ES2350286T3 - Composición refractaria a base de itria. - Google Patents
Composición refractaria a base de itria. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2350286T3 ES2350286T3 ES08747895T ES08747895T ES2350286T3 ES 2350286 T3 ES2350286 T3 ES 2350286T3 ES 08747895 T ES08747895 T ES 08747895T ES 08747895 T ES08747895 T ES 08747895T ES 2350286 T3 ES2350286 T3 ES 2350286T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- itria
- weight
- suspension
- zirconium
- baselineskip
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/6261—Milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
- C04B35/505—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds based on yttrium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62685—Treating the starting powders individually or as mixtures characterised by the order of addition of constituents or additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/444—Halide containing anions, e.g. bromide, iodate, chlorite
- C04B2235/445—Fluoride containing anions, e.g. fluosilicate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/449—Organic acids, e.g. EDTA, citrate, acetate, oxalate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Composición refractaria a base de itria que puede obtenerse (a) mezclando mecánicamente partículas de un material cerámico a base de itria y un dopante que contiene flúor distinto de fluoruro alcalino, y (b) calentando la mezcla resultante hasta una temperatura dentro del intervalo de 300-800ºC para efectuar el dopado con flúor de dicho material cerámico a base de itria.
Description
Composición refractaria a base de itria.
La presente invención se refiere a una
composición refractaria a base de itria para su uso en la producción
de suspensiones necesarias para producir moldes cerámicos para su
uso en la colada de metales reactivos.
Se usan industrialmente suspensiones acuosas de
partículas cerámicas, tales como óxido de itrio, óxido de zirconio,
itria-alúmina-zircona, alúmina y
zircón para formar artículos cerámicos debido a su idoneidad para
su uso como materiales estructurales a altas temperaturas. Estos
materiales refractarios a menudo se usan también para colar
superaleaciones y metales reactivos.
Un ejemplo de un metal reactivo de este tipo es
el titanio. El titanio reacciona normalmente con materiales usados
para formar el molde, tales como óxidos, liberando de ese modo
oxígeno y formando titanio enriquecido con oxígeno. Una suspensión
es un sistema en el que partículas normalmente sólidas se dispersan
uniformemente en un líquido tal como agua. Partículas del orden de
menos de aproximadamente 1 \mum pueden clasificarse como
partículas coloidales y una suspensión de tales partículas se
denomina suspensión coloidal. Tales suspensiones se usan como
suspensiones cerámicas para diferentes fines, tal como se mencionó
anteriormente. Las partículas cerámicas normalmente son al menos
parcialmente solubles en agua. Además, las partículas cerámicas
tienden a hidratarse, formando un enlace con el agua. En qué grado
y con qué rapidez las partículas cerámicas se disuelven o se
hidratan, varía. Además, las partículas coloidales de partículas
cerámicas pueden aglomerarse en agua. El grado en el que las
partículas cerámicas se disuelven, se hidratan o se aglomeran en
sistemas a base de agua depende de muchos factores, que incluyen la
naturaleza del polvo cerámico, el estado de oxidación de la
partícula cerámica, el pH, la temperatura del sistema y los
dispersantes que se usan.
Se conocen en la técnica muchos métodos para
estabilizar suspensiones coloidales, es decir, para impedir que las
suspensiones se aglomeren, mientras que se reduce simultáneamente
las velocidades de disolución y de hidratación. Por ejemplo, tres
mecanismos conocidos incluyen mecanismos electrostáticos, estéricos
y electroestéricos. Estos mecanismos se revisan en detalle por
Cesarano and Aksay "Stability of Aqueous
Alpha-Al_{2}O_{3} Suspensions with
Poly-(methacrylic acid) Polyelectrolyte", J. Am. Ceram. Soc. 71
págs. 250-255 (1988).
En la patente estadounidense 5.624.604 concedida
a Yasrebi et al. se dice que además de la dispersión
coloidal, reducir el ataque del agua (es decir hidratación y/o
solvatación) sobre la partícula cerámica también es una
consideración importante para preparar suspensiones cerámicas
comercialmente adecuadas. Los materiales cerámicos normalmente
reaccionan con agua y o bien se disuelven parcialmente (denominado
disolución o solvatación) o bien forman hidratos. El grado de
disolución o hidratación varía entre diferentes materiales
cerámicos. A medida que los materiales cerámicos se disuelven, las
especies disueltas pueden cambiar sustancialmente la fuerza iónica
de la disolución y en consecuencia aglomerar las partículas. En el
caso de la hidratación de partículas, algunas partículas cerámicas
forman una capa superficial de hidróxido. Sin embargo, el ataque
mediante agua también puede realizarse más allá de la capa
superficial y puede avanzar al interior del cuerpo de la partícula.
Como resultado, puede cambiar el tamaño, la morfología y la fase
cristalina de las partículas.
En muchas partículas cerámicas comercialmente
importantes, tales como alúmina (Al_{2}O_{3}), zircona
(ZrO_{2}), y zircón (ZrSiO_{4}) por nombrar algunos, la
velocidad de disolución y el grado en el que avanza la disolución
son suficientemente bajos de manera que no parece que interfieran
con su uso comercial acuoso, al menos en condiciones ácidas o
básicas suaves tales como desde aproximadamente pH 3 hasta
aproximadamente pH 11. Además, la hidratación no parece que forme
más de una capa superficial delgada, al menos cuando el tamaño de
partícula es igual a o mayor de un micrómetro. Sin embargo, otras
partículas cerámicas comercialmente importantes, tales como
magnesia (MgO),
itria-alúmina-zircona, y
Y_{2}O_{3} (itria), se disuelven en un medio acuoso en un grado
mucho mayor y a velocidades más rápidas que los materiales cerámicos
descritos anteriormente. Como resultado, el procesamiento acuoso de
estos materiales tales como magnesia, calcia, itria,
itria-alúmina-zircona es o bien
difícil o bien incluso no factible. Expertos en la técnica del
procesamiento de partículas cerámicas han hecho muchos intentos
para reducir la disolución y la hidratación de partículas cerámicas,
mientras que se mantienen simultáneamente las partículas cerámicas
dispersadas (no aglomeradas) en suspensiones. Por ejemplo, la
patente estadounidense n.º 4.947.927 concedida a Horton enseña que
ajustando el pH de una suspensión de itria hasta valores de pH
altos en exceso de pH 11 se puede hacer que la itria sea
intrínsicamente menos soluble en agua, disminuyendo de ese modo su
sensibilidad al ataque
del agua.
del agua.
En comparación con la estabilización
electrostática, la estabilización electroestérica proporciona un
mejor método para dispersar simultáneamente partículas coloidales en
suspensión y reducir el ataque del agua sobre la superficie
cerámica.
Nakagawa, M. Yasrebi, J. Liu e I.A. Aksay
("Stability and Aging of Aqueous MgO Suspension") presentaron
las limitaciones de este método en la reunión anual de la Am.
Ceram. Soc. (1989). También se han usado monómeros para impedir la
aglomeración de suspensiones de alúmina. Graule et al.
"Stabilization of Alumina Dispersions with Carboxyclic Acids".
Proceeding of the Second European Ceramic Society Conference
(1991).
La patente estadounidense 5624604 concedida a
Yasrebi et al. enseña un método para dispersar y reducir la
velocidad de disolución y/o hidratación de suspensiones cerámicas
coloidales añadiendo un compuesto orgánico hidroxilado no
polimérico a una suspensión cerámica. La suspensión cerámica
comprende normalmente una suspensión coloidal de un óxido de metal
en la que el metal del óxido de metal es un metal alcalino, metal
alcalinotérreo o metal de tierras raras aunque preferiblemente es
magnesio, calcio o un metal de tierras raras.
Otros métodos para aumentar la vida útil de una
suspensión de colada se describen en la patente estadounidense US
6.390.179 por Yasrebi et al., por tanto una característica de
la invención es el procesamiento de polvos refractarios a un primer
nivel de hidratación para producir polvos que tienen un segundo
nivel de hidratación inferior antes de que se usen los materiales
procesados para formar suspensiones de colada. El procesamiento
según los métodos dados a conocer dan como resultado un aumento
sustancial en la vida útil de una suspensión preparada usando tales
materiales procesados en comparación con suspensiones preparadas
usando materiales no procesados tal como se describe en el presente
documento.
