Спосіб виготовлення конструкційної кераміки

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления материала и изделий из него с высокой трещиностойкостью, в том числе пластин, роликов, валков, футеровок мельниц и т. д. Известен способ изготовления корундовой керамики из гомогенных смесей тонкодисперсных порошков оксидов АІ 2О3 и ZrO2 , полученных совместным с осаждением гидролизата вторичного бутоксида AI и пропоксида Zr. Плотность материала увеличивается при увеличении содержания ZrO2 в смеси. Несмотря на то, что при оптимальном количестве ZrO2 (20%) в корундовой массе Кlс материала достигает 5,4 Мпа*м 1/2 против 3,6 Мпа*м 1/2 для чистой корундовой керамики, этот способ неприемлем для массового производства, так как его недостатком является экологическая опасность, сложность аппаратного оформления процесса, использование токсичных элементов [2]. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения корундовой керамики, заключающийся в смешении в дистиллированной воде порошка АІ2О 3 с 2-20% об. добавки моноклинной ZrO2, сушке суспензии, гранулировании, прессовании образцов под давлением 100 МПа, спекании их при температуре 1600°С в течение 2-10 часов [2]. Однако, изделия, полученные поданному способу, обладают недостаточно высокой прочностью при изгибе - 410 МПа, плотностью-98,5% от теоретической, высокой усадков до 32%. Целью изобретения является повышение прочности при изгибе, относительной плотности, снижение усадки и повышение надежности конструкционной керамики. Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления корундовой конструкционной керамики, включающем смещение порошка АІ2О 3 с добавкой ZrO2. приготовление суспензии, ее сушку, гранулирование, прессование изделий и их обжиг, согласно изобретению, глинозем и гидрооксид циркония с добавкой 3-8% стабилизатора сначала подвергают сухому помолу раздельно в течение 1,5-2 часов, затем совместному мокрому помолу в течение 18-20 часов, суспензию сушат, измельчаемый порошок прокаливают при температуре 1300-1400°С с выдержкой 1-4 часа при скорости подъема температуры 300-375°/час, после чего порошок сначала подвергают мокрому помолу, а затем виброизмельчают до размера частиц 1,2 μκμ)ΖγΟ2 находится в виде тонкодисперсных зерен, равномерно распределенных вокруг зерен корунда, что предохраняет последние от рекристаллизации. Высокая механическая прочность керамики обеспечивается за счет наличия тетрагональной ZrO2, обеспечивающей образование плотной равномернозернистой бездефектной структуры, не имеющей пор и трещин. Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице. В лаборатории УкрНИИО были изготовлены образцы керамических изделий по предлагаемому способу и прототипу следующим образом: глинозем ГО и диоксид циркония марки ЦИ-6 в виде гидроокиси измельчают в шаровой мельнице в течение 2-х часов. Затем компоненты смешивают так, чтобы соотношение AI2O3 и ZrO2 составляло 3:1 и подвергают совместному мокрому измельчению в шаровых мельницах в течение 18-20 час. Суспензию выливают в противень и сушат до постоянного веса. Затем прокаливают при температуре 13001400°С. Скорость подъема температуры 300-375°/час, время выдержки при максимальной температуре 1-4 часа. Прокаленный порошок подвергают мокрому вибропомолу до размера частиц