Спосіб виготовлення просочених кордієритових виробів

Спосіб виготовлення просочених кордієритових виробів, що включає виготовлення шлікеру, 3 48562 чення заготовки шлікером із глінозему, тальку, каоліну і бішофіту з наступною сушкою при температурі 60-90°С протягом 4-7 годин, а потім випал при температурі 950-1200°С зміцнює керамічний каркас майбутнього фільтру, фазовий склад якого представлено кордієритом, що забезпечує значне підвищення термостійкості керамічним виробам. Запропонований спосіб забезпечує позитивний результат завдяки тому, що при введенні до шлікера із глінозему, каоліну, тальку та добавки нерозчинної у воді солі магнію, в процесі випалу, з одного боку, утворюються нанопори після термодеструкції цієї солі, а з другого боку, наночастини магнію сприяють синтезу наночастин кордієриту при спіканні синтезованої кордієритової кераміки, що впливає позитивно на властивості просоченої 4 кераміки. Повторне просочення заготовки шлікером, до складу якого введено бішофіт, та випал при температурі 950-1200°С сприяє інтенсифікації синтезу кордієриту і зміцнює каркас кордієритової пористої кераміки з просоченою поруватістю. При цьому утворюється структура без напружень, яка забезпечує створення термостійкого просоченого кордієритового матеріалу, який можна використовувати в якості фільтрів, а також в біомедицині. Використання запропонованого способу виготовлення просочених кордієритових виробів дозволяє одержувати термостійкі керамічні матеріали з просоченою поруватістю та високими експлуатаційними характеристиками. Конкретні приклади способу одержання та властивості матеріалів вказано в таблиці. Таблиця Спосіб одержання просочених кордієритових виробів Найменування показників Склад 1 шлікеру для просочування: Наповнювач глінозем Добавки каолін тальк нерозчинна сіль магнію оксиди металів зв'язуюче Склад 2 шлікеру для просочування: глинозем каолін тальк аерозоль хлорид А1 бішофіт рН Кількість сушінь Температура 1 сушки, °С Температура 2 сушки, °С Витримка 1 сушки, год. Витримка 2 сушки, год. Температура випалу, °С Фазовий склад матеріалу Властивості матеріалу: Термостійкість цикли (1000°С - повітря Міцність при стиску, МПа Позамежеві 1 + + + + вода + + + + вода + + + + 7±0,5 2 140 60 12 8 900 кордієрит Показники 2 3 + + + + вода + + + + вода + + + + + + + + + + + + 7±0,5 7±0,5 7±0,5 2 2 2 130 120 110 70 60 90 10 8 9 5 7 4 950 1000 1250 кордієрит кордієрит кордієрит >50 4,0 Як видно із таблиці, запропонований спосіб забезпечує створення кордієритової кераміки з просоченою структурою. Фазовий склад надає можливість виготовляти матеріали з високою термостійкістю, що забезпечить необхідний час експлуатації виробам у вигляді фільтрів для очищення від вихідних газів. Високі експлуатаційні характеристики забезпечуються в результаті випалу при невисокій температурі 950-1200°С, введення добавок нерозчинної у воді солі магнію та бішофіту підвищує ступінь фазоутворення кордієриту із шлікеру на основі глінозему з добавками каоліну і тальку, інтенфікує спікання та синтез кордієриту і підвищує властивості матеріалу. Матері >50 4,1 >50 4,1 >50 4,2 Позамежеві Прототип + + + + вода + + ПВС + + + + 7±0,5 2 80 100 7 3 1280 кордієрит + + 4±0,2 1 100 100 н/р н/р 1350 корунд >50 4,3 15 3,5 ал можна використовувати в машинобудуванні, в біотехнологіях, в медицині, тощо. Найкращі показники одержано при використанні параметрів способу за прикладом. Приклад Для просочування полімерної матриці готують водний шлікер з технічного глинозему, тальку, каоліну та водою у співвідношенні, що відповідає фазовому складу кордієриту, до складу якого добавляють нерозчинну у воді соль магнію, змішують, після насичення шлікером, полімерну матрицю прокатують крізь валки і сушать при температурі 120°С протягом 8 годин, після чого матрицю вдруге обробляють шлікером того ж 5 48562 складу, але, як добавку, вводять бішофіт, матрицю сушать 7 годин при температурі 60°С. Висушені вироби випалюють при температурі 1000°С. Термостійкість таких матриць більше 50 циклів (1000°С - повітря), міцність при стиску - 4,1МПа. Позамежеві характеристики способу знижують щільність структури, викликають напруження в структурі, що, в свою чергу, веде до виникнення тріщин. Запропонований спосіб можна рекомендувати для одержання фільтрів, пристроїв для очищення від вихідних газів, підложок в біотехнологіях та в медицині. Запропонований спосіб отримання просоченої кераміки невідомий із джерел вітчизняної та іноземної інформації, встановлено авторами вперше, що свідчить про відповідність заявленого рішення критеріям новизни. Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 В порівнянні з відомими рішеннями, запропонована корисна модель має такі переваги: - забезпечує високу термостійкість просоченим виробам; - забезпечує високі фізико-механічні властивості матеріалу; - спрощує механізм виготовлення матеріалу; - забезпечує зниження температури випалу, що приводить до економії енергоресурсів; - створює більш сприятливі екологічні умови технологічних процесів. Джерела інформації: 1. Патент України №7717 на корисну модель, 2005р., БВ №37. 2. Патент РФ №2294317, Б. "Изобретения. Полезные модели", 2007р. №6, - С.395-396. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601