CS195426B1 - Semi-product for the production of oxidic ceramics - Google Patents

Semi-product for the production of oxidic ceramics Download PDF

Info

Publication number
CS195426B1
CS195426B1 CS314376A CS314376A CS195426B1 CS 195426 B1 CS195426 B1 CS 195426B1 CS 314376 A CS314376 A CS 314376A CS 314376 A CS314376 A CS 314376A CS 195426 B1 CS195426 B1 CS 195426B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
oxide
semi
production
ceramics
finished product
Prior art date
Application number
CS314376A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jan Zemlicka
Cestmir Barta
Jiri Jelen
Karel Kala
Original Assignee
Jan Zemlicka
Cestmir Barta
Jiri Jelen
Karel Kala
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Zemlicka, Cestmir Barta, Jiri Jelen, Karel Kala filed Critical Jan Zemlicka
Priority to CS314376A priority Critical patent/CS195426B1/en
Publication of CS195426B1 publication Critical patent/CS195426B1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Vynález se týká polotovaru pro výrobu kysličníkové keramiky, zejména transparentní.The invention relates to a semi-finished product for the production of oxide ceramics, in particular transparent.

V současné světové technice nabyly velkého významu keramické materiály, které jsou v podstatě tvořeny čistými kysličníky, a které byly s úspěchem využity v mnoha průmyslových i vědeckých oborech. Důvodem pro jejich zavedení jsou zejména výhodné vlastnosti kysličníkové keramiky: vysoká tepelná vodivost, velká tepelná odolnost vůči teplotám vyšším než 1 950 °C ve vzdušném prostředí a vyšším než 1 600 °C ve vakuu,při kterých nedochází ani k deformacím, ani ke strukturálním přeměnám; zvýšená odplyňovací teplota; velký měrný elektrický od^or i za vysokých teplot; velký povrchový odpdr; vysoká vzdornost vůči působení chemikálií a u kysličníku hlinitého a kysličníku berylnatého také velmi dobrá odolnost vůči náhlým změnám teploty /W. Espe: Technologie hmot vakuovej techniky, XI. díl., VSÁV Bratislava 1960,In contemporary world technology, ceramic materials, which consist essentially of pure oxides, have gained great importance and have been successfully used in many industrial and scientific fields. The reasons for their introduction are particularly advantageous properties of oxide ceramics: high thermal conductivity, high thermal resistance to temperatures higher than 1 950 ° C in air and higher than 1 600 ° C in vacuum, during which neither deformations nor structural transformations occur ; increased degassing temperature; high specific electrical resistance at high temperatures; large surface resistors; high resistance to chemicals and, in the case of alumina and beryllium oxide, very good resistance to sudden changes in temperature / W. Espe: Technology of masses of vacuum technology, XI. part., VSÁV Bratislava 1960,

688 až 689/.688-689].

V souvislosti s rozsáhlým využíváním kysličníkové keramiky se stupňují také nároky na kvalitu hotových výrobků, zejména na jemnost struktury a na nízký stupeň pórovitosti konečného výrobku. Protože na rozdíl od silikátových keramik kysličníkové keramiky neobsahují p1 astiflkátory , dochází při vypalování kys1 i čníkových keramik ke zhutnění téměř výhradně rekrystalizaci, to je přeskupením za vysokých teplot v rozmezí 1 800 až 2 000 °C , výjimečně až 2 200 °C. Uvedená rekrystalizace může být ovlivněna vhodnými přísadami, přidávanými v relativně malých množstvích, které při vypalování podporují vznik určitých druhů krystalů. Tak napříkladDue to the extensive use of oxide ceramics, the demands on the quality of the finished products, in particular the fineness of the structure and the low degree of porosity of the finished product, are also increasing. Since, unlike silicate ceramics, the oxide ceramics do not contain astiflifiers, the firing of the oxide ceramics takes place almost exclusively by recrystallization, that is, by rearrangement at high temperatures in the range of 1800 to 2000 ° C, exceptionally up to 2200 ° C. Said recrystallization may be influenced by suitable additives, added in relatively small amounts, which promote the formation of certain types of crystals upon firing. For example

R. Russel /The Electrical and Technical Ceramic Industry of Germany, FIAT Report No. 617 /1974/ London/ uvádí keramiku patřící do skupiny DIN 610,. která mimo kysličník hlinitý obsahuje pro zvýšení tvrdosti 2,0 až 2,5 7, hmot. kysličníku chromitého.. Při tom čím je menší výchozí zrno suroviny, to je čím větší je jeho povrchová energie, tím snadněji a rychleji procí.há r ekr y s t al i zace , a také tím větší je smrštění a měrná hmotnost dosažená vypalováním. Za předpokladu, že dokonale spečený kysličník - to je korundová keramika - je hutně dobře vypálen, střep o malé tlquštce je mírně průsvitný.R. Russel / The Electrical and Technical Ceramic Industry of Germany, FIAT 617 (1974) London discloses ceramics belonging to the DIN 610 group. which, in addition to alumina, contains 2.0 to 2.5% by weight to increase the hardness; The smaller the initial grain of the raw material, the greater its surface energy, the easier and quicker the process, and the greater the shrinkage and specific gravity achieved by firing. Assuming that the perfectly sintered oxide - that is corundum ceramics - is densely well fired, the shard of a small tlquštce is slightly translucent.