La patente estadounidense 5.464.797 describe una
suspensión cerámica acuosa que tiene desde aproximadamente el 70
por ciento en peso hasta aproximadamente el 85 por ciento en peso de
un material de itria-zircona fundida. El porcentaje
en peso de zircona en la itria-zircona fundida varía
preferiblemente desde aproximadamente el 1,0 por ciento en peso
hasta aproximadamente el 10 por ciento en peso. Las suspensiones de
la presente invención se usan para formar revestimientos de
superficie de moldes cerámicos para colar materiales reactivos.
Estas suspensiones son menos sensibles a fluctuaciones de pH que
las suspensiones preparadas a partir del 100 por ciento de itria
(suspensiones de itria).
Por tanto, se entiende que los expertos en la
técnica del procesamiento cerámico han buscado y desarrollado
durante mucho tiempo métodos para aumentar la vida útil de
suspensiones de colada. A pesar de las invenciones anteriores
dirigidas a este objetivo, existe todavía una necesidad de métodos
convenientes y prácticos para aumentar las vidas útiles de
suspensiones de colada a la cera perdida en particular cuando se
usan otros sistemas de aglutinante nuevos, no basados en sílice
coloidal (entre otros carbonato de amonio-zirconio,
acetato de zirconio) para procesar tales suspensiones.
En la patente estadounidense 5.827.791 Pauliny
et al se centraron en suspensiones a base de itria para su
uso en la producción de moldes cerámicos para su uso en la colada a
la cera perdida de metales reactivos, particularmente titanio y
aleaciones de titanio, en la que los aglutinantes preferidos
específicos entre sílice coloidal son carbonato de
amonio-zirconio y acetato de zirconio.
La corporación Remet, una empresa líder en
proporcionar aglutinantes para la industria de colada a la cera
perdida de precisión, ofrece carbonato de
amonio-zirconio (Ticoat®-N) y menciona que es un
sistema de aglutinante eficaz específicamente para coladas de
titanio. La corporación Remet también ofrece zircona coloidal, que
se define como un aglutinante estabilizado con acetato para
aplicaciones de alta temperatura.
En la patente estadounidense 4.740.246 Feagin se
centró en recubrimientos de moldes relativamente no reactivos con
titanio y aleaciones de titanio que se preparan a partir de soles de
zircona o itria, o mezclas de los mismos como aglutinante para un
material refractario tal como óxido de zirconio, óxido de itrio y
mezclas de los mismos. Feagin menciona un ejemplo, en el que se
preparó una muestra de colada de una suspensión que contiene óxido
de itrio y acetato de zirconio como partes esenciales. Esta muestra
es muy baja en el caso de que alfa sea menor de 0,001 pulgadas.
Del documento US 4.057.433 se conoce un molde
para colar metales reactivos fundidos, que tiene una parte de
revestimiento que comprende partículas finamente divididas de los
oxifluoruros de los metales del grupo IIIa y una parte de apoyo que
comprende partículas finamente divididas del material de apoyo del
molde con envuelta.
La Institución de Ingenieros Eléctricos
("Institution of Electrical Engineers"), Stevenage, RU;
septiembre de 1979 (1970-09), Udalova L. V. et
al describen la cinética de compactación de Y_{2}O_{3}
dopado con el 0,4-3,0% en peso de LiF a
20-1250ºC y una presión específica de 1000
kg/cm^{2}.
Takashima M. publicó en el Journal of Fluorine
Chemistry; Elsevier Sequoia, Lausanne, CH, vol. 105, n.º 2,
septiembre de 2000, páginas 249-256 un artículo
sobre la "Preparación y propiedades de fluoruros de óxidos de
tierras raras binarios" que se obtienen mediante la reacción
sólido-sólido entre óxido de tierras raras y
fluoruro a una temperatura superior a 1000ºC.
La Institución de Ingenieros Eléctricos,
Stevenage, RU; noviembre de 1980 (1980-11), Udalova
L.V. et al; describen en el artículo publicado
"Características generales de la compactación de polvos de ciertos
polvos dopados con fluoruro de litio" la reacción de polvo de
óxido de itrio puro con polvo de fluoruro de litio tras la
compactación a alta presión a temperatura ambiente.
Según la invención y para lograr los objetivos
de la misma, la presente invención se refiere a una composición
refractaria a base de itria que puede obtenerse
- (a)
- mezclando mecánicamente partículas de un material cerámico a base de itria y un dopante que contiene flúor distinto de fluoruro alcalino, y
- (b)
- calentando la mezcla resultante hasta un intervalo de temperatura de 300-800ºC para efectuar el dopado con flúor de dicho material cerámico a base de itria.
Una realización preferida de dicha composición
refractaria a base de itria puede obtenerse a partir de un material
cerámico a base de itria que comprende el 50-100% en
peso de Y_{2}O_{3}, el 0-50% en peso de
Al_{2}O_{3} y el 0-50% en peso de ZrO_{2}.
Dicho material cerámico refractario a base de
itria es preferiblemente Y_{2}O_{3}, un óxido de Y/Al/Zr, un
óxido de Y/Al o un óxido de Y/Zr o combinaciones de los mismos.
Realizaciones preferidas para dicho dopante que
contiene flúor son YF_{3}, AlF_{3}, ZrF_{4}, un fluoruro de
lantánido y un oxifluoruro de zirconio.
Otra realización preferida de dicha composición
refractaria a base de itria contiene el 0,1-7,5,
preferiblemente el 1,0-7,5% en masa de flúor.
La presente invención también se refiere a un
método para producir un molde para su uso en la colada de metales
reactivos que comprende preparar una suspensión de una composición
refractaria a base de itria según la presente invención y un
aglutinante, y usar dicha suspensión como un revestimiento de
superficie del molde aplicando dicha suspensión sobre una superficie
de un patrón de molde.
Además de eso, la presente invención se refiere
a un método para colar metales reactivos que comprende preparar un
molde según el método descrito anteriormente y colar dichos metales
reactivos usando dicho molde.
La presente invención proporciona nuevos
materiales a base de itria para aumentar la vida útil de
suspensiones de colada. Una característica de la invención es el
procesamiento de tales polvos refractarios que presentan una
velocidad de disolución y/o hidratación significativamente reducida,
cuando se usan en suspensiones cerámicas coloidales. Esto puede
conseguirse a cualquier pH según la presente invención, haciendo
posible de ese modo reducir considerablemente el envejecimiento de
suspensiones a base de tierras raras.
La presente invención también abarca el uso de
composiciones que comprendan una suspensión acuosa de partículas a
base de itria dopadas con una cantidad de flúor eficaz para reducir
la velocidad de disolución de las partículas mencionadas
anteriormente. Un experto en la técnica se dará cuenta de que una
"cantidad efectiva" puede variar de composición en
composición. Sin embargo, una cantidad eficaz normalmente significa
una cantidad de al menos aproximadamente el 0,1 por ciento en peso.
La composición refractaria a base de itria según la presente
invención contiene al menos el 0,1% en peso de flúor.
El material dopante es un fluoruro u oxifluoruro
o compuestos que forman tales dopantes tal como se mencionó
anteriormente tras el procesamiento adicional, en el que estos
fluoruros u oxifluoruros son de metales seleccionados especialmente
del grupo que consiste en aluminio, zirconio, itrio y
lantánidos.
Las partículas de itria (Y_{2}O_{3}),
itria-alúmina (óxido de Y/Al),
itria-alúmina-zircona (óxido de
Y/Al/Zr) o itria-zircona (óxido de Y/Zr) dopadas
según la presente invención no son simplemente una mezcla binaria
del dopante e itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona. En su lugar, la frase "partículas
dopadas" o frases similares usadas en el presente documento se
refieren a una mezcla íntima de itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona o itria-alúmina.
"Íntimamente mezclado" o "mezcla íntima" se usa para
diferenciar mezclas binarias que resultan simplemente de la
combinación física de dos componentes. Normalmente, una "mezcla
íntima" significa que el material dopante está dispersado de
manera atómica en itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona tal como con una disolución sólida o
como
pequeños precipitados en la matriz cristalina de la itria o itria-alúmina-zircona o itria-zircona o itria-alúmina sólida.
pequeños precipitados en la matriz cristalina de la itria o itria-alúmina-zircona o itria-zircona o itria-alúmina sólida.
