Способ изготовления керамических изделий

Изобретение относится к технологии получения изделий из кварцевой керамики и позволяет получать крупногабаритные и сложнопрофильные изделия со стабильными физико-техническими характеристиками: чехлы термопар, тигли для плавки стоматологических сплавов. Технический результат изобретения - повышение плотности, стабильности свойств и качества изделий за счет уменьшения деформации заготовок. Способ изготовления керамических изделий включает помол кварцевого стекла, введение 0,1-0,2 мас.% уксусного альдегида аммиака, стабилизацию суспензии, литье заготовки, выдержку в растворе щелочи и автоклавную термообработку. 1 табл.

 

Изобретение относится к технологии получения изделий из кварцевой керамики и позволяет получать крупногабаритные и сложнопрофильные изделия со стабильными физико-техническими характеристиками: чехлы термопар, тигли для плавки стоматологических сплавов, сталеразливочные стаканы и трубы для непрерывной разливки стали.

Известен способ изготовления изделий из кварцевой керамики (авт. св. СССР №7771052, кл. С04В 15/06, 1980 г.), включающий получение заготовок путем мокрого измельчения кремнесодержащего компонента, гидромеханического перемешивания (стабилизации), формовки выдержки полученного полуфабриката в щелочном растворе и автоклавной термообработки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ обработки изделий из кварцевой керамики (пат. РФ №2267470, кл. С04В 35/14, 2006 г.), включающий получение изделий путем мокрого измельчения, стабилизации, формовки, выдержки отформованных заготовок в щелочном растворе и автоклавной термообработки.

По сравнению с аналогом прототип имеет то преимущество, что по этому способу возможно получать крупногабаритные и сложнопрофильные изделия с повышенной термостойкостью.

Недостатками прототипа является низкая плотность и значительная деформация полуфабриката.

Целью изобретения является повышение плотности, стабильности свойств и качества изделий за счет уменьшения деформации полуфабриката. Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления керамических изделий, включающем помол кварцевого стекла, стабилизацию суспензии, литье заготовок, выдержку в растворе щелочи и автоклавную термообработку, перед стабилизацией в суспензию вводят уксусный альдегид аммиака в количестве 0,1-0,2 массовых %.

Введение указанного количества уксусного альдегида аммиака позволяет получать полуфабрикат с плотностью 1,980-1,960 г/см³, усадку после сушки 0,1%, разброс прочности после автоклавирования составляет 65-80 МПа.

В качестве исходного сырья использовали отходы прозрачного кварцевого стекла с содержанием 99,8% SiO₂.

Суспензию плотностью 1,88 г/см³ рН 5,5 зернового состава, соответствующего остатку на сите 63 мкм 6,6%, получают помолом мелющими телами кварцевого стекла в течение 48 часов, затем вводят уксусный альдегид аммиака и перемешивают еще 48 часов.

Из изготовленной таким образом суспензии шликерным литьем в гипсовые формы отливают заготовки размером 600·100·20 мм, которые затем подвергают выдержке в 10% водном растворе аммиака и автоклавированию при 180°С в течение 15 часов.

Примеры конкретного выполнения способа с различным содержанием уксусного альдегида аммиака представлены в таблице.

Пример	Количество введенного уксусного альдегида аммиака, мас.%	Вязкость суспензии °Е	Усадка после сушки, %	Разброс плотности по изделию, г/см3	Разброс прочности по изделию после автоклавирования, МПа
1	0,1	7,5	0,1	1,97±0,01	70-80
2	0,15	8,5	0,1	1,98±0,01	65-75
3	0,2	9,0	0,1	1,96±0,01	70-75
По прототипу	-	6	0,2	1,92±0,01	40-80

При введении уксусного альдегида аммиака менее 0,1 мас.% эффект повышения плотности не достигается. Введение уксусного альдегида аммиака более 0,2 мас.% приводит к увеличению вязкости суспензии, что препятствует получению качественных заготовок.

Предложенный способ изготовления керамических изделий имеет следующие достоинства: повышается плотность изделий, повышается качество изделий за счет уменьшения деформации полуфабриката.

Способ изготовления керамических изделий, включающий помол кварцевого стекла, стабилизацию суспензии, литье заготовок, выдержку в растворе щелочи и автоклавную термообработку, отличающийся тем, что в суспензию перед стабилизацией дополнительно вводят уксусный альдегид аммиака в количестве 0,1-0,2 мас.%.