Способ изготовления керамических изделий

 

\ (ii>724472

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскик

Социалистическими

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 191077 (21) 2539162/29-33

С 04 В 33/28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300380. Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 300380 (53) УДК 666,3.,022,846 (088.8) !

С.С, Григорян, Г.П. Гуков, Д.И. Максудов, Р.P.Рахматуллаева и A.A. Шахназаров (72) Авторы изобретения

Институт механики Московского государственного университета и Ташкентский фарфоровый завод (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к произ- водству керамических .изделий, преимущественно посуды.

Известен способ изготовления керамических изделий, включающий литье жидкой суспенэии в гипсовые форьы с последующей сушкой полуфабриката и обжиг (3.), Недостатком этого способа являет« . ся.невысокая прочность фарфоровой и керамической массы. Изделия, как правило, имеют тонкие (3-4 мм) стенки, которые не выдерживают механических и тепловых нагрузок, треска- ются, ломаются или деформируются, Бель изобретения - повышение механической прочности полуфабриката, Указ анн ая цель достигает ся тем, что в способе изготовления керами« ческих изделий из жицкой суспензии методом литья в гипсовые формы с последующей сушкой полуфабриката и обжигом, в суспенэию предварительно вводят высокомолекулярный линейный полимер - полиэтиленоксид с молекулярным весом от 100000 до 10000000 в количестве 0,0001-1,00 вес%, а литье проводят через 6-72 ч после введения поли ера.

В исходную массу (жидкую суспензию заготовит ельного цеха, поступающую на фильтр-пресс, где она ,превращается в фарфоровую массу) или шликер (жидкую суспензию того же состава с добавлением электролита) вводят, преимущественно в виде концентрированного водного раствора, полиэтиленоксид (полиокс) марки

ВСР-301 с молекулярным весом

4 10 при разной концентрации добавки, В качестве полимера применяют полиэтиленоксид марки ВСР-301 молекулярным весом 4 10 американского производства (аналогичный продукт выпускается и отечественными заводами с промышленным названием полиокс .

Состав суспензии,об.Ъ:каолин Просьяновский с Глуховского месторождения (УССР) 39, пегматит Чупинский (Карелия) 20, кварцевый песок 27, веселовская глина (УССР) 11,- уголь Э, электролит (сода 500 r и жидкое стекло 550 r на 1 т сырья) при следующем содержании отдельных элементов, об%: SiOz 6064; APzOy 2328; сумма окисей щелочных, металлов

2,5-4,6; М40 0,4-0,9; СаО 0,4-0,8;

Ре Ов -0,3-0,6; 60 0,1-0,5;

724472

17,25

38,3

l4,4

Т 0 О, 1-0,6; вода — остальное, или в пересчете на вес.%, соответствен« но: 45,60-48,80у 19,80-36,20; 40-5,00

0,14-0,75у 0 28-0 60; 0,54-1,20;

0 10-0.,50у 0 10-0, 60; 0 54-1,20;

0 10-.0 50у 0,09-0 54 ° вода — остальное, 5

В суспензию дополнительно вводят линейный полимер с молекулярным весом от 100000 до 10000000 в количестве 0,0001-1,00 вес.%.

Укаэанная добавка приводит к сгущению суспензии, которая готова к заливке в гипсовые формы, Пример 1, В шликер состава, об %: %о 63 76 ° 60 0 21;

r Î О,ЗОУ VIog 0 р22У АСсО 24 64У: 15

СаО 0,45у МуО 0,30! $ RgOz 25,39

K ЯсО 2,59у Е100,0 (потери при прокаливании 7,53) ° B количестве

10,5 кг (6500 мп), вводят 31 мл водного концентрированного (5 ° 10 вес.% Щ полиэтиленоксида, или 5 10 об,%, Шпикер сразу же заливают. в гипсовые

Форьы,(вазы высотой 120 мм и диаметром 75 мм) . В течение первых нескольких минут, по мере поглощения формой воды, шликер доЛивают до горловины, выдерживая первоначальный уровень жидкости ° Практически через 4-5 мин черепок достигает 4-5 мм, остаток суапенэии иэ формы выливают, 4-5 ч . Зп форма в собранном виде выстаивается, затем разбирается, Из нее извлекают

""иэде)Тие, †которое в течение 2-,4 ч претерпевает стадию естественной сушки. Далее следует сушка в печах при 650-930 С 8-9 ч, После этого изделие поступает в цех глазуровки и вновь на обжиг при 1350 С.

