HU215540B - Hőálló, egymáshoz mechanikusan rögzített kerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemek - Google Patents

Hőálló, egymáshoz mechanikusan rögzített kerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemek Download PDF

Info

Publication number
HU215540B
HU215540B HU9403585A HU9403585A HU215540B HU 215540 B HU215540 B HU 215540B HU 9403585 A HU9403585 A HU 9403585A HU 9403585 A HU9403585 A HU 9403585A HU 215540 B HU215540 B HU 215540B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
weight
fibers
heat
refractory
element according
Prior art date
Application number
HU9403585A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9403585D0 (en
HUT70366A (en
Inventor
Joseph Recasens
Daniel Urffer
Original Assignee
Société Européene des Produits Refractaires
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 Société Européene des Produits Refractaires filed Critical Société Européene des Produits Refractaires
Publication of HU9403585D0 publication Critical patent/HU9403585D0/hu
Publication of HUT70366A publication Critical patent/HUT70366A/hu
Publication of HU215540B publication Critical patent/HU215540B/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62227Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
    • C04B35/62231Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
    • C04B35/6224Fibres based on silica
    • C04B35/62245Fibres based on silica rich in aluminium oxide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2904Staple length fiber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/294Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
    • Y10T428/2942Plural coatings
    • Y10T428/2949Glass, ceramic or metal oxide in coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

A találmány lényegében hőálló, egymáshőz mechanikűsan rögzítettkerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemekre vőnatkőzik, amelyekösszesen legalább 97,5% alűmíniűm-őxid, szilíciűm-diő id és cirkőnösszetételűek, ahől az elemeket az jellemzi, hőgy a) sem szerves, semszervetlen kötőanyag nem rögzíti a szálakat egymáshőz; b) az egyesszálak kémiai összetétele az alábbi: Al2O3 33 –45 tömeg%SiO2 41 –53 tömeg%ZrO2 5,5–17tömeg%MgO 0,02–2 tömeg%más őxidők <0,50 tömeg%, ebből Fe2O3+TiO2 <0,20 tömeg% és Na2O+CaO+ K2O <0,30 tömeg%; c) azemlített szálak kristályősődási hányadősa az anyag egész tömegébenhőmőgén és legalább 30%, legfeljebb 64%, a jelen lévő kristályőklegnagyőbbrészt műllit-, illetve köbös cirkőnkristályők; és d) azanyag maximális lineáris összehúzódása 3%, ha 24 órán keresztül 1450řC-őn tartják. ŕ

Description

A találmány tárgya hőálló, egymáshoz mechanikusan rögzített kerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemek.
Magas hőmérsékletű - ahol a hőmérséklet eléri vagy akár meghaladja az 1300 °C-ot — folytonos működésű ipari kemencék szigetelésére „moduf’-rendszerű, az FR 2403 317 számú és az ennek megfelelő US 4238257 számú szabadalmi leírás szerinti, vagy „blokk”-rendszerű, az FR 2 507 594 számú vagy az ennek megfelelő US 4440099 számú szabadalmi leírás szerinti, modulált, hőálló, kerámiaszál alapú elemeket használnak.
A modulok, más néven fenékkövek, általában négyzet alakúak, vastagságuk általában 25 és 100 mm közötti, ezeket egymáshoz érő sávok alkotnak, összepréselés nélkül, minden sáv egymáshoz erősített hőálló szálakból áll, amelyek legnagyobb része a fenékkő két lapjára merőleges. A felrakás ragasztással történik, cementtel a már meglévő tégla, beton, vagy egy alsóbb szál alapú blokkréteg burkolatra.
A paralelepipedon alakú blokkok vastagsága 100-300 mm, és szintén műanyag fóliából vagy hálóból készült tartóban összeerősített, előpréselt szálak sávjaiból állnak. Tartalmaznak ezenkívül egy, általában fémből készült, tartó-, illetve felerősítőszerkezetet, amely lehetővé teszi részint a sávok kohézióját, részint a gyors felerősítést.
