Состав для изготовления керамического материала

 

Использование: при изготовлении футеровки тепловых агрегатов, огнеприпаса, подставок для обжига керамики и т.д., работающих в условиях, где требуется высокая термостойкость. Сущность изобретения: состав включает, мас. %: алюмомагнезиальную шпинель - продукт взаимодействия оксидов алюминия и магния при 1250 - 1300^oC - 30 - 70 и огнеупорную глину - остальное. Характеристика материала: пористость открытия 25 - 45%, усадка линейная 0,5 - 2,5%, прочность на изгиб 15 - 35 МПа, а термостойкость более 100 теплосмен 1000^oC - вода.

Изобретение относится к керамическим материала и может быть использовано при изготовлении тепловых агрегатов, огнеприпаса, подставок для обжига керамики и т.д. работающих в условиях, где требуется высокая термостойкость.

Известен состав шихты для производства огнеупоров [1] включающий, мас.

Стеариновая кислота 1 4 Цирконил 0,5 4,5 Алюмомагнезиальная шпинель остальное Получаемая керамика имеет пористость открытую 15 20% прочность на сжатие 25 40 МПа, термостойкость при термоударе 1300^oC воздух 15 25 циклов.

Известна огнеупорная масса [2] содержащая, мас.

Плавленая алюмомагнезиальная шпинель 75 92 Временная связка 3 5 Пластинчатые кристаллы альфа-оксида алюминия 5 20 Изделия из этой массы имеют пористость открытую 18,4% прочность на сжатие 58 МПа, термостойкость 1300^oC воздух около 20 теплосмен.

Недостатком вышеперечисленных составов является низкая термостойкость.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для изготовления керамических материалов [3] содержащий, мас.

Высокоогнеупорная композиция фракции 0 2 мм 35 67 Алюмомагнезиальная плавленая шпинель фракции 0 2 мм 30 60 Временная связка 3 5 Материал имеет прочность на сжатие 35 МПа, а термостойкость 1300^oC - вода составляет 12 14 теплосмен, что недостаточно для длительной работы в условиях термоударов.

Задача изобретения повышение термостойкости керамического материала.

Поставленная задача достигается составом для изготовления керамического материала, состоящим из алюмомагнезиальной шпинели продукта взаимодействия оксидов алюминия и магния при 1250 1300^oC и огнеупорной глины при следующем соотношении компонентов, мас.

Продукт взаимодействия оксидов алюминия и магния при температуре 1250 - 1300^oC 30 70
Огнеупорная глина Остальное
Отличие предложенного состава от прототипа заключается в использовании не плавленной, а синтезированной алюмомагнезиальной шпинели продукта взаимодействия оксидов алюминия и магния при 1250 1300^oC и огнеупорной глины в качестве огнеупорного материала.

Такая совокупность признаков, а именно, синтезированная алюмомагнезиальная шпинель и огнеупорная глина не известна в литературе для повышения термостойкости материалов.

Уменьшение концентрации алюмомагнезиальной шпинели в массе менее 30% не позволяет достигнуть высокой термостойкости. Увеличение концентрации шпинели выше 70% приводит к снижению прочности и увеличению себестоимости материала.

Предлагаемый состав обеспечивает получение материала со следующими свойствами: пористость открытая 25 45% усадка линейная 0,5 2,5% прочность на изгиб 15 35 МПа, а термостойкость намного выше, чем у прототипа и составляет более 100 теплосмен 1000^oC вода.

Синтезированную алюмомагнезиальную шпинель получают измельчением стехиометрической смеси исходных оксидов алюминия и магния, брикетированием и обжигом при 1250 1300^oC [4]
Технология изготовления изделий из массы предлагаемого состава заключается в следующем. Синтезированную алюмомагнезиальную шпинель и огнеупорную глину в соответствующей пропорции загружают в шаровую мельницу и перемешивают в течение 2 ч. Соотношение шаров и материала должно быть 2:1. Затем в массу добавляют 25 30% воды для роспуска глины и оставляют вылеживаться не менее 1 сут. Полученную массу высушивают и просеивают через сито 063. Изделия формуют полусухим прессованием. Отпрессованные изделия обжигают при 1200 1300^oC.

Пример. Для получения 1 кг массы синтезированную алюмомагнезиальную шпинеь и глину в количестве 300 и 700 г соответственно перемешивают в шаровой мельнице в течении 2 ч. Затем добавляют 300 мл воды и оставляют на 1 сут. Полученную массу высушивают и просеивают через сито 063. Образцы прессуют в металлических формах и обжигают при 1300^oC. Усадка образцов 2,5% пористость 25% прочность на изгиб 35 МПа, термостойкость 1000^oC вода более 100 циклов.

Формула изобретения

Состав для изготовления керамического материала, включающий алюмомагнезиальную шпинель и огнеупорный материал, отличающийся тем, что в качестве алюмомагнезиальной шпинели он содержит продукт взаимодействия оксидов алюминия и магния при температуре 1250 1300^oС, а в качестве огнеупорного материала огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, мас.

Продукт взаимодействия оксидов алюминия и магния при температуре 1250 - 1300^oС 30 70
Огнеупорная глина Остальное