Параллельно с изготовлением изделий БЗЛ завода изготовляЕт образец со следующими показателями ис- 4() пытаний.

Усадка после 110 С,% 4,05

ПрочнОсть образца (после 110 С) на изгиб кг/см 45

Усадка после

900 Ср% . 0 46

Прочность (900 C) кг/см

Водопоглощение 50 (900 С) %

Укладка. после

1350 С, % 9,93

Водопоглощение (.1350 С) р % . 0 01

Полная усадка % 14,08

Таким образом, этот режим литья заметных изменений в прочности материала не дает, поскольку прочность контрольного образца после термообработки при

110 С вЂ” 16,9 кг/см, при температуре 900 С вЂ” 37,5 кг/см

Пример 2. Используют суспенэию исходного состава и добавку той же концентрации.

Литье производят в такие же формы, но через 17 ч после введения добавки, Результаты измерений приведены ниже.

Усадка (110 С),% 1,8

Прочность (110 C) кг/см 21.,02

Усадка (900 С), % 0,2

Прочность (900 С), кг/см 57,7

Водопоглощение (900 С), % 16., 8

Усадка (1350 С), % 5 6

Полная усадка, % 7,5

В этом случае прочность материала резко изменяется, Таким образом, задержка литьявыдерживание суспенэии совместно с полиэтиленоксидом приводит к армированию материала, сопровождающимся его упрочнением.

Пример 3, В суспенэию исходного состава добавляют тот же концентрированный водный раствор полиэтиленоксида 91 мм, что в пересчете на массу йробы составляет

7 ° 10 вес,ч, или 1,5 .10 об,%, литье производят через 22 ч, то есть также после длительной выдержки суспензии, Результаты измерений приведены ниже.

Усадка (110 С), % 2,26

Прочность (110 С), кг/см 28,63

Усадка (900 С) % 0,61

Прочность (900 C), кг/cM 56 48

Водопоглощени е, (900 С),% 18, 4

Усадка (1350 С),% 8,33

Полная усадка, % 11 0

В этом случае после подсушивания при 110 С имеет место набор прочности, Характеристики суспенэии приведены в таблице, Замеры производят на вискозиметре Энглера, Текучесть замеряют дважды с интервалом 30 мин (второй замер), Диаметр отверстия 8 мм.

Использование предлагаемого способа снижает процент боя и брака, следоватеЛьно освобождаются дополнительные площади в нагревательных печах, что дает технико-экономический эффект.

724472

33,09

64,46

31,98

6,9-7,0

9 р 0-10, 2 6, 9-7,0

li0

1,0 1,70

Формула и з о брет ени я

Составитель Л, Гостева

Редактор М. Недолуженко Техред С.Мигай . Корректор М. Вигула

Заказ 788/5 Тираж 671 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная; 4

Влажность, %

Текучесть, с

Загустеваемость ь

Уд.вес, г/см

Способ изготовления керамических изделий из жидкой суспензии методом литья в гипсовые форьы, с последующей сушкой полуфабриката и обжигом, отличающийся тем, что, с целью повыщения механической прочности полуфабриката, в суспензию предварительно вводят высокомолекулярный линейный полимер — полизти-

1,72 1,28 леноксид с молекулярным весом от

100000 до 10000000 в количестве.

0,0001-1,00 вес,В, а литье проводят через 6-72 ч после введения полимеPB °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Будников П.П. и др. Химическая технология керамики и огнеупоров. М., Издательство литературы по строительству, с 453-458..