Az ilyen típusú modulok, illetve blokkok gyártása során felhasznált kerámiaszálak között vannak az AZSszálak, tehát a főként timföld, cirkon és szilícium-dioxid alapanyagú szálak, amelyeket az oxidokat tartalmazó keverék fúziójával, ezt követően pedig az olvadt anyag diszpergálásával szálakká alakítanak, ugyanezt el lehet érni egy vagy több rotor segítségével, ahogyan azt a szakemberek jól ismerik. Az FR-A-1 152 574 számú közrebocsátási irat és az ennek megfelelő US 2 873 197 számú szabadalmi leírás ilyen szálakat ír le, amelyek 40-60 tömeg% SiO2-t, 20-45 tömeg% Al2O3-at, illetve 3,5-20 tömeg% ZrO2-0t tartalmaznak. Az EP 0 450 323 számú szabadalmi leírás olyan termékre vonatkozik, amely üvegszerű (AZS) és polikristályos (AS, timföld és szilícium-dioxid) szálak keverékéből áll. A polikristályos szálakat kémiai úton állítják elő, ezért nagyon drágák.
Megjegyzendő, hogy a gyakorlatban az oxidolvadékokból készült szálasanyagok 35-55 tömeg% úgynevezett nem szálasított (angolul „shots”) pszeudoszférikus anyagot is tartalmazhatnak. A továbbiakban ennek ellenére szálasnak fogunk nevezni minden olyan anyagot, amely 0,5-10 pm (átlagosan 1,5-3 pm) átmérőjű szálas, illetve nem szálasított részekből áll, amelyeket az jellemez, hogy a hosszúság-átmérő arány kisebb 5-nél. A nem szálasított anyag arányát az NF.40455 szabvány szerint határozzuk meg, amely lehetővé teszi a 40 pmnél nagyobb nem szálasított anyag arányának megállapítását.
A magas hőmérsékleteknek megfelelő kémiai összetétel ellenére, tehát egy bőven elegendő, belső hőállóság esetén, tekintettel arra, hogy a fúzió csak 1650 °C körül jön létre, szakemberek előtt ismert, hogy a gyakorlatban az AZS alapanyagú szálak csak körülbelül 1330 °C-ig használhatók folyamatos működésű kemencékben.
Ez a jelenség, egymagában a szálakban bekövetkező átalakulásra, a bennük bekövetkező kristálytani elváltozásra, az úgynevezett devitrifikálódásra vezethető vissza (ez az AZS-szálaknak a kezdeti amorf állapotból a részben kristályosodott állapotba való átalakulása 1000 °C körül), amelyet a jelenlévő alkalikus szennyeződések, és a kalcium-, vas-, illetve titán-oxidok jelenléte segít elő. Ez a devitrifikálódás az egyedülálló szálak térfogatának jelentős csökkenését okozza. A kristályosodás hatására a szálak törékenyebbekké és ridegebbekké válnak, és ez a jelenség annál inkább jelentkezik, minél nagyobbak a képződött kristályok. Az AZS-szálak hajlamosak ráragadni a szálak érintkezési pontjaira a maradék üveges anyag devitrifikálódás alatti felpuhulásának hatására.
Másik problémája a szálas-, modul-, illetve blokkanyagoknak, mint például az AZS-nek az, hogy az átalakulások nem történnek meg az anyag teljes térfogatában, hanem fokozatosan, a hőáramnak kitett oldaltól (a szakemberek ezt meleg oldalnak nevezik) egy bizonyos mélységig, aminek következtében az anyag szerkezete egyre inkább heterogénné válik.
Ezek a jelenségek maguk után vonják az anyag utólagos összehúzódását a blokkok vagy modulok szintjén, és ezáltal az egymás mellé helyezett darabok szétválnak, ami nagyon hátrányos a kemence szerkezetére, mert így közvetlenül ki van téve a hőáramnak, illetve a kemencében található elpárolgó korrozív anyagoknak. Az utólagos összehúzódás és a heterogenitás együttes hatására a leginkább átalakult részek leválhatnak, ami a szokásos felhasználásokat lehetetlenné teszi.
