Композиція для одержання зв`язуючого та спосіб його одержання

1. Композиція для одержання зв'язуючого, що містить етилсилікат, кислотний каталізатор та воду, яка відрізняється тим, що додатково містить водорозчинні солі NaNO3, Al(NO3)3.9H2O та C2 2 (19) 1 3 93138 Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, за технічною сутністю та результатом, який досягається, є комбіноване зв'язуюче [Патент №77917 Україна, МПК С04В24/40, С04В24/24, С04G77/00 Комбіноване зв'язуюче і спосіб його одержання / Г.Д. Семченко, В.М. Ніколаєнко, Н.Ю. Кобець, В.І. Немашкало, І.А. Вакулік - №а 2005 12590; заявл. 26.12.05; опубл 15.01.07. Бюл №1] (прототип), яке використовують при виробництві керамічних матеріалів, що включає, мас.% Етилсилікат 55,0-72,0 Кислотний каталізатор 0,3-1,0 Колагеновий компонент 1,0-5,0 Вода решта. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, за технічною сутністю та результатом, який досягається, є спосіб одержання зв'язуючого [Патент №77917 Україна, МПК С04В24/40, С04В24/24, С04G77/00. Комбіноване зв'язуюче і спосіб його одержання / Г.Д. Семченко, В.М. Ніколаєнко, Н.Ю. Кобець, В.І. Немашкало, І.А. Вакулік - №а 2005 12590, заявл. 26.12.05., опубл 15.01.07. Бюл №1] (прототип), який включає гідроліз етилсилікату водою в присутності кислотного каталізатора та перемішування вихідних компонентів до максимального значення температури гідролізу, після чого гідралізат охолоджують на 4-10°С і додають до нього суспензію колагенового компонента з температурою на 10-16 С вище температури охолодженого гідралізату, продовжують перемішування зі швидкістю в 1,5-3 рази меншою початкової швидкості до встановлення температури одержаного комплексного гідролізату на 2-5 С нижче максимальної температури гідролізату без колагенового компонента, після чого перемішування припиняють. Недоліками прототипу є підвищений вміст дорогого етилсилікату, складність технології додержання такого вузького інтервалу вказаних темпе 4 ратур (2-6°С), а також високі показники поруватості виробів (47-70%) за рахунок продуктів розкладання складових зв'язки під час випалу. Задачею винаходу, є зменшення поруватості керамічних виробів, що досягається підбором компонентного складу та способу приготування зв'язуючого, що призводить до зниження температур спікання керамічних виробів внаслідок утворення легкоплавких евтектик та високої реакційної здатності зв'язуючого за рахунок його високої дисперсності та гомогенізації. Поставлена задача вирішується тим, що відоме комбіноване зв'язуюче, яке використовують при виготовленні керамічних виробів, що включає етилсилікат, кислотний каталізатор, воду, відповідно до винаходу додатково містить водорозчинні солі Na, Al та Са при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Етилсилікат 13,0-17,0 Водорозчинні солі Al(NO3)3.9H2O 14,3-18,0 Ca(NO3)2 6,0-10,0 NaNO3 12,0-18,8 Кислотний каталізатор 0,2- 0,7 Вода 40,0-50,0. Поставлена задача також вирішується тим, що відомий спосіб одержання зв'язуючого, що включає гідроліз етилсилікату водою в присутності кислотного каталізатора та перемішування компонентів, відповідно до винаходу включає поетапне введення водорозчинних солей Na, Al, Са в золь кременевої кислоти до початку процесу його поліконденсації, сушіння утвореного гелю при нормальних умовах до вологості 2-3%, наступне прожарювання в інтервалі температур 600-700°С та помел прожареного матеріалу до розміру часток менше 10мкм. Властивості сировинних матеріалів, що використовуються, приведені в табл. 1. Таблиця 1 Властивості сировинних матеріалів Найменування матеріалу Al(NO3)3.9H2O Ca(NO3)2 NaNO3 Етилсилікат ETC-40 Температура плавлення, С 73,5 561 306,8 1728 Для одержання золю кременевої кислоти використовують етилсилікат ЕТС-40, а необхідні оксиди вводять за допомогою відповідних водорозчинних солей у визначених пропорціях. Процес утворення золю проводиться при постійному тривалому перемішуванні компонентів, до складу яких входить вода, яка є стимулятором гідролізу етилсилікату на спирт та полікремнієву кислоту, а та Температура розкладання, С 150 561> 380 Розчинність у воді, % 70,7 55,8 46,8 кож кислотний каталізатор, який є активатором гідролізу усієї системи. Після поліконденсації одержані гелі піддають природному сушінню, прожарюють при 600-700°С, розмелюють та одержані ультрадисперсні порошки вводять до складу керамічних шихт. Матеріальний склад зв'язуючих представлений в табл.2. 5 93138 6 Таблиця 2 Матеріальний склад зв'язуючих, мас.% 1 13,0 Етилсилікат Водорозчинні солі: Al(NO3)3.9H2O Ca(NO3)2 NaNО3 Кислотний каталізатор Колагеновий компонент Вода Приводимо приклад конкретного виконання винаходу що пропонується. Приклад. Етилсилікат змішують в електричній мішалці (800 об/хв.) з водою в кількості, необхідній для перебігу гідролізу. В процесі змішування додають насичені розчини солей та тривало вимішують до одержання однорідної системи, в яку потім вводять кислотний каталізатор (10% розчин НNO3), що сприяє прискоренню переходу отриманої системи у гель. Номери складів 2 3 15,0 17,0 18,0 10,0 18,8 0,2 40,0 Компоненти 16,5 8,0 15,0 0,5 45,0 Прототип 55,0-72,0 14,3 6,0 12,0 0,7 50,0 0,3-1,0 1,0-5,0 решта Отриманий гель піддають природному сушінню до вологості 2-3%, після чого термічно обробляють при 650°С з метою розкладання та вилучення оксидів азоту. Далі одержані композиції розмелюють до розміру часток менше 10мкм. Одержані порошки у якості зв'язуючого вводять до складу шихт карбідкремнієвої кераміки, з якої методом напівсухого пресування формують зразки та випалюють при температурі 1200°С. Властивості одержаних виробів приведені в табл. 3. Таблиця 3 Властивості випалених виробів Найменування показника Поруватість виробів, % Термостійкість, циклів (300°С - вода) Таким чином, аналіз результатів показав, що використання одержаного зв'язуючого, дозволяє знизити поруватість виробів в 8,2-12,0 разів та підвищити їх термостійкість в 1,3-1,9 разів. Зв'язуюче, що пропонується, може бути використане при виготовленні різних видів керамічних Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Номери складів зв'язок 2 3 7,0 8,5 22 18 1 5,0 24 Прототип 62-65 13-16 виробів, в тому числі конструкційного призначення При цьому забезпечується значне зниження собівартості зв'язуючого та скорочення часу його виготовлення. 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