Спосіб виготовлення корундової кераміки

Способ изготовления корундовой керамики, включающий подготовку порошка Al2O3, введение Мg(ОН)2 увлажнение, экcтрузионное формование, сушку и обжиг, отличающийся тем, что порошок AI 2O 3 измельчают до содержания 90% зерен менее 5 мкм, вводят Мg(ОН)2 в виде геля, подготовленного путем совместного мокрого измельчения смеси порошков MgCI2×6Н2О и MgO при соотношении MgCI2×6H2O: MgO : Н2О о т 1:2:12 до 1:2,5:15 и дополнительно массу увлажняют 7-10% суспензии глины в водном растворе хлористого кальция при соотношении хлористый кальций : глина от 1:2 до 1:3. (19) (21) 95094260 (22) 22.09.1995 (24) 17.09.2001 (46) 17.09.2001, Бюл. № 8, 2001 р. (72) Криворучко Павло Петрович, Пьяних Нелля Леонідівна, Бараннік Юрій Петрович, Денісенко Олена Олександрівна, Гіріч Ніна Андріївна (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ВОГНЕТРИВІВ (УКРНДІВ), UA (56) 1. Полубояринов Д.Н., Попильский Р.Я. Kерамика из высокоогнеупорных окислов. - М.: Металлургия, 1977. 2. А.с. СССР 717009, М.Кл. 2 С04В35/10, 25.02.1980, бюл. № 7 (прототип) 41359 Потеря прочности сырца при нагревании водосодержащих композиций на органических связках вызвана выгоранием последних и разрушением водяных, гидроксильных и водородных связей, образовавшихся при твердении этих композиций. Водяные и гидроксильные связи разрушаются при 2000 в связи с потерей образующи х их гидроксильных гр упп в виде воды. Гель Мg(ОН)2 обычно разрушается при дегидратации, которая заканчивается при 4000. Образующаяся при этом активная МgО в результате хемсорбции способствует упрочнению системы и препятствует разрушению черепка при выгорании органической связки > 4000C. Дополнительное введение суспензии глины в водном растворе хлористого кальция в соотношении хлористый кальций:глина от 1:2 до 1:3 обеспечивает гомогенизацию и пластичность массы, что облегчает процесс экструзионного формования, т.е. не происходит закупоривание каналов в экструзионной машине и в мундштуке, что обеспечивает непрерывность процесса. Кроме того, последовательное введение геля Мg(ОН)2, глины и хлористого кальция в процессе обжига керамики позволяет получить равномернораспределяющуюся стекловидную фазу, что обеспечивает высокую ударную вязкость и сопротивляемость износу. При этом также обеспечивается повышение плотности сырца и создается гладкая (глянцевая) поверхность керамики после обжита, что является важным показателем при производстве нитепроводящей абразивоустойчивой корундовой керамики и мелющих тел. Применение керамики в виде мелющих тел, полученных по предлагаемому способу, гаранти рует высокую абразивоустойчивость в процессе измельчения - истираемость (потеря веса, %) уменьшается в 3-4 раза, срок службы нитепроводящей фурнитуры увеличивается в 3 раза и при этом повышается качество волокна. В лаборатории УкрНИИО и на опытном производстве были изготовлены образцы и изделия в виде цилиндров диаметром 20, 30 и 50 мм, а также изделия нитепроводяшей фурнитуры по предлагаемому способу и по прототипу следующим образом. Измельченный порошок Al2O 3 с содержанием 90% фракции менее 5 мкм увлажняют гелем Мg(ОН)2, который готовят путем совместного тонкого измельчения MgCI2×6H2O и Mg(OH)2 при соотношении от 1:2:12 до 1:2,5:15. После введения подготовленного геля массу смешивают и дополнительно увлажняют 7-10% суспензии глины в водном растворе хлористого кальция при соотношении хлористый кальций:глина от 1:2 до 1:3. Количество воды определяют с учетом свойств текучести, подходящи х для последующего экструзионного формования. Сырец формуют методом экструзии, сушат и обжигают при температуре 1650-1700°С. Предполагаемое изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице. Как следует из таблицы, при изготовлении корундовой керамики по предлагаемому способу по сравнению с прототипом плотность сырца повышается на 20%, предел прочности при сжатии увеличивается в 2-2,5 раза, а обожженные изделия обладают в 2-3 раза большей величиной ударной вязкости и меньшей истираемостью. Таблица Способ изготовления корундовой керамики и ее свойства Наименование Примеры Прототип Предл. Предл. Предл. 1 2 3 4 I. Параметры способа Запред. 5 Запред. 6 1 Измельчение порошка Аl2О 3 до содержания 90% зерен < 5 мкм + + + + + 2 Введение Мg(ОН)2 с размером частиц 1-3 мкм + 3 Подготовка геля путем совместного мокрого измельчения смеси порошков МgСl2×6Н2О:МgО:Н 2О в соотношении от 1:2:12 до 1:2,5:15 + 1:2,5:15 + 1:2,2:13,2 + 1:2:12 + 0,8:1,5:10 + 1,5:3:16 + + + + + + + 1:2 + 1:2,5 + 1:3 + 0,5:3 + 1,5:5 7 9 10 5 12 + + + + + + 4 5 6 7 8 Введение геля Увлажнение Увлажнение суспензией глины в водном растворе хлористого кальция при соотношении хлористый кальций:глина от 1:2 до1:3. Количество введения Экструзионное формование 2 41359 Продолжение таблицы Наименование 9 10 Сушка Обжиг 1 Плотность сырца, г/см 3 Предел прочности при cжатии сырца, Н/мм 2, 50°C при нагреве 250°C 350°C Ударная вязкость, кДж/м 2 Истираемость (по потере массы), % 2 3 4 1 + + 2,2 2 + + II. Свойства 2,75 3 + + 4 + + 5 + + 6 + + 2,78 2,82 2,15 2,0 3,6 2,5 2,0 5,7 5,1 5,9 5,65 5,2 5,3 5,72 5,15 5,85 3,70 2,21 2,0 3,5 2,27 2,10 3,0 6,5 6,0 5,90 1,92 2,58 5,7 1,62 1,35 1,53 6,8 10,5 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3