Van tehát igény az AZS-szálak javítására, mint például az előbbi blokkok vagy modulok olyan anyagokká történő átalakítására, amelyek magasabb hőmérsékletig használhatók folytonos üzemmódban, de megtartják a jelenlegi anyagok kellemes tulajdonságait.
A találmány célja ennek az igénynek a kielégítése egy javított tulajdonságokkal rendelkező AZS-szálas hőszigetelő, hőálló elem segítségével, amelynek kristályosodási hányadosa teljes tömegében homogén.
Közelebbről a találmány tárgyát lényegében hőálló, egymáshoz mechanikusan rögzített kerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemek képezik, amelyek összesen legalább 97,5% alumínium-oxid, szilícium-dioxid és cirkon összetételüek, amelyeket az jellemez, hogy:
a) sem szerves, sem szervetlen kötőanyag nem rögzíti a szálakat egymáshoz;
b) a szálak kémiai összetétele az alábbi:
A12O3 33-45 tömeg%
SiO2 41-53 tömeg%
ZrO2 5,5-17 tömeg%
MgO 0,02-2 tömeg% más oxidok <0,50 tömeg%, ebből Fe2O3+TiO2 <0,20 tömeg% és Na2O+CaO+ K2O <0,30 tömeg%;
c) az említett szálak kristályosodási hányadosa az anyag egész tömegében homogén és legalább 30% legfeljebb 64%, a jelenlévő kristályok legnagyobbrészt mullit-, illetve köbös cirkonkristályok; és
HU 215 540 Β
d) az anyag maximális lineáris összehúzódása 3%, ha 24 órán keresztül 1450 °C-on tartjuk.
A ZrO2-tartalom előnyösen legalább 10 tömeg%.
A lineáris összehúzódás előnyösen nem haladja meg a 2,5%-ot.
Ezenkívül a találmány szerinti anyag rugalmassága előnyösen legalább 33,3%, ami annak a vastagságváltozásnak felel meg, amelyet akkor tapasztalunk, ha az anyagot összepréseljük 200 kg/m3 sűrűségűre, majd megszüntetjük az erők hatását. Például egy 300 mm vastag blokk, ha 200 kg/m3 sűrűségűre préseljük, műanyag fóliába csomagoljuk, a kemencébe való beépítés, illetve ezt követően a csomagolóanyag levétele után 400 mm vastagra hízik.
A találmány szerinti hőálló, hőszigetelő anyagot például az alábbi módon állíthatjuk elő:
a) egy réteg hőálló szálat képezünk az alábbi kémiai összetétellel:
A12O3 33-45 tömeg%
SiO2 41-53 tömeg%
ZrO2 5,5-17 tömeg%
MgO 0,02-2 tömeg% másoxidok <0,50tömeg%, ebből Fe2O3+TiO2 <0,20 tömeg% és Na2O+CaO+ K2O, <0,30 tömeg%;
b) ezt a réteget csíkokra vágjuk és
c) a csíkokat előpréselt, hőálló, hőszigetelő elemekké állítjuk össze, amelyekben a c) művelet előtt a réteget, vagy a csíkokat oxidáló atmoszférában hőkezeljük, felhevítve őket 1250-1450 °C-ra, előnyösen 1200-1400 °C-ra, tekintve, hogy ritkák az 1400 °C fölött folytonosan üzemelő kemencék, megfelelő gyorsasággal és ideig, hogy az anyag homogén kristályosodása 30-64%-ig megvalósuljon. A képződő kristályok legnagyobb része a mullit és a cirkon köbös mikrokristálya (100 nm).
A találmány szerinti elemet alkotó szálak mechanikusan kötődnek egymáshoz, anélkül, hogy bármilyen szerves vagy szervetlen kötőanyagot használnánk. Azon, hogy „mechanikusan kötődnek” egymáshoz, azt értjük, hogy a szálak egy koherens tömeget alkotnak, ahol a kohéziót egyedül egy mechanikus hatás, összepréselés, összetűzés, vagy más, ezekkel ekvivalens, a szálakat egymáshoz erősítő módszer hozza létre.
