Спосіб виготовлення виробів зі склокераміки

Реферат: Спосіб виготовлення виробів з склокераміки включає отримання водного шлікера, формування заготовок у форми, сушіння і наступну високотемпературну термообробку для ситалізації та механічну розмірну обробку. Крім цього, після сушіння, проводять попереднє спікання заготовки при температурі 500-700 °C протягом 10-4 годин, охолоджують до кімнатної температури, а після цього поверхню цієї заготовки механічно обробляють та оплавлюють за допомогою високотемпературного пальника при постійному обертанні заготовки та зворотнопоступальному переміщенні пальника. UA 105678 U (12) UA 105678 U UA 105678 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі виробництва скла й склокераміки, зокрема до виробництва термостійких радіопрозорих оболонок і вікон приладів та може бути використана у приладобудуванні. Відомий спосіб виготовлення виробів зі шлікерів літійалюмосилікатного скла, що включає отримання водних шлікерів, під час якого виконують сухий помел скла при співвідношенні скла до тіл мелення 1:2, відсів фракцій заданого гранулометричного складу, змішування даних фракцій у необхідному співвідношенні з наступним введенням до порошку води, перемішування сумішей для отримання шлікера, його стабілізації та подальшого відливання виробів [1]. До недоліків цього методу слід віднести багатоопераційність (сухий помел; вивантаження матеріалу; відсів куль; розпорошування порошків; завантаження порошків і т. д.). Окрім цього, виконання операцій способу супроводжує запорошеність. Для досягнення необхідної текучості потрібна висока вологість суспензій. Згадані ж суспензії мають підвищену схильність до осаджування і загустіння, що призводить до отримання виливків порівняно невисокої щільності і міцності. Найбільш близьким до пропонованого за кількістю суттєвих ознак є спосіб виготовлення виробів з склокерамічного матеріалу літійалюмосилікатного складу, що включає отримання водного шлікера, формування заготовок у форми, висушування сформованої заготовки і наступної термообробки та механічно обробляють до потрібних геометричних розмірів [2]. Згаданий спосіб дозволяє отримувати вироби з склокераміки літійалюмосилікатного складу з регульованою діелектричною проникністю в діапазоні 5,0 7,0 при одночасному зменшенні -4 -4 тангенса кута діелектричних втрат tqθ 105×10 до tqθ 70×10 . Недоліком згаданого способу є те, що він не дозволяє отримувати вироби з високою щільністю, що суттєво збільшує вологопоглинання і зменшує міцність таких виробів внаслідок значної пористості. В основу пропонованої корисної моделі поставлено задачу створення такого способу, який би дозволив зменшити вологопоглинання і підвищити міцність виробів з склокерамічного матеріалу літійалюмосилікатного складу. Пропонований спосіб виготовлення виробів з склокераміки включає отримання водного шлікера, формування заготовок у форми, сушіння і наступну високотемпературну термообробку для ситалізації та механічну розмірну обробку, та відрізняється тим, що після сушіння, проводять попереднє спікання заготовки при температурі 500-700 °C протягом 10-4 годин, охолоджують до кімнатної температури, а після цього поверхню цієї заготовки механічно обробляють та оплавлюють за допомогою високотемпературного пальника при постійному обертанні заготовки та зворотно-поступальному переміщенні пальника. Позитивний технічний результат полягає в тому, що при оплавленні при температурі вище 1600 °C поверхневі пори закриваються і виникає суцільний шар такого ж складу і з однаковим із внутрішніми шарами виробу коефіцієнтом термічного розширення. Тобто виріб є суцільним з поверхневим шаром без пор, який в подальшому може бути ситалізованим при температурі 900-1200 °C, що відповідає за режимами прототипу та аналогам. Новизна запропонованої композиції полягає у новій сукупності і послідовності запропонованих операцій. Приклади реалізації Для реалізації запропонованого способу було використано шлікер літійалюмосилікатного складу, який заливали в гіпсову форму і після сушіння отримували диски діаметром 65 мм товщиною 10 мм. Потім відпалювали при температурах 400-700 °C протягом 10-4 годин, охолоджували до кімнатної температури та механічно обробляли алмазним інструментом до необхідних розмірів з урахуванням усадки при оплавленні. Експерименти показали, що спікання при температурі нижче ніж 500 °C протягом 10 год. не забезпечувала достатньої міцності виробу, а спікання при температурі вище 700 °C протягом 4 годин додатково не збільшувало міцність. Попередньо спечену заготовку охолоджували до кімнатної температури. Для оплавлення використовували високотемпературний кисневий пальник для газового різання та зварювання металу, яка забезпечувала температуру в діапазоні 1600-2000 °C залежно від місця розташування зразка у полум'ї. Заготовку обертали навколо своєї осі з частотою 1-5 об./хв., а пальник переміщували по діаметру заготовки у зворотно-поступальному напрямку зі швидкістю 1-20 мм/хв. Такий режим механічних переміщень забезпечував поступове оплавлення зовнішньої поверхні заготовки. (При інших розмірах та формі заготовки вибір режимів переміщення пальника або обертання заготовки потрібно уточнювати експериментально). Заготовку з оплавленою поверхнею розміщували у пічці відпалу та термообробляли по відомому режимі - 900-1200 °C протягом 10 годин, охолоджували разом з пічкою. 1 UA 105678 U 10 Для перевірки зменшення пористості на заготовки за прототипом та запропонованим технічним рішенням піпеткою капали краплю води на зразки. Після цього зразки перегортали. Після того, як крапля стікала, поверхню промокали вологопоглинаючою серветкою. В зразку за прототипом волога пляма була значно більша (у 2-3 рази і мала суцільну площину), ніж у зразку за запропонованим технічним рішенням. Таким чином зразок за запропонованим технічним рішенням менш порувата, ніж зразок за прототипом. До того ж зразки за запропонованим технічним рішенням мали в 1,3-1,7 разу (залежно від товщини попередньо оплавленого шару) більшу міцність при падінні на них сталевої кульки. Приклад реалізації запропонованого способу підтвердили корисність запропонованого технічного рішення. 15 Джерела інформації: 1. Патент Німеччини № 19622522, МПК4 С03С 10/12, 1998. 2. Патент РФ на винахід №2222504, МПК7 С03С 10/12, С04В 35/19; Опубліковано 27.01.2004. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб виготовлення виробів зі склокераміки, що включає отримання водного шлікера, формування заготовок у форми, сушіння і наступну високотемпературну термообробку для ситалізації та механічну розмірну обробку, який відрізняється тим, що після сушіння, проводять попереднє спікання заготовки при температурі 500-700 °C протягом 10-4 годин, охолоджують до кімнатної температури, а після цього поверхню цієї заготовки механічно обробляють та оплавлюють за допомогою високотемпературного пальника при постійному обертанні заготовки та зворотно-поступальному переміщенні пальника. Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2