CS248912B1 - Hmota pro cordieritícké pálicí pomůcky - Google Patents

Abstract

Hmota je určena pro výrobu pálicích pcmůcek pro výpal keramiky. Je složena z nositele oxidu hořečnatého /MgO, MgCO^, mastku/ a ostřiva takového složení, že stechiometricky doplňuje složení MgO na cordierit. Ten pak vzniká reakcí jemného podílu ostřiva s nositelem MgO. Jemný podíl ostřiva musí být v pcměru k nositeli MgO v přebytku. Výlisky z hmoty je možné zpevnit dočasnými pojivý.

Description

Vynález se týká hmoty pro cordieritické pálicí pomůcky.

Cordieritické pálicí panůcky pro výpal keramiky, jako například desky a pouzdra, se vyznačují dostatečnou mechanickou pevností a vysokou odolností vůči náhlým změnám teploty díky nízkému koeficientu teplotní roztažnosti cordieritu a tím i keramických hmot cordierit obsahujících.

Dosud se cordieritické pálicí pomůcky vyrábějí ze hmot klasického keramického složení - to jest plastické složky kaolinu či jílu, oxidu hlinitého a ostřiva různé zrnitosti, oxid hořečnatý potřebný pro vznik cordieritu se do hmot zavádí většinou mastkem, někdy i uhličitanem či oxidem hořečnatým.

V případě použití mastku je třeba přídavku oxidu hlinitého. Vzhledem k omezené reaktivitě těchto výchozích složek nedochází k reakci ve stechiometrických poměrech, vzniká omezené množství cordieritu vedle skelné fáze a zbytků nezreagovaných složek. Vznikající nízkoviskózní skelná fáze nedovoluje provozní využití potřebné vypalovací teploty, neboř již při teplotách nad 1 350—1 380 °C se tyto hmoty stávají pyroplastickými a působením i malých sil se deformují.

Skelná fáze zůstává v těchto výrobcích přítomna i po výpalu a způsobuje další deformaci i při opakovaných výpalech při teplotách použití. Vyjmenované negativní vlivy zhoršují i ostatní vlastnosti těchtÓ materiálů, především odolnost proti změnám teploty.

Tyto hlavní nedostatky, to jest deformace hmot při výrobním výpalu i při opakovaných výpalech při použití a obsah nežádoucích fází na úkor cordieritu, které snižují odolnost proti změnám teploty, jsou podle vynálezu odstraněny tím, že hmota,je tvořena 25 až 40 % hmot. nositele oxidu hořečnatého a 60 až 90 % hmot. mullitického ostřiva s poměrem oxidu křemičitého k oxidu hlinitému v případě použití mastku 0,6 až 0,8 : 1 a v případě použití magnezitu či oxidu hořečnatého 1,3 až 1,5 : 1.

Hrubší frakce ostřiva nad 60 £im mohou mít i jiné složení, to jest jiný poměr oxidu křemičitého ku hlinitému, neboř se reakce nezúčastňují.

Jako ostřivo je možné použít podle nositele oxidu hořečnatého koalin obohacený oxidem křemičitým nebo hlinitým vypálený na teploty nad 1 400 °C.

Je-li potřeba z důvodů manipulačních zvýšit pevnost výlisků ihned po vylisování či po vysušení, je možné použít známá dočasná pojivá jako například polyvinylalkohol, deriváty celulózy, škroby, dextrin, sulfitový louh, malasu a jiné, a to obvykle v množství do 3 %.

Takto složené hmoty mají oproti dosud používaným klasickým keramickým hmotám i tu výhodu, že se při lisování nezavzdušňují.

Hlavními výhodami takto složených hmot je skutečnost, že se jedná o směsi vysoce Intimní a více reaktivní, neboř jemné ostřivo je energeticky bohatší než nevypálené směsi kaolinitu s málo reaktivním oxidem hlinitým či křemičitým.

Při výpalu takových hmot nedochází k hromadění skelné fáze. Pokud tato vzniká, reaguje ihned na krystalicky cordierit, tedy opět na pevnou fázi. Navíc tyto hmoty umožňují použití tak vysokého obsahu ostřiva, že jeho zrna, která nejsou pyroplastická, se opírají o sebe a tvoří výztuž. Reakce pak probíhají převážně v prostorech mezi zrny ostřiva.