Před slinováním je nutno materiál zhutnit slisováním, nebot materiály málo zhutněné slinují za stejných podmínek pomaleji /C. A. Bruch: Sintering Kinetics for High Density Alumina Process. Bulletin Amer. Cer. Soc. 41/1962/ 12, 799 až 806/. Kinetika slinování je ovlivněna velikostí slinujících částic -.úbytek pórovitosti při stejné teplotě a stejné době jejího trvání je nepřímo úměrný velikosti částic /S. Chýlek: Korundové materiály s řízenou mikrostrukturou. Sklář a keramik XXV. /1975/ 370/.Prior to sintering, the material must be compacted by compression, as materials that are not compacted are sintered more slowly under the same conditions / C. A. Bruch: Sintering Kinetics for the High Density Alumina Process. Bulletin Amer. Cer. Soc. 41 (1962), 799-806]. The sintering kinetics are influenced by the size of the sintering particles - the decrease in porosity at the same temperature and the same duration is inversely proportional to the particle size / S. Style: Corundum materials with controlled microstructure. Glassmaker and Ceramist XXV. (1975, 370).

Z uvedeného vyplývá, že je účelné, aby do práce byla vzata prášková surovina co nejjemnější, z které se při současné rekrystalizaci vytvoří co nejmenší krystalky.It follows from the above that it is expedient for the raw material to be taken as finely as possible to produce as small crystals as possible during the recrystallization.

V případe korundových materiálů jsou vhodné částice kysličníku hlinitého o velikostí nejvýše 1 až 3 mikrometry, které po zhutnění a slinování poskytnou střep o pórovitosti nejvýše 1 až 2 70 obj. Jestliže se pórovitost úplně odstraní, respektive zamezí jejímu vzniku, dosáhne se transparentní střep.In the case of corundum materials, alumina particles having a size of not more than 1 to 3 microns are suitable, which, after compaction and sintering, give a shard having a porosity of at most 1 to 2 7 0 vol.

• Při dosavadním způsobu práce korund vytavený v elektrickém oblouku se zbaví železa v odlučovači, nato se po dobu cca 24 hodin propírá 10 až 15% kyselinou solnou za současného vyhřívání vodní parou, a po promytí destilovanou vodou se přidává 0,5 % hmot. fluoridu hořečnatého jako mineralizátoru. Dokonalé rozptýlení tohoto mineralízátoru ve hmotě a celý způsob výroby tohoto polotovaru je dosti pracný, přičemž navíc částice korundu nejsou stejnoměrné a liší se tvarem i velikostí.In the previous method, corundum melted in an electric arc is freed of iron in a separator, then washed with 10 to 15% hydrochloric acid for about 24 hours while heating with steam, and after washing with distilled water 0.5% by weight is added. magnesium fluoride as a mineralizer. Perfect dispersion of this mineralizer in the mass and the entire production process of this semi-finished product is quite laborious, and moreover, the corundum particles are not uniform and differ in shape and size.

Ukázalo se proto jako účelné a výhodné, aby byl vyřešen práškový polotovar pro kysličníkové keramiky a způsob jeho výroby, který nebude mít nevýhody dosud známých polotovarů, a který bude možno snadno vyrábět na běžně dostupných zařízeních. Uvedené cíle jsou dosaženy tímto vynálezem, jehož předmětem je polotovar pro výrobu kysličníkové keramiky.It has therefore proven expedient and advantageous to provide a powdered semi-finished product for oxide ceramics and a process for its production which does not have the disadvantages of the previously known semi-finished products and which can be easily manufactured on commercially available equipment. These objects are achieved by the present invention, the object of which is an oxide ceramic blank.