Alternativamente, una mezcla íntima puede
referirse a compuestos que se funden, tales como, itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona o itria-alúmina. A
modo de ejemplo y sin limitación, los dopantes pueden mezclarse
íntimamente con itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona o itria-alúmina de los
siguientes modos: 1. finamente dispersados en la matriz de itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona o itria-alúmina o 2.
proporcionados como un recubrimiento en la superficie de tales
partículas o proporcionados como una capa superficial difundida de
dopante en la superficie externa de las partículas de itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona o itria-alúmina. El
dopante puede estar en disolución sólida con la matriz, o puede
estar en forma de pequeños precipitados en la matriz cristalina, o
puede ser un recubrimiento en la superficie de la partícula o partes
de la misma.
Sin limitar el alcance de esta invención a una
teoría de funcionamiento, se cree actualmente que el dopante
protege sitios de disolución en la superficie de la itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona o itria-alúmina del
ataque por las moléculas del disolvente, tal como agua. En otras
palabras, la disolución y/o hidratación de estas partículas es
principalmente una reacción de superficie y el dopante interfiere
con esta reacción de superficie. En consecuencia, la velocidad de
disolución de itria o
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona o itria-alúmina
disminuye debido a la formación de oxifluoruros de itrio, en la
superficie de los polvos refractarios mencionados anteriormente.
Por este motivo y en ausencia de cualquier
rotura de partículas, solamente una parte minoritaria de las
regiones de la superficie externa de los polvos refractarios
relacionados con esta invención necesita realmente doparse. Esto
significa que el núcleo de la partícula puede seguir siendo itria,
itria-alúmina,
itria-alúmina-zircona o
itria-zircona sustancialmente pura.
A continuación, se proporciona una descripción
general del procedimiento de producción de los materiales cerámicos
a base de itria dopados con F preferidos.
El dopante (una sustancia que contiene flúor,
por ejemplo YF_{3}, oxifluoruro de zirconio, AlF_{3}) se añade
a la harina de material de partida (preferible: itria,
itria-alúmina-zircona,
itria-zircona, itria-alúmina). Con
el fin de distribuir homogéneamente las dos harinas, se combinan con
precisión, se muelen respectivamente juntas y después de eso se
tamizan. Posteriormente se calienta la mezcla de harinas, por
ejemplo se calcina para formar una capa superficial de YOF en la
superficie externa de las partículas cerámicas.
En la presente invención, se producen materiales
refractarios a base de itria dopados con F a un intervalo de
temperatura de desde 300 hasta 800 grados. El tratamiento de los
materiales dopados con F a una temperatura superior a 800º
(Takashima M. describe en "Preparación y propiedades de fluoruros
de óxidos de tierras raras binarios" por Takashima M.
temperaturas superiores a 1000ºC) provoca una disminución de la
estabilidad de la suspensión de los materiales refractarios a base
de itria dopados con F en sistemas de aglutinante a base de
agua.
En contraposición a la publicación
"Características generales de la compactación de polvos de ciertos
polvos dopados con fluoruro de litio", en la que se mezclan
químicamente el polvo y el dopante (fluoruro de litio), el dopante
que contiene flúor y la harina a base de itria se mezclan
mecánicamente en la presente invención. Además, no se usa ninguna
presión específica para la producción de los materiales refractarios
a base de itria preferidos tal como se describe en la publicación
mencionada anteriormente y tal como se describe en "Cinética de
compactación de óxido de itrio dopado con fluoruro de litio"
escrito por Udalova et al.
No se usan como dopantes según la presente
invención fluoruro de litio y metales alcalinos, debido a su efecto
negativo sobre la estabilidad de la suspensión en sistemas de
aglutinante a base de agua.
\vskip1.000000\baselineskip
Para ilustrar adicionalmente la producción de
Y_{2}O_{3}, óxido de Y/Al/Zr, óxido de Y/Zr, óxido de Y/Al
dopados con F y su efecto sobre el aumento de la vida útil de la
suspensión, se proporcionan los siguientes ejemplos y los
resultados de sus pruebas de vida útil de la suspensión. Los
contenidos de flúor que se indican en los ejemplos coinciden con
los resultados del análisis químico de los materiales usados. Se
realizó el análisis fabricando una pasta con sosa, o
respectivamente sosa potásica y usando un electrodo selectivo de
iones.
En primer lugar, se describen los dos métodos
que se usaron para detectar la vida útil de la suspensión.
\vskip1.000000\baselineskip
El sistema experimental consiste en
- \bullet
- recipiente de ensayo de doble camisa hecho de acero inoxidable (diámetro interno = 5 cm, diámetro externo = 7 cm), una tapa de plexiglás y un elemento de cierre (de acero inoxidable) por tanto. En el medio de la tapa hay un orificio (calibre= 0,9 cm) para la mezcladora (diámetro del eje= 0,8 cm). La tapa se sella con una arandela.
- \bullet
- agitador (IKA EUROSTAR power control-visc P4) y una mezcladora de ancla (anchura = 4,5 cm, altitud= 5,5 cm).
- \bullet
- instrumento de medición para detectar el par de torsión dinámico, que actúa sobre el elemento de agitación (IKA VISKOKLICK® VK 600 control). La unidad de medición transforma el par de torsión dinámico en uno estático.
- \bullet
- termostato (LAUDA ecoline RE 106).
- \bullet
- software labworldsoft 4.01.
\vskip1.000000\baselineskip
En primer lugar, se fórmula la suspensión (para
la composición exacta de la suspensión véase la descripción de los
ejemplos) y luego se llena el recipiente de ensayo de doble camisa
con la misma, que tiene una temperatura controlada a 25ºC mediante
un termostato. El agitador con una mezcladora de ancla funciona con
una velocidad de rotación constante de 30 revoluciones por minuto.
Se coloca la mezcladora de ancla justo 1-2 mm por
encima del fondo del recipiente de ensayo. Al comienzo de la prueba,
se reinicia el par de torsión y entonces se registra a lo largo del
tiempo. Con esto, puede observarse el desarrollo de la viscosidad
relativa. Para el análisis, el punto del primer aumento
significativo en la pendiente se define coma la vida útil de la
suspensión.
\vskip1.000000\baselineskip
El sistema experimental consiste en
- \bullet
- un rodillo.
- \bullet
- una botella de polietileno (2 l) (Bartelt) con tapa.
- \bullet
- copa Zahn n.º 4 (ERICHSEN GMBH & CO KG) respectivamente Reómetro Physica MCR 301 (Anton Paar GmbH) - sistema placa-placa (PP50; espacio de medición = 0,5 mm a menos que se indique lo contrario; temperatura de medición = 25ºC, valor de viscosidad a una velocidad de corte de 100/s).
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclan el polvo y el aglutinante (para la
composición exacta de la suspensión véase la descripción de los
ejemplos) en la botella de PE con un agitador y entonces se pone
sobre el rodillo que tiene una velocidad de rotación constante. La
velocidad de rotación de la botella es de 16,5 rpm. Se agita
uniformemente la suspensión a temperatura ambiente y tras una hora
de agitación se mide la viscosidad inicial con la copa Zahn n.º 4 -
a menos que se indique lo contrario (determinar el tiempo de eflujo
y convertirlo en la viscosidad cinemática según la adecuada fórmula
de la norma ASTM D 4212) o/y con el reómetro. En ciertos intervalos
de tiempo (\sim cada 3-5 horas) y cuando la
viscosidad empieza a aumentar, se realizan mediciones de viscosidad
cada dos, o respectivamente, cada hora. Para el análisis, se define
la duplicación de la viscosidad inicial [cSt] como la vida útil de
la suspensión. Si la duplicación de la viscosidad tiene lugar entre
dos mediciones, se traza una línea recta entre esos dos puntos de
medición, y se calcula el valor de la duplicación de la viscosidad a
partir de la ecuación lineal.
\vskip1.000000\baselineskip
En la presente invención, se forma la suspensión
mezclando un aglutinante de base acuosa con por ejemplo itria,
itria-alúmina-zircona,
itria-alúmina o itria-zircona. Los
aglutinantes preferidos son
- \bullet
- Disolución de carbonato de amonio-zirconio que tiene uso como aglutinante para la colada de aleaciones de titanio (Ticoat®-N).
- \bullet
- Acetato de zirconio, un sol de zircona estabilizado con acetato (aglutinante).
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclan cantidades apropiadas de
Y_{2}O_{3}, ZrO_{2} y Al_{2}O_{3}, se ponen en un horno
eléctrico y se funden a las temperaturas de fusión de los
materiales. Tras esta operación, se enfría la masa fundida
obteniendo un lingote. Se tritura el lingote obtenido para dar
partículas de menos de 3 mm usando una trituradora de mandíbulas.