Proto je možné, a s ohledem na vznik cordieritu vhodné, použít vyšší teploty výrobního výpalu 1 410 °C, s výhodou 1 420 až 1 430 °C, čímž vznikne vyšší podíl cordieritu. To má za následek zlepšení keramicko-technologických vlastností - zvýšení pevnosti a snížení součinitele teplotní roztažnosti. Omezená přítomnost skelné fáze ve vypálených výrobcích

pak zaručuje i meší deformace i při zatížení při následných výpalech během používání pálicích pomůcek i jejich použití při vyšších teplotách než 1 280 °C, což je u běžných hmot mezní teplota použití.

Příklad 1

Jako nositel oxidu hořečnatého je použit mastek ΕΚ - I. Pak je nutné použít ostřlvo s pcměrem SiO₂ : Al₂0₃ přibližně 0,7. Takovým ostřivem je materiál vyráběný v SKZ - Děčín, a to SO - 55, který obsahuje 55 % A1₂O₃ ^{a 40} * ^si02' ^Pro zvolené výsledné složení materiálu: 50 % ostřivo, 50 % cordierit, má hmota následující složení:

mastek ΕΚ - I ................21 %

SO - 55-40,06 mm..............29 %

SO - 55 0,06 - 1,5 mm........50 *

Pro.· zvýšení pevnosti výlisků se přidá nad 100 % 3 % dextrinu a hmota se zvlhči na potřebnou lisovací vlhkost 5 i. .

Po výpalu na 1 420 °C má výsledný materiál koeficient teplotní roztažnosti ¢^.20-800 2/8-1° 6.K ¹ a pevnost v ohybu 25 - 30 MPa.

Příklad 2

Jako nositel oxidu hořečnatého je použit mastek ΕΚ - I, jako ostřiva SO - 55. Pro zvolené výsledné složení materiálu: 80 í ostřiva a 20 % cordieritu, má hmota následující složení:

mastek EK-I................. 8,6%

SO - 55 < 0,06 mm.............11,4 %

SO - 55 0,06 - 1,5 mm....... 80,0 %

Pro zvýšení pevnosti výlisků se přidá nad 100 % 3 % dextrinu a hmota se zvlhčí na potřebnou lisovací vlhkost 5 %.

Po výpalu na 1 420 °C má výsledný materiál koeficient teplotní roztažnosti <0 20-800 3,3.10 ⁶.K ¹ a pevnost v ohybu 15 - 18 MPa.

Příklad3

Jako nositel oxidu hořečnatého je použit magnezit. V tomto případě je nutné použít ostřivo s poměrem SiO₂ : AL₂O₃ přibližně 1,4. Takovým ostřivem je vypálený lupek z ČLUZ Nové Strašecí, který obsahuje 40 % Al₂0₃ a 55 % S10₂· Pro zvolené výsledné složení materiálu: 50 % ostřivo a 50 % cordierit, má hmota následující složení:

magnezit......... 15,9 % lupek <0,06 mm..............34,1 % lupek 0,06 - 1,5 mm........50,0 %

Zvýšení pevnosti se dosáhne přídavkem 3 % polyvinylalkoholu. Hmota pro lisování se zvlhčí na 4 % vlhkosti.

Po výpalu na 1 420 °C má výsledný materiál koeficient teplotní roztažnosti ^20-800 ” 2,6.10^-6.K^{_1 a} pevnost v ohybu 15 - 20 MPa.

Jak vyplývá z uvedených příkladů, je nutné pro dosažení požadovaných vlastností výsled ného materiálu podřídit druh použité hořečnaté suroviny složení použitého mullitiokého ostřiva.

Zrnitost použitého ostřiva je možno podřídit způsobu vytváření. Je však třeba dodržet obsah frakce ostřiva <0,06 mm vyplývající ze zvoleného výsledného složení vypáleného materiálu, tedy z obsahu hořečnaté suroviny, s níž tato frakce reaguje na cordierit.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Hmota pro cordieritické pálicí pomůcky vyznačující se tím, že je složena z 5 až : 40 % hmot. nositele oxidu hořečnatého a 60 až 95 % hmot. mullitického ostřiva s poměrem oxidu křemičitého k oxidu hlinitému v případě použití mastku 0,6 až 0,8 : i a v případě použití magnezitu či MgO 1,3 až 1,5 : 1.