Podstatou vynálezu je složení polotovaru, který obsahuje více než 60 % hmot. částic o kruhovém nebo elipsovitém průřezu sestávajících z 99,95 až 95 % hmot, látky zvolené ze skupiny zahrnující kysličník berylnatý BeO, kysličník hlinitý AI2O3, kysličník hořečnatý MgO, kysličník thoričitý Th02> kysličník zirkoničitý Zr02 a odpovídající hydroxidy, a z 0,05 až 5 % hmot. příslušného mineralizátoru ve formě hydroxidu, počítáno jako oxid. Částice mohou mít velikost 1 až 15 mikrometrů, mohou však být také tvořeny shlukem zrn o velikosti ztna 0,1 až 1 mikrometr.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a blank comprising more than 60 wt. particles of circular or elliptical cross-section consisting of 99.95 to 95% by weight of a substance selected from the group consisting of beryllium oxide BeO, alumina Al2O3, magnesium oxide MgO, thorium trioxide Th02> zirconium oxide ZrO2 and corresponding hydroxides, and 0.05 to 5 % wt. of the respective mineralizer in the form of hydroxide, calculated as oxide. The particles may have a size of 1 to 15 microns, but may also consist of a particle cluster of 0.1 to 1 microns.

Vynález využívá poznatku, že pomocí výše uvedeného výrobku se může regulovat struktura kysličníkové keramiky v poměrně širokém rozmezí hodnot. Tak například se může získat korundový materiál sestávající z izometrických zrn o velikosti od 0,6 do nejvýše 3 mikrometrů, který má hodnoty porovítosti maximálně 1 až 2 % obj. Jako mineralizátoru lze používat různých látek, mezi které patří například kysličník hořečnatý, fluorid hořečnatý, kysličník vápenatý, podle toho, jakým způsobem má být ovlivněna krystalizace, zda pozitivně nebo negativně. Tak například příměsí nepatrného množství kysličníku titaničitého ke kysličníku hlinitému se dosáhne velmi hutného střepu, který má jemnou krystalickou strukturu.The invention makes use of the finding that the structure of the oxide ceramic can be controlled over a relatively wide range of values by means of the above-mentioned product. For example, a corundum material consisting of isometric grains ranging in size from 0.6 to not more than 3 microns and having porosity values of no more than 1-2% by volume may be obtained. Various substances may be used as mineralizer, including, for example, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, depending on how the crystallization is to be influenced, whether positively or negatively. For example, by admixing a small amount of titanium dioxide to alumina, a very dense body is obtained which has a fine crystalline structure.

Podstata tohoto řešení je objasněna následujícím příkladem provedení.The principle of this solution is illustrated by the following exemplary embodiment.

PříkladExample

Příprava polotovaru pro výrobu kysličníkové keramiky.Preparation of semi-finished product for production of oxide ceramics.

Do práce se vezme 100 litrů 15% vodné suspenze gelu hydroxidu hlinitého, ke které se přidá 0,02 g kysli čníku horečnatého ve formě suspenze hydorxidu horečnatého. Směs obou jmenovaných látek se dokonale v pracovní nádobě promíchá, načež se v rozprašovací sušárně rozpráší atomisérem o frekvenci otáček 30 000 za min~1, při teplotě souproudně vháněného vzduchu kolem 300 °C. Tímto postupem se získá jemný prášek hydroxidu hlinitého, jehož 92 hmotnostních % má·kulový nebo elipsoidní tvar. Při tom rozptyl velikostí částeček hydroxidu hlinitého kolem průměru 3 mikrometrů je nejvýše 10 %. Získaný práškový hydroxid hlinitý, obsahující rovnoměrně rozloženou příměs mineralizátoru se vyžíhá při teplotě asi 390 °C, čímž se získá gamma modifikace kysličníku hlinitého vhodná jako polotovar pro výrobu transparentní keramiky.100 liters of a 15% aqueous aluminum hydroxide gel suspension are taken to the work, to which 0.02 g of magnesium oxide is added in the form of a magnesium hydroxide suspension. The mixture of the two substances is mixed thoroughly in the working vessel, and then sprayed in an atomizer with an atomizer at 30,000 rpm at a co-injected air temperature of about 300 ° C. In this way, a fine aluminum hydroxide powder having a spherical or ellipsoidal shape is 92% by weight. In this case, the dispersion of the particle size of the aluminum hydroxide around a diameter of 3 microns is at most 10%. The obtained aluminum hydroxide powder, containing a uniformly distributed mineralizer admixture, is calcined at a temperature of about 390 ° C to obtain a gamma modification of alumina suitable as a semi-finished product for the production of transparent ceramics.