A találmány szerinti elemek lineáris összehúzódása nem haladhatja meg a 3%-ot, sőt ha lehetséges a 2,5%ot, ha 24 órán keresztül 1450 °C-on tartjuk őket. Ez biztosítja, hogy az elemek tervezett üzemi hőmérsékletén, amely 1450 °C alatt van, az összehúzódás minimális lesz.
Ezt szem előtt tartva (az összehúzódás <3%), kísérletsorozattal megállapítottuk, hogy a lényeges, az összetétel 97,5 tömeg%-át kitevő alkotóelemek arányának az alábbinak kell lennie: 33-45 tömeg% A12O2, 41-53 tömeg% SiO2 és 5-17 tömeg% ZrO2, az ezen kívüli kompozíciók összehúzódása meghaladja a 3%ot. A kis mennyiségű, esetleg szintén jelen lévő alkotóelemek, a MgO, Fe2O3, TiO2, CaO, Na2O és K2O az alapanyagokban megtalálható szennyeződések. Ezek a szennyeződések hatnak a szálak jegeces fázisának a minőségére és mennyiségére, és ezáltal az összeragadás folyamatára, ami viszont közvetlenül befolyásolja a rugalmasságot. Ami a MgO-ot illeti, ez 2,0%-ig elfogadható, ezen felül hatása katasztrofális mind a rugalmasságra, mind az összehúzódásra.
A magas hőmérsékleten is gyenge termikus üzem közbeni összehúzódás követelményének kielégítésére, illetve az AZS-szálak többi kellemes tulajdonságának, így az alacsony sűrűség, alacsony hővezető képesség, a szálak mozgatás és a formálás megkönnyítéséhez szükséges hajlékonysága, és az elemek könnyű beszereléséhez szükséges rugalmasság fenntartására azt állapítottuk meg, hogy a találmány szerinti elemeket alkotó szálak kristályosodási hányadosának homogénnek kell lennie 30% és 64% között, ami egy jó kompromisszumot jelent a különböző követelmények kielégítésére. 30% alatt a szálak termikus stabilitása nem megfelelő (túl nagy lineáris összehúzódás) és 64% fölött a többi tulajdonság romlik túlságosan.
A keletkezett kristályok legnagyobbrészt mullit-, illetve köbös cirkonkristályok. Kis mennyiségű monoklin cirkon (<2,5%) és krisztobalit (<1%) ezzel együtt megengedhetők. A keletkezett kristályoknak apró szemcséjűeknek kell lenniük, ami azt jelenti, hogy kisebbeknek, mint 100 nm, előnyösen 70 nm alattiaknak.
Ahhoz, hogy a kívánt kristályosodási hányadost biztosítsuk, a szálakat magas hőmérsékleten hőkezelni kell. Úgy találtuk, hogy egy 1250-1450 °C, lehetőleg 1250-1400 °C-on végzett hőkezelés megfelelő termékeket biztosított még elfogadható idő alatt. Ezzel együtt ezen hőmérsékleti intervallumbeli bármely hőkezelés nem fog a kívánt végeredménnyel járni, tehát nem kapunk olyan szigetelőelemet, amelynek lineáris összehúzódása kisebb, mint 3%. A hőkezelésnél három paramétert kell figyelembe vennünk: a hőkezelés maximális hőmérsékletét, a hevítés sebességét (körülbelül 980 °C fölött) és a maximális hőmérsékleten való tartózkodás időtartamát.
Az összefüggés ezen három paraméter között nem egyszerű, és legegyszerűbben egy grafikonnal jellemezhetjük. Az egyetlen ábra egy ilyen grafikonra példa, amely lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a minimálisan szükséges hőn tartási időt (alsó görbe), illetve a maximálisan megengedhető hőn tartási időt (felső görbe) a maximális hőmérsékleten, a maximális hőmérséklet és a használt fűtés sebessége (jelen esetben 150 °C/perc és 500 °C/perc). Például egy 1320 °C-os kezelésnél, 150 °C/perc fűtési sebesség esetén, a hőn tartási idő 2 és 7 perc között változhat, ezzel szemben 6 és 16 perc között lehet 500 °C/perc fűtési sebesség esetén. Természetesen a 150 °C/perc és 500 °C/perc értékek tájékoztató jellegűek, ugyanilyen görbéket felrajzolhatunk más fűtési sebességekhez is.
