Керамическая масса
(11) ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03.77 (21) 2465017/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень ¹ 4 (45) Дата опублиюван ия описания 23.03.79 (51) М.КЛ.2 С 04 В 35/10
Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 666,7,764.2(088.8) 72) Авто (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ MACCA
Изобретение относится к области материалов для высокотемпературной техники, а именно к керамике, используемой при изготовлении изделий, эксплуатируемых в условиях резких перепадов температур, например транспортирующего огнеприпаса типа капселей, лодочек, лошадок или роликов, применяемых в керамической и электронной промышленности; штампов для горячего формования стеклоизделий, имеющих сложную конфигурацию и рельефную поверхность; защитных чехлов термопар и других огнеупорных изделий, обладающих высокой термостойкостью.
Известны керамические массы для производства термостойких огнсупоров на оснОВе окиси алlоминия и lIooBBoK ДВуокиси титана, характеризующиеся более высокой термостойкостью по сравнению с чи сто корундовой керамикой (1).
Из известных керамических масс, используемых при изготовлении термостойких огнеупоров, по составу ингрсдиентов к предлагаемой наиболее близка керамическая масса, содержащая глинозем с добавками двуокиси титана и кремния при
СЛЕДУ10П1СМ СООТПО iieIIIIII 1 Глинозем 76,0 — 96,5 Кремнезем 3 — 6 Рутил 0,5 — 4 (2). Огнеупорные изделия из керамической б массы этого состава изготавливаются методом полусухого прессования с последующим Обжигом при 1500 — 1650 С. Однако в процессе службы под действием высокой температуры в изделиях наблю1О дается рекристаллизационная перестройка структуры, приводящая к разрыхлени1о керамического черепка, снижению его механической прочности и термической стойкости. Устранить отмеченный недостаток варьированием вещественного состава известной керамической массы и технологических режимов обраоотки полученных из псе»зделий практически невозможно. Это обусловлено многофазностью получаемого материала и склонность10 к персрй прсдслени!0 Вещества между отдельными фаз",. Iè, количественное соотношение которых изменяется в процессе повторного нагрева пздслий Во время службы. Цель1о изобретения явл 107CSI IIOBbiKIOHHe тер мостойкости кер а ипчсс1,ой ма ссы. ПостаВлспная цель достигается тем, что предлагаемая керамическая .исса, включаЗО 1оп.ая окислы алюминия, кремния и титана, 644747 66 — 68 19 — 21 12 — 14 Окись алюминия Окись кремния Окись титана 66,00 20,00 14,00 67,00 21,00 12,00 68,00 19,00 13,00 Окись алюминия Окись кремния Окись титана П Окись алюминия Окись кремния Окись титана Ш Окись алюминия Окись кремния Окись титана Средний коэффициент термического расширения 3,5 10 град — Предел прочности на изгибе, кгс/см Термостойкость (число теплосмен, 130 С вЂ” вода при 20 С1 Состав III 150 — 200 3,5 40 — 50 содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес, o/0! Керамическая масса дает возможность изготавливать огнеупорные изделия, кристаллическая структура которых состоит главным образом из двух мономинеральных фаз: муллита и тиалита (А12Т105) в эквимолярном отношении 1: 1. Для приготовления керамиче ской массы и получения керамики заданного минераль-. ного состава могут применяться следующие сырьевые материалы: синтетические — муллит и тиалит; реактивные — аморфный кремнезем и двуокись титана, технический глинозем; природные — огнеупорные глина и каолин мокрого обогащения, а также дистен-силлиманитовый концентрат. В зависимости от способа подготовки исходных материалов керамические изделия могут изготавливаться как тонко-, так и грубо-зернистыми. Формование изделий без глинистой составляющей осуществляют, в зависимости от зернового состава наполнителя, полусухим прессованием, трамбованием или шликерным литьем, а массы, включающие глину или каолин, могут обрабатываться также по пластичному методу. Для получения огнеупорных изделий повышенной термостойкости готовят смеси, содержащие окислы алюминия, кремния и титана в следующих количествах, вес. /о. Как видно из таблицы, керамическая масса предлагаемого состава позволяет получить огнеупорные изделия, отличающиеся хорошей огнеупорностью и термостойкостью. Последнее обстоятельство в сочетании с достаточно большой механической прочностью особенно важно с позиций изгоВ полусухие формовочные массы в качестве связки дополнительно (сверх 100 /о) вводят 6 вес. % 5 /о-ного раствора поливинилового спирта; в шликерные массы 5 30 вес. % воды и 0,3 всс. карбоксилметилцеллюлозы; влажность пластических масс 21 24% Муллит и тиалит синтезируют путем твердофазного спекания в течение 12 ч при 1750 С из смеси глинозема с окисью кремния и окисью титана; шамотирование масс проводят 6 ч при 1650 С. Из полусухих и пластичных ма сс формуют образцы — плиты размерами 210Х70Х 15 Х10 л,я. Прессование (двустороннее, двухстадийное) осуществляют при удельной нагрузке на 1 ступени в 500 кгс/слР и 1000 кгс/сл — на П ступени (выдержка под нагрузкой 7 с). Из шликерных масс изготавливают образцы в виде пустотелых цилиндров высотой 150 мл, диаметром (наружным) 50 мм и толщиной стенок 10 мм. Помысле сушки (24 ч на воздухе, а затем в сушильном шкафу при 105 С) образцы спекают в электропечи с силитовыми нагревателями в течение 12 и при 1500 C. Огнеупорность керамических изделий муллито-тиалитового состава лежит в пределах 1760 — 1820 С. Микроструктура образцов при относительно длительном нагревании (144 ч) в слабо окислительной среде при 1450 С заметных изменений не претерпевает. Усадка изделий из нешамотированных масс после обжига при 1500 С колеблется в пределах 2 — 4% для изделий из реактивно40 го сырья и 5 8% для изделий из масс, включающих природные материалы, усадка изделий на основе предварительно спеченного наполнителя в 2 — 3 раза меньше. Термомеханические, теплофизические и терми45 ческие свойства образцов муллито-тиалитовой керамики представлены в таблице. товления огнеупорных изделий, работающих в жестких условиях. 50 Формула изобретения Керамическая масса, например, для изготовления транспортирующего огнеприпа644747 19 — 21 12 — 14 Окись кремния Окись титана Окись алюминия 66 — 68 Составитель С. Шахиджанова Редактор М, Дмитриева Техред С. Антипенко Корректор И. Симкина Заказ 1128/25 Изд. Мз 107 Тираж 705 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» са, керамических штампов для горячего формования стеклоизделий и защитных чехлов термопар, включающая окислы алюминия, кремния и титана, о тл и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения термостойкости, она содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес. %. Источники информации, принятые во 5 внимание при экспертизе: 1. Патент Великобритании № 1424239, кл, С 04 В 35/10, опублик. 1976. 2. Патент Великобритании № 1119132, кл. С 04 В 35/10, опублик. 1968.