Después de eso, se recuecen las partículas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
1
Se mezclaron 250 g de harina de Y/Al/Zr
(95,88/0,12/4,0) fundida (TIAG) con 44,8 g de carbonato de
amonio-zirconio y 22,11 g de agua desionizada. La
viscosidad inicial de la suspensión no cambió durante 0,9 horas,
pero entonces aumentó drásticamente el par de torsión y con el mismo
la viscosidad. Tras 1,4 horas, el par de torsión se elevó hasta 25
Ncm (figura 1).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
2
Se mezclaron 250 g de harina de Y/Al/Zr
(95,88/0,12/4,0) fundida (TIAG) con 44,8 g de acetato de zirconio y
22,11 g de agua desionizada. La viscosidad inicial de la suspensión
no cambió durante 0,7 horas, pero entonces aumentó drásticamente el
par de torsión y con el mismo la viscosidad (figura 2).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
3
Se mezclaron 1200 g de harina de óxido de
Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) fundida (TIAG) con 360 g de carbonato de
amonio-zirconio.
Debido a la baja viscosidad inicial de la
suspensión, se realizaron mediciones de copa Zahn con la copa Zahn
n.º 3 y 4. De manera auxiliar, se realizaron mediciones de
viscosidad con el reómetro. Pueden verse los resultados en la figura
3. Tras tres horas, la viscosidad inicial aumentó en un 112 por
ciento (copa Zahn 4). En este punto no pudo realizarse ninguna
medición reproducible con la copa Zahn n.º 3 debido a la alta
viscosidad de suspensión. Tras 4 horas, tampoco pudo determinarse ya
el tiempo de eflujo de la suspensión con la copa Zahn n.º 4 (tiempo
de eflujo > 2 minutos).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
4
Se mezclaron 1200 g de harina de óxido de
Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) fundida (TIAG) con 300 g de acetato de
zirconio. Se realizaron mediciones de viscosidad con la copa Zahn
n.º 4 y el reómetro. Pueden verse los resultados en la figura 4.
Debido al rápido aumento de la viscosidad, se midió la viscosidad
inicial tras 5 minutos de agitación usando el rodillo. Tras 35
minutos, la viscosidad inicial aumentó en un 128 por ciento, tras 60
minutos ya no pudo medirse más la suspensión con la copa Zahn n.º 4,
la viscosidad aumentó drásticamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
5
Se mezclaron 1200 g de harina de itria fundida
(TIAG) con 360 g de carbonato de amonio-zirconio. Se
realizaron mediciones de viscosidad con la copa Zahn n.º 4 y el
reómetro. Tras 125 minutos, la viscosidad inicial aumentó en un
39,2%, tras 185 minutos, ya no pudo medirse más la suspensión con la
copa Zahn n.º 4 (tiempo de eflujo > 2 min.), la viscosidad
aumentó drásticamente. (Figura 5).
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,85 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) durante 90 minutos en un molino
de bolas revestido con ZrO_{2} (ZOZ GmbH TYP COMB
03-A03). Por tanto, se usaron 25 kg de bolas de
molienda de 1,25'' (= 31,75 mm) (óxido de zirconio estabilizado con
itria). Tras la adición de 150,5 g (= 2,15% en peso) de fluoruro de
itrio, se molió la mezcla en polvo durante otros 60 minutos. Se
tamizó < 45 \mum el producto molido y entonces se calcinó
(Nabertherm C250) en crisoles de mullita (0,1) y Al_{2}O_{3}
(0,9) (1,5 kg por crisol). La velocidad de calentamiento fue
5ºC/min. hasta una temperatura de 550ºC que se mantuvo durante 6
horas y 50 min.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 250 g del material dopado con F al
0,8% en peso con 44,8 g de acetato de zirconio y 22,11 g de agua
desionizada. La vida útil de la suspensión fue de 41 horas (figura
6). A partir de este momento la viscosidad aumentó bruscamente. Tras
50 horas, se logró un par de torsión de 25 Ncm.
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó la producción de polvo según el
ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 250 g de material dopado con F al
0,8% en peso con 44,8 g de carbonato de
amonio-zirconio y 22,11 g de agua desionizada. La
vida útil de la suspensión representaba 56 horas (véase la figura 7:
ejemplo 2 en comparación con el óxido de Y/Al/Zr no tratado).
\vskip1.000000\baselineskip
Se molió harina de óxido de Y/Al/Zr fundida
(95,88/0,12/4,0) con fluoruro de zirconilo al 3,3% en peso con un
molino planetario (balas y jarras de molienda de ZrO_{2}) durante
10 minutos. La muestra pesada fue de 96,7 g de harina de Y/Al/Zr y
3,3 g de fluoruro de zirconilo por jarra de molienda, se usaron
cuatro jarras. (Producción de fluoruro de zirconilo mediante la
conversión fraccional de carbonato de zirconio con HF y tras
calcinación a 450ºC durante 4 horas). Se calcinó la mezcla en polvo
en un crisol de ZrO_{2} a 550ºC durante 3 horas usando un horno de
mufla (Heraeus Holding GmbH MR 170 E).
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 250 g del material dopado con F al
1,0% en peso con 44,8 g de carbonato de
amonio-zirconio y 22,11 g de agua desionizada. La
vida útil de la suspensión aumentó hasta 124 horas. (Véase la figura
8).
\vskip1.000000\baselineskip
Materiales de partida y parámetros de molienda
según el ejemplo 1. Se tamizó < 45 \mum el producto molido y
entonces se calcinó (horno a alta temperatura) en crisoles de
mullita (0,1) y Al_{2}O_{3} (0,9) (1,5 kg por crisol). La
velocidad de calentamiento fue de 5ºC/min. hasta una temperatura de
540ºC que se mantuvo durante 8 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 250 g del material dopado con F al
0,9% en peso con 62,5 g de acetato de zirconio. La vida útil de la
suspensión fue de 66 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molió harina de óxido de Y/Al/Zr fundida
(95,88/0,12/4,0) con fluoruro de zirconio (IV) al 2,2% en peso
(99,9% - Sigma Aldrich) con un molino planetario (bolas y jarras de
molienda de ZrO_{2}) durante 10 minutos. La muestra pesada fue de
107,6 g de harina de Y/Al/Zr y 2,4 g de fluoruro de zirconio (IV)
por jarra de molienda - se usaron cuatro jarras. Se calcinó la
mezcla en polvo en un crisol de ZrO_{2} a 550ºC durante 3 horas
usando un horno de mufla (Heraeus Holding GmbH MR 170 E).
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 250 g del material dopado con F al
0,8% en peso con 44,8 g de carbonato de
amonio-zirconio y 22,11 g de agua desionizada. La
vida útil de la suspensión fue de 380 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,490 kg de material de bloque
fundido de itria durante 30 minutos en un molino de bolas (ZOZ GmbH
TYP COMB 03-A03); 20 kg de bolas de molienda de
1,25'' (= 31,75 mm) (óxido de zirconio estabilizado con itria, otros
parámetros de molienda tal como se describió en el ejemplo 1). Tras
la adición de 0,510 kg (=7,3% en peso) de oxifluoruro de zirconio
Zr_{7}O_{8,79}F_{9,71}, se molió la mezcla en polvo durante
otros 90 minutos. Se tamizó < 63 \mum el producto molido y se
calcinaron 399,5 g en un crisol de ZrO_{2} a 400ºC durante 4 horas
usando un horno de mufla (Heraeus Holding GmbH MR 170 E).
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 250 g del material dopado con F al
1,9% en peso con 75 g de carbonato de
amonio-zirconio. No pudo observarse un aumento
significativo del par de torsión medido durante más de 335 horas.
Después de eso se detuvo el experimento.
\newpage
Ejemplo 7 -
Comparativo
Se molió harina de óxido de itrio con fluoruro
de litio (99,995% - Sigma Aldrich) al 2,7% en peso con un molino
planetario (bolas y jarras de molienda de ZrO_{2}) durante 10
minutos. La muestra pesada fue de 97,3 g itria y 2,7 g de fluoruro
de litio por jarra de molienda. Se calcinó la mezcla en polvo (398,7
g) en un crisol de ZrO_{2} a 400ºC durante 4 horas usando un horno
de mufla (Heraeus Holding GmbH MR 170 E).
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 250 g del material dopado con F al
1,7% en peso con 75 g de carbonato de
amonio-zirconio. Se observó el primer aumento
significativo en la pendiente a las 10 horas. (Véase la figura 9 -
ejemplo 6 en comparación con el ejemplo 7 - itria dopada con
LiF).