Mint fentebb jeleztük, a hőálló szálakat azelőtt kezeljük, hogy átalakításuk hőszigetelő elemmé megtörtént volna, tudniillik egy véges hőszigetelő elem hőkezelése iparilag bajos (költségek, idő), és az elem térfogatában is heterogenitások keletkeznek. A hőkezelést tehát előnyösebb nagyobb, az előállítás során kapott és a hőszigetelő elemek gyártásánál általában is felhasz3
HU 215 540 Β nált, szálas rétegeken végrehajtani, a csíkok mentén felvágni, egymásra helyezni a rétegeket, majd előpréselve csomagolni.
Nem korlátozó példákat adunk a találmány illusztrálására.
1-6. példa és A-D összehasonlító példa
Szakember által jól ismert módon megolvasztottunk, majd szétporlasztottunk A12O3-, SiO2- és ZrO2keverékeket, a következő összetételekben: A, B, 1,2,3, 4, 5, 6, C és D, amelyekben a cirkónium-oxid mennyisége a kompozíció össztömegére számítva 3 és 22% között változik. A keletkezett szálas tömeget önmagában ismert módon 19-25 mm vastag réteggé alakítottuk mechanikai kompaktálással és sodrással. Ezen rétegek sűrűsége 96 kg/m3 nagyságrendű. Ezután elvégeztük a rétegek hőkezelését, oly módon jártunk el, hogy a rétegeket elektromos kemencében oxidáló közegben (levegő), 1250 °C-on tartottuk 2,5 perc időtartamig, a fűtési sebesség 150 °C/perc volt. Az 1. táblázat ezeknek a termékeknek a tulajdonságait foglalja össze.
Egy második kísérletsorozatban az 1. táblázat 5-ös összetétele szerinti anyagot különböző hőkezeléseknek vetettük alá, hogy meghatározhassuk a hőkezelések devitrifikálódásra és a mullitkristályok nagyságára gyakorolt hatását. A 2. táblázat a hőkezelések paramétereit foglalja össze. A 3. táblázat a kapott termékek tulajdonságait foglalja össze.
A megadott eredményeknél, ami a kémiai analízist, az utó-összehúzódást, a devitrifikálódási hányadost, a kristályok méretét, a rugalmasságot illeti, figyelembe kell venni a mérési technikák megszabta bizonytalanságot.
Ennél a második mérésnél a kristályosodási folyamatokat különböző hőmérsékletek és hőn tartási idők esetén tanulmányoztuk úgy, hogy a mintákat elektromos kemencébe helyeztük. A keletkezett fázisokat, illetőleg a kristályosodási hányadost röntgendiffrakciós eljárással mértük lehűtés után.
Ennek a módszernek az a lényege, hogy egy megolvadt AZS-szálas minta fázisait egy kristályosodott, már előre analizált szálas AZS-etalonba adagoljuk, melyet tiszta mullit, krisztobalit, illetve monoklin cirkon kristály etalonnal határoztunk meg. Ami a szobahőmérsékleten metastabil köbös cirkont illeti, etalon hiányában, tekintve, hogy ez a fázis kis kristálydoménekből épül fel, ami tehát nagyon hátrányos az efféle mérésekhez, kiszámítjuk a teljes cirkon, monoklin cirkon különbséget.
A művelet körülményei a következők voltak:
♦Proporcionális kijelzésű diffraktométer, réz antikatóddal, nikkel filterrel és horizontális goniométerrel, a cső táplálása: 40 kV, 30 mA, és forgó mintatartóval. A méréseket a következő színképvonalakon végeztük el:
- krisztobalit: 21°92 (d=0,404nm)
- monoklin cirkon: 28°19 (d=0,316 nm)
- mullit: 25°96 és26°27 (d=0,342nm, d=0,339 nm)
Az etalont olvadt, 24 órán keresztül 1350 °C-on hőkezelt AZS-szálak alkotják. Kémiai összetétele tömeg25 százalékban: A12O3=38,4%,SiO2=47,2%, ZrO2= 12,9%, Fe2O3=0,13%, TiO2=0,05% és MgO+ CaO+Na2O <0,25%. A kristályos fázisok mérése a következő eredményt adja: mullit=52%, krisztobalit=22,6% és monoklin cirkon=2,3%. Ebből kiszámítható a körülbelül
10,5% köbös cirkontartalom.
