Спосіб приготування шихти для виготовлення конструкційної кераміки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК* {51>5 С 04 В 35/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21)4847185/33 (22)02 07.90 (46)07.04 92 Бюл № 13 (71) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (72) И.Ф.Усэтиков, Т.Г Гальченко, Р.Е Вольфсон, Н.М Чуднова и Е Б.Лоенко (53)666.764.2(088.8) (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ КЕРАМИКИ (57) Использование: для изготовления циркониевой конструкционной керамики. Сущность изобретения: смешивают 86,23-98,6 мзс.% диоксида циркония с 0,2-3,2 мас.% оксида алюминия и 0,6 3,8 мас.% оксида магния. Смесь смешивают с 0,6-6,77 мас.% композиции оксидов кальция, иттрия, кремния и титана, взятых в соотношении от 4:4:3:1 до 8:1205.2,4, термообрабатывают при 1100-1300°С в течение 2 ч, брикетируют и охлаждают брикет со скоростью 500600°С/ч. Ударная вязкость 10,4-10,8 кДж/м 2 . Предел прочности при сжатии 1307-1320 Н/мм , предел прочности приизгибе349-360 Н/мм2. 1 табл. Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов и может найти применение в технологии изготовления циркониевой конструкционной керамики. Цель изобретения - повышение ударной вязкости и предела прочности при изгибе. Шихту для изготовления циркониевой конструкционной керамики по предлагаемому способу готовят следующим образом. Исходный тонкоизмельченный диоксид циркония, взятый в количестве 98,6-86,23 мас.%, подвергают совместному смешиванию сначала с 0,2-3.2 мас.% оксида алюминия и 0,6-3,8 мас.% оксида магния, а затем с предварительно смешат ыми оксидами кальция, иттрия, кремния и титана при их соотношении от 4.4 3 1 до 8:120:5:2,4. Изготовленную смесь порошков термообрабатывэют при 1100-1300°С в течение 2 ч и брикетируют. Брикет обжигают при 15001550°С с шестичасов ж изотермичесі держкой при конечной температуре. Обожженный брикет последовательно подвергают дроблению, измельчению и тонкому помолу до получения порошка с высокой степенью дисперсности (средний размер частиц 0,4-0,7 мкм). Изделия конструкционной керамики формуют и обжигают при 1600-1620°С с изотермической выдержкой в течение 2 ч, а охлаждение брикета и изделий осуществляют со скоросі ью 500~600°С в час. Примеры выполнения способа приготовления шихты и свойства образцов циркониевой конструкционной керамики приведены в таблице. Формула изобретения Способ приготовления шихты для изготовления конструкционной керамики, включающий смешение тонкоизмельченных диоксида циркония с добавками оксидов алюминия, магния, кальция, иттрия, кремния и титана, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости и (56) Патент ФРГ № 3341524, кл С 04 В 35/48, опублик 1985. леаа 1724646 при их соотношении от 4:4:3.1 до 8:120.52,4. после чего смесь термообрабатывают при 1100-1300°С в течение 2 ч, брикетируют, и охлаждают брикет со скоростью 500-600°С в 1 ч. предела прочности при изгибе, сначала смешиваюг 86,23-98,6 мас.% диоксида циркония с 0.2-3,2 мас.% оксида алюминия и 0,6-3,8 мас.% оксида магния, а затем с 0,66,77 мас.% предварительно смешанных оксидсв кальция, иттрия, кремния и титана Содержание компонентов, мае %, и показатели свойств циркониевой конструкционной керамики по примеру "посоО изготовления и свойства образцов Известные Поедлагаеные ' Г 1 2 3 "Г її 5 3,685 6 , 77 кальция 0,2 о.з иттрия 0,2 ",15 3,1 0,2 °. 6. кремния титана 0,05 0,085 0, 12 при соотношении 'і : 1) : 3 • 1 6-6Z-A ' . 7 8: 120 5 2,'1 98,6 92, И 5 алюминия 0,1 1.7 86 .23 3, 2 95,60 0,02 9^,68 0.03 магнии 0,6 2,2 3 8 0,01 Предварительное смешивание оксидов: 0.6 Смешение Zr 0 a С добавками оксидов; і» 0 6.25 с предварительно приготовленной сиесыз оксидов Термообработка смеси Температура, С 1100 1200 1300 Время, ч 2 2 2 Брикетирование Обжиг брикета 1500 Скорость охлаждения, 1550 550 600 1610 1620 500 С/ч 1535 500 Температура, С 550 600 Дробление, тонкое измельчение брикета Формование и сушка изделий Обжиг изделий Температура,°С Скорость охлаждения. С/ч Синтез цирконатэ кальция 2000 (CaZrOj) Смещение тонкоиэмельченного бсЧДделеитз: с SiOg. (в виде тонкоьюлотой кварцеаой муки) 1,25 с СаО (в виде CaZrO,) 3,0 с Y,0, с FctOi 0,09 1,15 D,03 Открытая пористость, % D,0 0,0 1 ,2 Катуиаяся плотность, г/см 5,99 5,93 A,79 i*,78 590 582 Предал прочности, Н/мм ; при сжатии 1320 . 13)3 при изгибе ЗбО 357 10,8 10,6 Ударная е т к о с т ь , кпж/м Редактор Н.Яцола Составитель Т.Гэльченко Техред М.Моргентал 1307 127 10,її 123 3,6 3.5 Корректор О.Кундрик Заказ 1148 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина 101