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,787 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (95,88/ 0,12/ 4,0) durante 30 minutos en un
molino de bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03;
parámetros de molienda tal como se describió en el ejemplo 1). Tras
la adición de 213 g (= 3% en peso) de fluoruro de itrio se molió la
mezcla en polvo durante otros 90 minutos. Se tamizó < 75 \mum
el producto molido y entonces se calcinó (Nabertherm C250; 1,5 kg
por crisol de Al2O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La velocidad de
calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 550ºC que
se mantuvo durante 8 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
1,0% en peso con 300 g de acetato de zirconio. Tras una hora la
viscosidad inicial fue de 400 cSt. La vida útil de la suspensión
aumentó hasta 72 horas, se ha duplicado en este punto la viscosidad
inicial (figura 10).
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,664 kg de material de bloque
fundido de óxido de Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) durante 60 minutos en
un molino de bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03;
parámetros de molienda tal como se describió en el ejemplo 1). Tras
la adición de 336 g (= 4,8% en peso) de oxifluoruro de zirconio
Zr_{7}O_{8,79}F_{9,71}, se molió la mezcla en polvo durante
otros 90 minutos. Se tamizó < 63 \mum el producto molido y
entonces se calcinó (Nabertherm C250; 1,5 kg por crisol de
Al_{2}O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La velocidad de
calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 450ºC que
se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
1,1% en peso con 300 g de acetato de zirconio. Tras 171,5 horas la
viscosidad inicial de 295 cSt se elevó hasta 547 cSt. Esto significa
que la viscosidad aumentó en un 85% tras 171,5 horas. (Figura
11).
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,348 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (95,88/ 0,12/ 4,0) durante 30 minutos en un
molino de bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03;
parámetros de molienda tal como se describió en el ejemplo 1). Tras
la adición de 652 g (= 9,3% en peso) de oxifluoruro de zirconio
Zr_{7}O_{8,79}F_{9,71}, se molió la mezcla en polvo durante
otros 120 minutos. Se tamizó < 63 \mum el producto molido y
entonces se calcinó (Nabertherm C250; 1,5 kg por crisol de
Al_{2}O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La velocidad de
calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 650ºC, que
se mantuvo durante 13 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
2,2% en peso con 360 g de carbonato de
amonio-zirconio. Se duplicó la viscosidad inicial de
314 cSt tras 28,7 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Producción de polvo según el ejemplo 10. La
velocidad de calentamiento de la calcinación fue de 1,1ºC/min. hasta
una temperatura de 450ºC, que se mantuvo durante 7 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
2,4% en peso con 360 g de carbonato de
amonio-zirconio. Tras 70,3 horas se duplicó la
viscosidad inicial de 232 cSt (véase la figura 12).
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó un análisis por XRD del material
descrito en el ejemplo 11. Las fases detectadas son Y_{2}O_{3},
ZrO_{2}, YOF y Z_{0,72}Y_{0,28}O_{1,862} (figura 13).
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizó un análisis de TEM del material
descrito en el ejemplo 11 en el Centro Austriaco de Microscopía
Electrónica y Nanoanálisis ("Austrian Centre for Electron
Microscopy and Nanoanalysis") en Graz. Para ello, se eliminó
una laminilla de un grano, que mostró un pico de flúor en la
espectroscopía de rayos-X de energía dispersiva
(EDX) precedente, usando haces de iones focalizados (FIB).
Mediante la espectroscopía electrónica de
perdida de energía, pudo detectarse una señal de flúor en el área de
límite del grano. (Véase la figura 14). No existe ningún pico de
flúor a 200 nm por debajo del área del límite. En la así denominada
imagen de razón de salto (eliminando la señal de fondo dividiendo la
imagen de señal por una imagen de fondo) es evidente una capa ancha
de 170 nm a lo largo del límite del grabo (figura 15 - mapa
elemental de oxígeno) que se verifica como oxifluoruro de itrio a
continuación. En las imágenes de difracción del interior del grano
puede detectarse Y_{2}O_{3} (figura 16) y en la imagen de
difracción del límite del grano puede verificarse definitivamente
(figura 17) el compuesto químico oxifluoruro de itrio (YOF).
Mediante EDX, también puede detectarse el zirconio elemental en la
capa en la superficie del grano.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,520 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) durante 30 minutos en un molino
de bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03; parámetros de
molienda tal como se describió en el ejemplo 1). Tras la adición de
480 g (= 6,9% en peso) de oxifluoruro de zirconio
Zr_{7}O_{8,79}F_{9,71}, se molió la mezcla en polvo durante
otros 120 minutos. Se tamizó < 63 \mum el producto molido y
entonces se calcinó (Nabertherm C250; 1,5 kg por crisol de
Al_{2}O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La velocidad de
calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 400ºC, que
se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1100 g de Y/Al/Zr dopado con F al
1,7% en peso con 304,7 g de carbonato de
amonio-zirconio. La suspensión formulada mostró una
vida útil de 44,9 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,974 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) durante 30 minutos en un molino
de bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03; 20 kg de bolas
de molienda de 1,25'' (= 31,75 mm) (con óxido de zirconio
estabilizado con itria - otros parámetros de molienda como los
descritos en el ejemplo 1). Tras la adición de 0,026 kg (= 0,37% en
peso) de oxifluoruro de zirconio Zr_{7}O_{8,79}F_{9,71}, se
molió la mezcla en polvo durante otros 120 minutos. Se tamizó <
63 \mum el producto molido y entonces se calcinó (Nabertherm C250;
1,5 kg por crisol de Al_{2}O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La
velocidad de calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura
de 400ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
0,1% en peso con 360 g de carbonato de
amonio-zirconio. La suspensión formulada mostró una
vida útil de 21,6 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 5,212 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) durante 30 minutos en un molino
de bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03; 20 kg de bolas
de molienda de 1,25'' (= 31,75 mm) (óxido de zirconio estabilizado
con itria - otros parámetros de molienda como los descritos en el
ejemplo 1). Tras la adición de 1,788 kg (= 25,5% en peso) de
oxifluoruro de zirconio Zr_{7}O_{8,79}F_{9,71}, se molió la
mezcla en polvo durante otros 120 minutos. Se tamizó < 63 \mum
el producto molido y entonces se calcinó (Nabertherm C250; 1,5 kg
por crisol de Al_{2}O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La velocidad
de calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 400ºC,
que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
6,9% en peso con 440 g de carbonato de
amonio-zirconio. Tras un cierto tiempo el volumen de
la suspensión era demasiado pequeño para realizar mediciones con la
copa Zahn n.º 5. Por tanto, se realizaron mediciones con el reómetro
(espacio de medición = 1 mm). En primer lugar cada día de la semana,
después de eso aproximadamente cada semana o respectivamente se
realizaron dos mediciones. Pudo observarse una tendencia de un
ligero aumento de la viscosidad tras 110 días, pero no pudo
observarse ningún aumento significativo de la viscosidad de la
suspensión formulada durante 152 días. Después se detuvo el
experimento.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,490 kg de material de bloque
fundido de itria durante 30 minutos en un molino de bolas (ZOZ GmbH
TYP COMB 03-A03; 20 kg de bolas de molienda de
1,25'' (óxido de zirconio estabilizado con itria - otros parámetros
de molienda como los descritos en el ejemplo 1). Tras la adición de
0,510 kg (=7,3% en peso) de oxifluoruro de zirconio
Zr_{7}O_{8,79}F_{9,71}, se molió la mezcla en polvo durante
otros 90 minutos. Se tamizó < 63 \mum el producto molido y
entonces se calcinó (Nabertherm C250; 1,5 kg por crisol de
Al_{2}O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La velocidad de
calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 400ºC, que
se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 1,9% en peso con 360 g de carbonato de
amonio-zirconio. Tras 74,1 horas se duplicó la
viscosidad inicial.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 16 -
Comparativo
Se llevó a cabo la producción de la itria dopada
con F tal como se describió en el ejemplo 15. La velocidad de
calentamiento de la calcinación fue de 1,1ºC/min. hasta una
temperatura de 1100ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 1,9% en peso con 360 g de carbonato de
amonio-zirconio. Debido al tratamiento de
temperatura a 1100ºC se formaron aglomerados relativamente fuertes,
con el fin de dispersar homogéneamente las partículas y descomponer
los aglomerados, se mezclaron adicionalmente el polvo y el
aglutinante en el agitador con un aparato Ultra Turrax T25 (60 s
17500 1/min. y 20 s 21500 1/min.). En este caso, se toma la
viscosidad inicial a partir de la medición a las 4 horas tras el
inicio del experimento. Debido a la preparación de la muestra, la
viscosidad de la suspensión a 1 hora fue menor (se aumentó la
temperatura de la suspensión) que la viscosidad equilibrada
alcanzada tras 4 horas (292 cSt). Tras 26,5 horas se ha duplicado la
viscosidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 17
Comparativo
Se llevó a cabo la producción de itria dopada
con F tal como se describió en el ejemplo 15. La velocidad de
calentamiento de la calcinación fue de 1,1ºC/min. hasta una
temperatura de 900ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 2,0% en peso con 360 g de carbonato de
amonio-zirconio. Debido a al tratamiento de
temperatura a 900ºC, se formaron aglomerados relativamente fuertes,
con el fin de dispersar homogéneamente las partículas y descomponer
los aglomerados, se mezclaron adicionalmente el polvo y aglutinante
en el agitador con un aparato Ultra Turrax T25 (30 s 17500 1/min. y
10 s 21500 1/min.).
