Шихта для виготовлення вібролитих карбідкремнієвих виробів

Шихта для виготовлення вібролитих карбідкремнієвих виробів, що містить карбід кремнію фракції 2-0,06мм, фракції менше 0,06мм і 3 82520 реактивний a-глинозем 5,0-6,8 дисперсний феросиліцій 0,4-0,6 регулятор текучості 0,8-1,4. 2. Шихта по п. 1, в якій згідно з винаходом, в якості регулятора текучості використовується модифікований органічним електролітом a-Аl2О3 з вмістом часток менше 2мкм не менше 50%. 3. Шихта по пп. 1, 2, в якій згідно з винаходом, реактивний a-глинозем має розмір часток менше 6 мкм з питомою поверхнею не менше 4,8м2/г. Суттєво новим в передбачуваному винаході, є застосування реактивного a-глинозему з розміром часток менше 6мкм і питомою поверхнею не менше 4,8м2/г в присутності дисперсного феросиліцію. Це забезпечує при формуванні виробів методом вібролиття отримання щільного покриття зерен SiC дуже тонким шаром реакційноактивного Аl2О3, який за рахунок високої дефектності структури сам спікається вже при 1350°С. Дисперсний феросиліцій будучи одночасно антиоксидантом, при окисленні створює вже при 1200°С склофазу фаялітового складу. Одночасно на контакті з окисленою тонкою поверхнею зерен карбіду кремнію виникає реакційне спікання з утворенням дуже тонких кристалів (волосків) муліту, що пронизують і армують контактні шари Аl2О3 і SiC. Каталізатором реакції є залізо, введене феросиліцієм. Реакція утворення муліту проходить на контакті як з твердим SiO2, що утворився при окисленні часток SiC і Si (в складі феросиліцію), 4 так і SiO2, що знаходиться в рідкій склофазі. Спікання відбувається як завдяки спеченому шару корунду, так і за допомогою склофази в системі SіO2-Аl2О3-FeO, що обумовлює інтенсивний ріст голчастих кристалів муліту, тобто виріб не розрихлюється, а навпаки - ущільнюється і зміцнюється. Завдяки армуючий дії кристалів муліту. При спіканні за допомогою звичайного меленого глинозему з розміром часток менше 0,06мм, згідно з прототипом, утворення муліту на контакті зерен Аl2О3 і SiO2 (на поверхні SiC) має точковий характер, що обумовлює жорстке розсування зерен SiC кристалами муліту, розрихлення структури і ріст об'єму виробів. Крім того, в нашему випадку, утворення низков'язкої рухомої склофази фаялітового складу ефективно захищає тонкі зерна від подальшого окислення. Застосування регулятора текучості із модифікованого органічним електролітом а – Аl2О3 з вмістом часток менше 2мкм не менше 50% не відомо. Його застосування забезпечує задану в'язкість і пластичну міцність коагуляційної структури сирцю при мінімальній кількості води, високу щільність і міцність як вібролитого в гіпсовій формі сирцю, так і обпалених виробів. В лабораторії і на дослідному виробництві ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" були виготовлені вироби згідно з передбачуваним винаходом і прототипом слідуючим чином. Таблиця Склади шихт і властивості вібролитих карбідкремнієвих виробів Найменування компонентів, показники властивостей Найменування компонентів: - Карбід кремнію фракції 2 - 0,06мм - Карбід кремнію фракції менше 0,06мм - Глиноземвміщуючий компонент: - тонкомелений глинозем - реактивний a - глинозем з розміром часток менше 6мкм і питомою поверхнею не менше - Дисперсний феросиліцій 4,8м2/г - Регулятор текучості із модифікованого органічним електролітом a – АІ 2О3 з вмістом часток менше 2мкм не менше 50% Показники властивостей сирцю: 1. Границя міцності при стисненні після сушіння при 120°С, МПа Показники властивостей виробів після обпалу: 1. Масова частка SiC, % 2. Відкрита пористість, % 3. Уявна щільність, г/см3 4. Газопроникливість, мкм2 5. Границя міцності при стисненні, МПа Приклади №1 №2 №3 №4 №5 №6 прото оптималь пропонує пропонує позамеж позамеж тип ний мий мий ний ний 67,0 25,0 60,0 33,0 64,0 28,5 68,0 24,0 59,0 34,0 69,0 23,0 8,0 5,0 5,9 6,8 4,2 7,6 0,6 0,5 0,4 0,8 0,2 1,4 1,1 0,8 2,0 0,2 4,0 12,0 14,0 11,0 10,0 6,0 73,1 24,2 2,46 0,4 25,0 85,2 16,5 2,61 0,12 92,0 86,1 16,1 2,62 0,10 95,0 85,4 16,8 2,61 0,14 90,0 80,2 20,1 2,52 0,38 66,0 84,4 22,0 2,48 0,22 56,0 5 82520 Зернистий і тонкомелений карбід кремнію в заданих кількостях змішували з реактивним aглиноземом, дисперсним феросиліцієм і порошкоподібним регулятором текучості до заданої вологості. Вироби відливали на вібростолі в гіпсових формах, сушили при 120°С і обпалювали при 1380°С. Передбачуваний винахід ілюструється прикладами, що приведені в таблиці. Комп’ютерна верстка В. Клюкін 6 Як видно з таблиці, вироби, виготовлені згідно з передбачуваним винаходом, порівняно з прототипом, володіють більшою в 3,6 рази міцністю, більшою на 0,15г/см3 уявною щільністю, більшим на 12% вмістом SiC і в 2,5 рази меншою газопроникливістю. Промислове виробництво вібролитих карбідкремнієвих виробів буде здійснено на дослідному виробництві ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" у 2006 році. 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