Claims (3)

PŘEDMĚTSUBJECT 1. Polotovar pro výrobu kysličníkové keramiky, vyznačený tím, že obsahuje více než 60 % hmot. částic o kruhovém nebo elipsovitém průřezu, sestávajících z 99,95 až 95 % hmot. látky, zvolené ze skupiny zahrnující kysličník berylnatý BeO, kysličník hlinitý Αΐ2θβ, kysličník hořečnatý MgO, kysličník thoričitý Th02, kysličník zirkoničitý ZrO2 a odpovídající hydroxidy, aA semi-finished product for the production of oxide ceramics, characterized in that it contains more than 60 wt. % of particles of circular or elliptical cross-section, consisting of 99.95 to 95% by weight substances selected from the group consisting of beryllium oxide BeO, alumina Αΐ2θβ, magnesium oxide MgO, thorium oxide Th02, zirconia ZrO2 and corresponding hydroxides, and VYNÁLEZU z 0,05 až 5 % hmot. mineralizátoru ve formě hydroxidu, počítáno jako oxid.Of 0.05 to 5 wt. of a mineralizer in the form of hydroxide, calculated as an oxide. 2. Polotovar podle bodu 1, vyznačený tím, že jeho částice josu velké 1 až 15 mi kromě t rů «2. Semi-finished product according to claim 1, characterized in that its particles of jos are 1 to 15 mi in size, except for three. 3. Polotovar podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že každá Částice je tvořena shlukem zrn o velikosti zrna 0,1 až 1 mikrometr.3. A blank as claimed in claim 1 or claim 2, wherein each particle is formed by a cluster of grains having a grain size of 0.1 to 1 micrometer. Severografia. n. p„ zivod 7, Mo«Severography. n. Life 7, Mo «
CS314376A 1976-05-11 1976-05-11 Semi-product for the production of oxidic ceramics CS195426B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS314376A CS195426B1 (en) 1976-05-11 1976-05-11 Semi-product for the production of oxidic ceramics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS314376A CS195426B1 (en) 1976-05-11 1976-05-11 Semi-product for the production of oxidic ceramics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS195426B1 true CS195426B1 (en) 1980-02-29

Family

ID=5370647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS314376A CS195426B1 (en) 1976-05-11 1976-05-11 Semi-product for the production of oxidic ceramics

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS195426B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7531161B2 (en) 2002-04-19 2009-05-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Boehmite and polymer materials incorporating same
US7582277B2 (en) 2002-04-19 2009-09-01 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Seeded boehmite particulate material and methods for forming same
US7863369B2 (en) 2005-11-08 2011-01-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Pigments and polymer composites formed thereof
US8088355B2 (en) 2004-11-18 2012-01-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Transitional alumina particulate materials having controlled morphology and processing for forming same
US8173099B2 (en) 2007-12-19 2012-05-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Method of forming a porous aluminous material
US8394880B2 (en) 2002-04-19 2013-03-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Flame retardant composites
US8460768B2 (en) 2008-12-17 2013-06-11 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Applications of shaped nano alumina hydrate in inkjet paper

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7531161B2 (en) 2002-04-19 2009-05-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Boehmite and polymer materials incorporating same
US7582277B2 (en) 2002-04-19 2009-09-01 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Seeded boehmite particulate material and methods for forming same
US8394880B2 (en) 2002-04-19 2013-03-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Flame retardant composites
US8088355B2 (en) 2004-11-18 2012-01-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Transitional alumina particulate materials having controlled morphology and processing for forming same
US7863369B2 (en) 2005-11-08 2011-01-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Pigments and polymer composites formed thereof
US8173099B2 (en) 2007-12-19 2012-05-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Method of forming a porous aluminous material
US8460768B2 (en) 2008-12-17 2013-06-11 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Applications of shaped nano alumina hydrate in inkjet paper

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101330767B1 (en) A sintered bead based on zirconia and on cerium oxide
US4151235A (en) Production of beta-alumina
JPH01226717A (en) Production of beta alumina by inoculation
US5461015A (en) High strength porcelain and method therefor
US4052538A (en) Method of making sodium beta-alumina powder and sintered articles
US4495300A (en) Method for manufacture of low thermal expansion cordierite ceramics
US4429051A (en) Ceramic materials by sol-gel route
CS195426B1 (en) Semi-product for the production of oxidic ceramics
JPH064487B2 (en) Finely powdered magnesium oxide and its uses
US4895815A (en) Sintered form body
US3929498A (en) Sintered zirconia bodies
US3287143A (en) Gas-tight refractory article and method of making same
JPS6156184B2 (en)
CA1087374A (en) METHOD FOR PREPARING SHAPED, GREEN CERAMIC COMPACTS FROM HIGHLY FLOWABLE AND FILLABLE POWDERS CONTAINING .beta.-AND /OR .beta."-AL.SUB.2O.SUB.3
US3261699A (en) Table ii
JP2002128563A (en) Ceramic member for thermal treatment which has good thermal shock resistance
US3131073A (en) Ceramic material and method of preparation
US3089764A (en) Barrelling chips
AT393120B (en) METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM OXIDE CERAMICS HAVING INCREASED ABRASION RESISTANCE
US2220412A (en) Refractory and method of making same
US3188231A (en) Process of making crucibles
US2332343A (en) Ceramic material
JPH0383849A (en) Alumina dense sintered compact and its production
US4073711A (en) Method of producing lithiated beta-alumina articles
JPS647030B2 (en)