La suspensión mostró una vida útil de 26,9
horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo la producción de itria dopada
con F tal como se describió en el ejemplo 15. La velocidad de
calentamiento de las calcinaciones fue de 1,1ºC/min. hasta una
temperatura de 800ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 1,9% con 360 g de carbonato de amonio-zirconio.
Debido al tratamiento de temperatura a 800ºC se formaron
aglomerados, con el fin de dispersar homogéneamente las partículas y
descomponer los aglomerados, se mezclaron adicionalmente el polvo y
aglutinante en el agitador con un aparato Ultra Turrax T25 (30 s
13500 l/min.).
La suspensión mostró una vida útil de 33,4
horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo la producción de itria dopada
con F tal como se describió en el ejemplo 15. La velocidad de
calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 300ºC, que
se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 2,0% con 360 g de carbonato de amonio-zirconio.
La suspensión mostró una vida útil de 50,3 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,569 kg de material de bloque
fundido de itria durante 30 minutos en un molino de bolas (ZOZ GmbH
TYP COMB 03- A03; 20 kg de bolas de molienda de 1,25'' (= 31,75 mm)
(óxido de zirconio estabilizado con itria - otros parámetros de
molienda tal como se describió en el ejemplo 1). Tras la adición de
0,431 kg (=6,2% en peso) de fluoruro de itrio YF_{3}, se molió la
mezcla en polvo durante otros 90 minutos. Se tamizó < 63 \mum
el producto molido y entonces se calcinó (Nabertherm C250; 1,5 kg
por crisol de Al_{2}O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La velocidad
de calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 400ºC,
que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 2,0% con 360 g de carbonato de amonio-zirconio.
La suspensión mostró una vida útil de 35,7 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 21 -
Comparativo
Se llevó a cabo la producción de itria dopada
con F tal como se describió en el ejemplo 20. La velocidad de
calentamiento de la calcinación fue de 1,1ºC/min. hasta una
temperatura de 1100ºC, que se mantuvo durante 2 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 2,0% con 360 g de carbonato de amonio-zirconio.
Debido al tratamiento de temperatura a 1100ºC, se formaron
aglomerados relativamente fuertes, con el fin de dispersar
homogéneamente las partículas y descomponer los aglomerados, se
mezclaron adicionalmente el polvo y aglutinante en el agitador con
un aparato Ultra Turrax T25 (2 min. 13500 1/min.). Tras 17,1 horas
se ha duplicado la viscosidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 22 -
Comparativo
Se llevó a cabo la producción de itria dopada
con F tal como se describió en el ejemplo 20. La velocidad de
calentamiento de la calcinación fue de 1,1ºC/min. hasta una
temperatura de 900ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 1,9% con 360 g de carbonato de
amonio-zirconio.
Debido a tratamiento de temperatura a 900ºC, se
formaron aglomerados relativamente fuertes, con el fin de dispersar
homogéneamente las partículas y descomponer los aglomerados, se
mezclaron adicionalmente el polvo y aglutinante en el agitador con
un aparato Ultra Turrax T25 (30 s 13500 1/min. y 10 s 17500
l/min.).
La suspensión mostró una vida útil de 16,3
horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo la producción de itria dopada
con F tal como se describió en el ejemplo 20. La velocidad de
calentamiento de la calcinación fue de 1,1ºC/min. hasta una
temperatura de 800ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1204 g de óxido de itrio dopado con
F al 1,9% con 360 g de carbonato de amonio-zirconio.
Debido al tratamiento de temperatura a 800ºC se formaron
aglomerados, con el fin de dispersar homogéneamente las partículas y
descomponer los aglomerados, se mezclaron adicionalmente el polvo y
aglutinante en el agitador con un aparato Ultra Turrax T25 (30 s
13500 1/min.)
La suspensión mostró una vida útil de 26,1
horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo la producción de itria dopada
con F tal como se describió en el ejemplo 20. La velocidad de
calentamiento de la calcinación fue de 1,1ºC/min. hasta una
temperatura de 300ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de óxido de itrio dopado con
F al 2,1% con 360 g de carbonato de amonio-zirconio.
Se duplico la viscosidad tras 26,7 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,649 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) durante 30 minutos en un molino
de bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03; 20 kg de bolas
de molienda de 1,25'' (= 31,75 mm) (óxido de zirconio estabilizado
con itria - otros parámetros de molienda tal como se describió en el
ejemplo 1). Tras la adición de 0,351 kg (= 5,0% en peso) de fluoruro
de lantano, se molió la mezcla en polvo durante otros 120 minutos.
Se tamizó < 63 \mum el producto molido y entonces se calcinó
(Nabertherm C250; 1,5 kg por crisol de Al_{2}O_{3} (0,9) y
mullita (0,1)). La velocidad de calentamiento fue de 1,1ºC/min.
hasta una temperatura de 550ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
1,3% con 360 g de carbonato de amonio-zirconio. La
suspensión mostró una vida útil de 47,0 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,570 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (95,88/0,12/4,0) durante 30 minutos en un molino
de bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03; 20 kg de bolas
de molienda de 1,25'' (= 31,75 mm) (óxido de zirconio estabilizado
con itria - otros parámetros de molienda tal como se describió en el
ejemplo 1). Tras la adición de 0,430 kg (= 6,1% en peso) de fluoruro
de iterbio, se molió la mezcla en polvo durante otros 120 minutos.
Se tamizó < 63 \mum el producto molido y entonces se calcinó
(Nabertherm C250; 1,5 kg por crisol de Al_{2}O_{3} (0,9) y
mullita (0,1)). La velocidad de calentamiento fue de 1,1ºC/min.
hasta una temperatura de 550ºC, que se mantuvo durante 4 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
1,6% con 360 g de carbonato de amonio-zirconio. La
suspensión mostró una vida útil de 44,7 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Se molieron 6,617 kg de material de bloque
fundido de Y/Al/Zr (50/25/25) durante 30 minutos en un molino de
bolas (ZOZ GmbH TYP COMB 03-A03; parámetros de
molienda tal como se describió en el ejemplo 1). Tras la adición de
0,383 kg (= 5,5% en peso) de oxifluoruro de zirconio
Zr_{7}O_{8,79}F_{9,71}, se molió la mezcla en polvo durante
otros 120 minutos. Se tamizó < 63 \mum el producto molido y
entonces se calcinó (Nabertherm C250; 1,5 kg por crisol de
Al_{2}O_{3} (0,9) y mullita (0,1)). La velocidad de
calentamiento fue de 1,1ºC/min. hasta una temperatura de 400ºC, que
se mantuvo durante 4 horas.
\global\parskip0.850000\baselineskip
Se mezclaron 1200 g de Y/Al/Zr dopado con F al
1,7% con 380 g de carbonato de amonio-zirconio.
Tras un cierto tiempo el volumen de la
suspensión era demasiado pequeño para realizar las mediciones con la
copa Zahn n.º 5. Por tanto, se realizaron mediciones con el reómetro
(espacio de medición = 1 mm). En primer lugar cada día de la semana,
después de eso se realizaron aproximadamente cada semana una o
respectivamente dos mediciones. No pudo observarse ningún aumento
significativo de la viscosidad de la suspensión formulada durante
150 días. Después se detuvo el experimento.
Se presenta el resumen de los resultados en la
tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método A) con óxido de Y/Al/Zr en
carbonato de amonio-zirconio y agua desionizada.
(Gráfica - tiempo frente al par de torsión).
