полистирола в хлороформе в присутствии воды при соотношении (мас.ч.) керамического порошка, полистирола, хлороформа и воды 0,05:(0,02-0,004) .10 -2:1:1 при интенсивном перемешивании и подогреве до полного удаления хлороформа, причем количество полистирола составляет 0,1-0,3% от массы керамического порошка, смешение порошка с временной связкой, формование полуфабриката, удаление временной связки при сушке и обжиге. Количество временной связки снижается на 2%, шликер с влажностью 40-50% с нанесенной пленкой имеет скорость истечения шликера 2,9-7,25 см 3/с. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Л0„„157 112 щ) С 04 В 35/00

И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234549/23-33 (22) 23.04.87 (46) 15.07.90. Бюл. Ф 26 (7 1) Томский политехнический институт им. С.M.Кирова (72) А.Т.Добролюбов, Ю.И.Алексеев и Л.В.Фоменко (53) 666.76(0&8.8) (56) Черепанов А.М. и Тревятский С.Т.

Высокоогчеупорные материалы и изделия из окислов. М.: Металлургия, 1964, с. 134-152. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к подго- товке пресс †порошк при производстве изделий тонкой технической керамики. Цель изобретения — уменьшение содержания временной связки в полуфабрикате и снижение энергетических

Изобретение относится к подготовке пресс-порошков и составов масс при производстве изделий тонкой технической керамики.

Цель изобретения — уменьшение содержания временной связки в полуфабрикате и снижение энергетических затрат на получение изделий.

Берут, например, глинозем — исходное сырье для производства корундовой керамики следующего дисперсного состава, Ж: d = 0,7 мм - О; и — 0,3 мм — 0,10; d = 0,12 мм — 2,77;

d = 0,088 MM — 9,83; d = 0,06 мм—

43,15; d менее 0,06 мм — 44, 15.

Для осаждения органической пленки на твердые частицы глинозема собирают

2 затрат на получение изделий. Способ получения керамических изделий включает помол керамического порошка, обработку его в растворе полистирол хлороформе в присутствии воды при с.:— отношении мас.ч. керамического по. :-.ъка, полистирола, хлороформа и воды

0.,05:(0,02-0,004) 10- :1:1 при интенсивном перемешивании и подогреве до полного удаления хлороформа, причем количество полистирола составляет

0,1-0,3 мас.7 от массы керамического порошка, смешение порошка с времен— ной связкой, формование полуфабрик,-.та, удаление временной связки при сушке и обжиге. Количество временной связки снижается на 27., щликер с влаж- @ костью 40 †5 с нанесенной пленкой имеет скорость истечения шликера 2,97, 25 см /с. 1 табл. С:: установку. состоящую из трехгорлой колбы, мешалки, холодильника и электроплитки. Заготавливают компоненты, например 5 r глинозема, 0,00806 г полистирола, 67 мл хлороформа и 100 мл воды. Соотношение между компонентами в мас.ч. соответственно 0,05:(0,008)к х10 1:1. При этом расчетная толщина осажденной пленки получается в пределах 0,08 мкм. Оптимальное количество полистирола определяется из условия минимального угла естественного относа полученного керамического порошка (34 ). Для предельных значений

0,02 и 0,04 этот угол находится в пределах 35-36

1578112

В колбу помещают твердый полистирол и приливают хлороформ. Полученную систему перемешивают в течение 2—

3 мин, затем при непрерывном перемешивании в колбу помещают глинозем.

Через 5-7 мин приливают воду и включают подогрев .

Вода и хлороформ являются несмешивающимися жидкостями, причем плотность хлороформа в 1,48 раза тяжелее воды. Поэтому необходимо интенсивное перемешивание полученной системы иэ хлороформа, растворенного в нем полистирола, глинозема и воды. При перемешивании на частицах глинозема осаждается пленка полистирола. Кроме того, частицы глинозема диаметром менее

0,06 мм объединяются в агрегаты, что способствует улучшению дисперсного состава керамического порошка и его формированию. При перегреве системы о выше 55 С начинаются отгонка хлороформа. Процесс отгонки в зависимости от количес тв а об раба тыв аемого матери- 25 ала длится 40-60 мин. Вода в данном случае используется для того, чтобы во время отгонки хлороформа частицы глинозема не слипались между собой.