La figura 2 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método A) con óxido de Y/Al/Zr en
acetato de zirconio y agua desionizada. (Gráfica - tiempo frente al
par de torsión).
La figura 3 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método B) con óxido de Y/Al/Zr en
carbonato de amonio-zirconio, (gráfica - tiempo
frente a viscosidad cinemática o respectivamente tiempo frente a
viscosidad dinámica).
La figura 4 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método B) con óxido de Y/Al/Zr en
acetato de zirconio. (Gráfica - tiempo frente a viscosidad
cinemática o respectivamente tiempo frente a viscosidad
dinámica).
La figura 5 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método B) con itria en carbonato
de amonio-zirconio. (Gráfica - tiempo frente a
viscosidad cinemática o respectivamente tiempo frente a viscosidad
dinámica).
La figura 6 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método A) con óxido de Y/Al/Zr
dopado con F al 0,8% en peso en acetato de zirconio y agua
desionizada. (Gráfica - tiempo frente al par de torsión).
La figura 7 muestra los resultados de las
pruebas de vida útil de las suspensiones (método A) en la
comparación de óxido de Y/Al/Zr con respecto a óxido de Y/Al/Zr
dopado con F al 0,8% en peso en carbonato de
amonio-zirconio y agua desionizada. (Gráfica -
tiempo frente al par de torsión).
La figura 8 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método A) con óxido de Y/Al/Zr
dopado con F al 1,0% en peso en carbonato de
amonio-zirconio y agua desionizada. (Gráfica -
tiempo frente al par de torsión).
La figura 9 muestra los resultados de las
pruebas de vida útil de las suspensiones (método A) en la
comparación de itria dopada con F al 1,9% en peso (oxifluoruro de
zirconio) con respecto a itria dopada con F al 1,7% en peso
(fluoruro de litio) en carbonato de amonio-zirconio.
(Gráfica - tiempo frente al par de torsión).
La figura 10 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método B) con óxido de Y/Al/Zr
dopado con F al 1,0% en peso en acetato de zirconio. (Gráfica
­ tiempo frente a viscosidad cinemática).
La figura 11 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método B) con óxido de Y/Al/Zr
dopado con F al 1,1% en peso en acetato de zirconio. (Gráfica -
tiempo frente a viscosidad cinemática).
La figura 12 muestra los resultados de la prueba
de vida útil de las suspensiones (método B) con óxido de Y/Al/Zr
dopado con F al 2,4% en peso en carbonato de
amonio-zirconio. (Gráfica - tiempo frente a
viscosidad cinemática).
La figura 13 muestra el análisis de XRD del
óxido de Y/Al/Zr dopado con F al 2,4% en peso.
La figura 14 es la imagen de TEM del óxido de
Y/Al/Zr dopado con F al 2,4% en peso, en el que mediante la
espectroscopía electrónica de perdida de energía puede detectarse
una señal de flúor en el área del límite de grano. A 200 nm por
debajo del área del límite, no existe ningún pico de flúor.
La figura 15 es la imagen de razón de salto
(mapeo elemental de oxígeno) del óxido de Y/Al/Zr dopado con F al
2,4% en peso, en la que puede observarse una capa ancha de 170 nm de
YOF a lo largo del limite del grano.
La figura 16 es la imagen de difracción del
interior de del grano de óxido de Y/Al/Zr dopado con F al 2,4% en
peso, en la que puede verificarse el Y_{2}O_{3}.
La figura 17 es la imagen de difracción del
límite del grano de óxido de Y/Al/Zr dopado con F al 2,4% en peso,
en la que puede verificarse el YOF.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Claims (7)
1. Composición refractaria a base de itria que
puede obtenerse
- (a)
- mezclando mecánicamente partículas de un material cerámico a base de itria y un dopante que contiene flúor distinto de fluoruro alcalino, y
- (b)
- calentando la mezcla resultante hasta una temperatura dentro del intervalo de 300-800ºC para efectuar el dopado con flúor de dicho material cerámico a base de itria.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Composición refractaria a base de itria según
la reivindicación 1, en la que dicho material cerámico a base de
itria comprende el 50-100% en peso de
Y_{2}O_{3}, el 0-50% en peso de Al_{2}O_{3}
y el 0-50% en peso de ZrO_{2}.
3. Composición refractaria a base de itria según
la reivindicación 2, en la que dicho material cerámico a base de
itria es Y_{2}O_{3}, un óxido de Y/Al/Zr, un óxido de Y/Al o un
óxido de Y/Zr o combinaciones de los mismos.
4. Composición refractaria a base de itria según
una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicho dopante que
contiene flúor es uno del grupo que consiste en YF_{3}, AlF_{3},
ZrF_{4}, un fluoruro de lantánido y un oxifluoruro de
zirconio.
5. Composición refractaria a base de itria según
una de las reivindicaciones 1 a 4, que contiene el
0,1-7,5% en peso, preferiblemente el
1,0-7,5% en peso de flúor.
6. Método para producir un molde para su uso en
la colada de metales reactivos que comprende preparar una suspensión
de una composición refractaria a base de itria según una de las
reivindicaciones 1 a 5 y un aglutinante, y usar dicha suspensión
como un revestimiento de superficie del molde aplicando dicha
suspensión sobre una superficie de un patrón de molde.
7. Método para colar metales reactivos que
comprende preparar un molde según el método de la reivindicación 6 y
colar dichos metales reactivos usando dicho molde.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP07450090A EP1992430A1 (en) | 2007-05-15 | 2007-05-15 | Yttria-based refractory composition |
| EP07450090 | 2007-05-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2350286T3 true ES2350286T3 (es) | 2011-01-20 |
Family
ID=38477302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES08747895T Active ES2350286T3 (es) | 2007-05-15 | 2008-05-15 | Composición refractaria a base de itria. |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8025094B2 (es) |
| EP (2) | EP1992430A1 (es) |
| JP (1) | JP5166518B2 (es) |
| CN (1) | CN101605736B (es) |
| AT (1) | ATE476398T1 (es) |
| DE (1) | DE602008002048D1 (es) |
| ES (1) | ES2350286T3 (es) |
| HK (1) | HK1136266A1 (es) |
| PL (1) | PL2099723T3 (es) |
| PT (1) | PT2099723E (es) |
| SI (1) | SI2099723T1 (es) |
| TW (1) | TWI371326B (es) |
| WO (1) | WO2008138026A1 (es) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010188360A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Ihi Corp | 精密鋳造用鋳型及びその製造方法、並びに精密鋳造品 |
| US8210240B2 (en) | 2009-05-29 | 2012-07-03 | General Electric Company | Casting processes, casting apparatuses therefor, and castings produced thereby |
| EP2261190A1 (en) | 2009-06-12 | 2010-12-15 | Treibacher Industrie AG | Yttria-based slurry composition |
| US8323559B2 (en) | 2010-11-05 | 2012-12-04 | United Technologies Corporation | Crucible for master alloying |
| EP2827980A1 (en) | 2012-03-20 | 2015-01-28 | ExxonMobil Chemical Patents Inc. | Thermal insulation component for pyrolysis reactor |
| JP5396672B2 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-22 | 日本イットリウム株式会社 | 溶射材料及びその製造方法 |
| US20150183026A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | United Technologies Corporation | Investment mold having metallic donor element |
| JP5911036B1 (ja) | 2014-11-21 | 2016-04-27 | 日本イットリウム株式会社 | 焼結体 |
| US10280091B2 (en) * | 2015-09-07 | 2019-05-07 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Yttrium oxyfluoride, starting material powder for production of stabilized yttrium oxyfluoride, and method for producing stabilized yttrium oxyfluoride |