После завершения отгонки хлороформа (завершение можно определить по увеличению числа оборотов мешалки, так как сопротивление системы резко уменьшается), нагрев колбы отключают и дают ей остыть до температуры окружающей среды (20 С). Затем воду отфильтровывают и сушат полученный порошок до сухого состояния (влажность

1-1,5X).

Из полученного порошка даже без введения временной связки были сфор40 мированы прямоугольники длиной 15 мм, высо той 3 мм, шириной 1 0 мм, а также цилиндры диаметром 10 мм и высотой. равной диаметру. Формирование выпол- 45 нено методом полусухого прессования при прессовом усилии 1500-200 кГ. Кажущаяся плотность образцов у = 1,371,62 г/см . При этих же нагрузках образцы из исходного глинозема (без осаждения пленки) рассыпаются при их извлечении иэ пресс-формы, а также при других усилиях прессования из исходного глинозема не удается получить прессованные образцы. Обжиг полуфаб— риката, произведенный беэ предварительной сушки показал, что отклонений от технологического режима получения качественных изделий не наблюдается.

На вискозиметре Энглера было проведено определение скорости истечения шликера, приготовленного из исходного порошка глинозема и воды, и порошка глинозема с осажденной на его частицах пленкой полистирола и воды (обработка в оптимальном режиме).

Сравнение результатов (cM.таблицу) показывает, что шликер на основе глинозема с нанесенной пленкой полистирола имеет более высокую скорость истечения.

Материал Количе- КоличеСкорость истечество твердой фазы, мас. ство воды, мас. ния шли кера, см /с

Исходный глинозем 50

53

57

47 ,45

43

5,8

4,83

3,63

2,9

1,53

Глинозем с пленкой

53

57

47

43

7,25

5,8

4,83

3,62

2,9

Было проведено исследование на керамическом порошке массы для производства диопсидовой керамики. В нее входят 66 мас.% природного диопсида, 2 мас. Часов-Ярской глины, 14 мас. . углекислого бария, 18 мас.% кварцевого песка. Подготовка керамического порошка включает следующие стадии: измельчение и дозирование компонентов, помол шихты в барабанной мельнице, обезвоживание суспенэии и гранулиров ание массы., обжиг гранул на спек, дробление и помол спека, введение временной связки (парафина

14 мас. ), термопластичное литье полуфабриката, удельный обжиг, окончательный обжиг.

После помола порошок спека, имеющий дисперсный состав: d = 0,12 мм02 .; d 0088 — 08 ; d =006мм—

56X; d менее 0,06 мм — 43X> обрабатывают в оптимальном режиме осаждения пленки на тв,ердые частицы. После этоСоставитель А.Соколова

Редактор Т.Лазоренко Техред М.пидык

Корректор С.Черни

Заказ 1887 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 15781 го было определено необходимое количество временной связки (парафина) для сохранения хороших литейных свойств термопластического шликера.

Установлено, что количество парафина, 5 требуемое в данном случае, на 2 меньше, чем требуется для керамического порошка, не обработанного в растворе полистирола в хлороформе и составляет 12Х вместо используемых обычно 14Х для керамического порошка без осажденной пленки.

Формула изоб ретения

Способ получения керамических иэделий путем помола керамического порошка, смешивая его с временной связ12 6 кой, формования полуфабриката, удаления временной связки при сушке и об-, жиге, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания временной связки в полуфабрикате и снижения энергетических затрат на получение изделий, перед смешением с временной связкой керамический порошок обрабатывают в растворе полистирола в хлороформе в присутствии воды при соотношении в мас.ч. керамический порошок:хлороформ:вода 0,05:(0,02-0,04) .10 : 1:1 при интенсивном перемешивании и подогреве до полного удаления хлороформа, причем количество полистирола составляет 0,1-0,37. от массы керамического порошка.