| CN105732061A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-06 | 江苏航泰新材料有限公司 | 氧化锆掺杂氟化锂坩埚及其采用热压烧结制坩埚的方法 |
| US11572617B2 (en) | 2016-05-03 | 2023-02-07 | Applied Materials, Inc. | Protective metal oxy-fluoride coatings |
| RU2631568C1 (ru) * | 2016-05-13 | 2017-09-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | Способ изготовления керамических оболочковых форм для литья по выплавляемым моделям |
| CN106810256B (zh) * | 2017-01-13 | 2020-03-24 | 中国计量大学 | 一种具有核壳结构的氧化钇基粉体及其制备方法 |
| CN109277518B (zh) * | 2017-07-21 | 2020-09-18 | 中国科学院金属研究所 | 一种TiAl合金精密铸造用耐火材料的制备方法 |
| FR3089438B1 (fr) * | 2018-12-11 | 2020-12-25 | Safran | Barbotine de fonderie améliorée pour la fabrication de moules carapaces |
| CN109928754B (zh) * | 2019-04-22 | 2021-07-06 | 郑州振中电熔新材料有限公司 | 一种改性氧化钇的制造方法 |
| CN110125326B (zh) * | 2019-05-05 | 2021-01-05 | 湖南洛兰新材料有限公司 | 一种钛合金熔模精密铸造用复合涂料、面层涂料及其制备方法与应用 |
| AT17485U1 (de) * | 2020-12-15 | 2022-05-15 | Plansee Se | Yttriumoxid beschichtetes bauteil aus refraktärmetall |
| RU2760814C1 (ru) * | 2020-12-16 | 2021-11-30 | федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" | Керамический огнеупорный материал, тигель и способ изготовления тигля |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2912729A (en) * | 1956-07-24 | 1959-11-17 | John M Webb | Refractory molds |
| US4063954A (en) * | 1974-03-05 | 1977-12-20 | Rem Metals Corporation | Fluoride-type with heat sink for casting molten reactive and refractory metals |
| US4040845A (en) * | 1976-03-04 | 1977-08-09 | The Garrett Corporation | Ceramic composition and crucibles and molds formed therefrom |
| DE3683086D1 (de) * | 1985-06-06 | 1992-02-06 | Remet Corp | Giessen von reaktionsfaehigen metallen in keramische formen. |
| US4996175A (en) * | 1988-01-25 | 1991-02-26 | Precision Castparts Corp. | Refractory composition and method for metal casting |
| DE3840769A1 (de) | 1988-12-03 | 1990-06-07 | Shera Chemie Technik Gmbh | Gusseinbettmasse bzw. gussfeineinbettmasse |
| US4947927A (en) * | 1989-11-08 | 1990-08-14 | Pcc Airfoils, Inc. | Method of casting a reactive metal against a surface formed from an improved slurry containing yttria |
| JPH0459658A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 透光性イツトリア焼結体及びその製造方法 |
| JP3243278B2 (ja) * | 1992-04-10 | 2002-01-07 | 黒崎播磨株式会社 | 固体レーザ用多結晶透明ｙａｇセラミックス |
| US5407001A (en) * | 1993-07-08 | 1995-04-18 | Precision Castparts Corporation | Yttria-zirconia slurries and mold facecoats for casting reactive metals |
| US5624604A (en) * | 1994-05-09 | 1997-04-29 | Yasrebi; Mehrdad | Method for stabilizing ceramic suspensions |
| US5643844A (en) * | 1994-09-27 | 1997-07-01 | Precision Castparts Corporation | Method for stabilizing ceramic suspensions |
| US5827791A (en) * | 1997-09-12 | 1998-10-27 | Titanium Metals Corporation | Facecoat ceramic slurry and methods for use thereof in mold fabrication and casting |
| US6390179B1 (en) * | 2000-11-08 | 2002-05-21 | Pcc Structurals, Inc. | Method for processing materials to increase slurry lifetime |
| US7833924B2 (en) * | 2007-03-12 | 2010-11-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Yttrium oxide-containing material, component of semiconductor manufacturing equipment, and method of producing yttrium oxide-containing material |
| JP5117891B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2013-01-16 | 日本碍子株式会社 | 酸化イットリウム材料、半導体製造装置用部材及び酸化イットリウム材料の製造方法 |
-
2007
- 2007-05-15 EP EP07450090A patent/EP1992430A1/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-05-14 TW TW097117700A patent/TWI371326B/zh active
- 2008-05-15 JP JP2010507757A patent/JP5166518B2/ja active Active
- 2008-05-15 ES ES08747895T patent/ES2350286T3/es active Active
- 2008-05-15 PT PT08747895T patent/PT2099723E/pt unknown
- 2008-05-15 DE DE602008002048T patent/DE602008002048D1/de active Active
- 2008-05-15 EP EP08747895A patent/EP2099723B1/en active Active
- 2008-05-15 SI SI200830082T patent/SI2099723T1/sl unknown
- 2008-05-15 US US12/443,017 patent/US8025094B2/en active Active
- 2008-05-15 WO PCT/AT2008/000173 patent/WO2008138026A1/en active Application Filing
- 2008-05-15 AT AT08747895T patent/ATE476398T1/de active
- 2008-05-15 PL PL08747895T patent/PL2099723T3/pl unknown
- 2008-05-15 CN CN2008800014435A patent/CN101605736B/zh active Active
-
2010
- 2010-03-23 HK HK10103053.6A patent/HK1136266A1/xx unknown
-
2011
- 2011-05-24 US US13/114,529 patent/US8372769B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101605736A (zh) | 2009-12-16 |
| HK1136266A1 (en) | 2010-06-25 |
| EP1992430A1 (en) | 2008-11-19 |
| EP2099723A1 (en) | 2009-09-16 |
| TW200911412A (en) | 2009-03-16 |
| JP5166518B2 (ja) | 2013-03-21 |
| ATE476398T1 (de) | 2010-08-15 |
| SI2099723T1 (sl) | 2010-12-31 |
| US8372769B2 (en) | 2013-02-12 |
| US20110294651A1 (en) | 2011-12-01 |
| PT2099723E (pt) | 2010-11-09 |
| US8025094B2 (en) | 2011-09-27 |
| EP2099723B1 (en) | 2010-08-04 |
| CN101605736B (zh) | 2013-02-06 |
| US20100043999A1 (en) | 2010-02-25 |
| TWI371326B (en) | 2012-09-01 |
| WO2008138026A1 (en) | 2008-11-20 |
| PL2099723T3 (pl) | 2011-01-31 |
| DE602008002048D1 (de) | 2010-09-16 |
| JP2010526668A (ja) | 2010-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2350286T3 (es) | Composición refractaria a base de itria. | |
| ES2441842T3 (es) | Producto sinterizado a base de aluminio y circona | |
| Kim et al. | Anisotropic abnormal grain growth in TiO2/SiO2‐doped alumina | |
| Sarkar et al. | Effect of addition of Cr2O3 on the properties of reaction sintered MgO–Al2O3 spinels | |
| BRPI0718264A2 (pt) | Preparação para produção de materiais refratários | |
| TWI501938B (zh) | 氧化釔為底的淤漿組成物 | |
| Mohammadi et al. | Effect of MgCl2 addition on the sintering behavior of MgAl2O4 spinel and formation of nano-particles | |
| Zhigachev et al. | The effect of titania doping on structure and mechanical properties of calcia-stabilized zirconia ceramic | |
| Xiang et al. | Interactions of Li2O volatilized from ternary lithium-ion battery cathode materials with mullite saggar materials during calcination | |
| Maitra et al. | The role of TiO2 in the densification of low cement Al2O3–MgO spinel castable | |
| Sarkar | Additives for magnesium aluminate spinel: A review | |
| CA2999834C (en) | Monolithic refractory | |
| JP4443806B2 (ja) | 耐久性に優れたジルコニア質焼結体およびそれを用いた粉砕・分散機用部材 | |
| JP2002137962A (ja) | ムライト質焼結体からなる熱処理用部材 | |
| Yu et al. | Effect of dispersant content and drying method on ZrO2@ Al2O3 multiphase ceramic powders | |
| Singh et al. | Urea based sols as binder for nano-oxide bonded high alumina refractory castables | |
| Zhao et al. | Effects of Calcium Oxide and Magnesium Oxide Stabilizing Agents on the Critical Transformation Size of Tetragonal Zirconia | |
| Otroj | Impact of nano-Cr2O3 addition on the properties of aluminous cements containing spinel | |
| JP2011047563A (ja) | 不定形耐火物用粉体組成物及びそれを用いた耐火物の製造方法 | |
| Wang et al. | Effect of grain size on hydration and rheological behavior of calcium aluminate cements containing spinel | |
| JP4534481B2 (ja) | 酸化ジルコニウム混合粉末およびその製造方法 | |
| Sarkar et al. | Effect of AIF3 on spinel formation | |
| Dziubaniuk et al. | Microstructure and Porosity of 3YSZ Solid Electrolyte Prepared Using Organic Polymeric Matrix | |
| Yin et al. | CHEMICAL REACTION BETWEEN POTASSIUM ALUMINOSILICATES AND AGGREGATES AT DIFFERENT TEMPERATURE | |
| Kamarulzaman et al. | X-Ray Diffraction Studies of Low to High Temperature Synthesis of LiMnâ †šâ€ šOâ †šâ€ ž |