A kristályosodás során keletkezett mullitmikrokristályok nagyságát szintén megmértük röntgendiffrakciós módszerrel, felhasználva a <100> Miller indexű sáv kiszélesedését. Egyedül a 110 nm-nél kisebb méreteket tudjuk lemérni.
I. táblázat
Példa A12O3 %* SiO2 %* ZrO2 %* MgO %* Fe2O3+TiO2 %*
A 44,5 52,0 3,0 0,05 0,2
B 53,6 42,6 3,4 0,05 0,15
1 43,9 50,4 5,5 0,02 0,2
2 39,5 50,0 10,0 0,05 0,2
3 39,3 48,0 12,3 0,07 0,15
4 37,5 45,0 17,0 0,05 0,2
5 38,0 46,1 15,3 0,10 0,2
6 41,0 41,9 15,0 1,60 0,2
C 36,0 44,9 13,5 5,10 0,15
D 35,0 42,5 22,0 0,05 0,2
HU 215 540 Β
I. táblázat (folytatás)
Példa NajO+Κ-2θ+CaO %* Kristályosodási hányados (%)·· Mullitkristályok nagysága (nm) Nem kezelt szálak utó-összehúzódása (%)*** Kezelt szálak utó-összehúzódása (%)*** Rugalmasság %****
A 0,2 27 20 8,5 5,0 50
B 0,2 30 30 6,5 4,2 43,3
1 0,15 30 35 5,0 3,0 36,7
2 0,2 30 30 4,1 1,6 43,3
3 0,15 31 25 4,5 1,5 46,7
4 0,2 33 25 3,9 1,7 40
5 0,3 31 23 4,3 1,8 46,7
6 0,25 41 35 5,2 2,2 35
C 0,3 40 45 7,3 4,9 23,3
D 0,2 38 30 7,5 3,7 36,7
* tömeg% (összeg 100%) Megjegyzés: a jelzett arányok a mérési eljárás pon** térfogatszázalék tosságáig hitelesek, ami megmagya*** utó-összehúzódás 1450 °C/24 óra, a PRE 41. 20 rázza, hogy az összetevők összege előírása szerint nem 100%.
**** 300 mm vastag, 200 kg/cm3 sűrűségűre préselt elem vastagságnövekedése (%) a préselés megszűnése után
II. táblázat
Kezelés Tmax (°C) Hőn tartás Tmax-°n (Perc) Hevítést sebesség (°C/perc)
I 1150 5 150
II* 1250 2,5 150
III 1350 5 150
V 1400 10 500-600
V 1400 1,8 500
VI 1400 10 150
VII 1450 15 500
*a II. típusú kezelés az I. táblázat szerinti összetételek kezelésének felel meg.
III. táblázat
Kezelés Mullit (%)* Tetragonális cirkon (%)* Monoklin cirkon (%)* Krisztobalit (%)* Maradék üveg (%)* Kristályoso- dási hányados (%)* Mullitkristályok mérete (nm) Utó-összehú- zódás (%)** Rugalmas- ság (%)***
I 20 8 <1 <1 72 28 18 3,1 53
II 26,5 4,5 <1 <1 69 31 23 1,8 46,7
III 41 10 <1 <1 49 51 42 2,5 40
IV 49 13 1 <1 36 64 57 0,2 33,3
V 33 3 <1 <1 64 36 nd 3,8 33,3
VI 44 13 <1 <1 43 57 64-70 5,4 26,7
VII 50 11,5 3 3,5 32 68 75 3,2 20
* térfogatszázalék 55 ** utó-összehúzódás 1450 °C/24 óra, a PRE 41.
előírása szerint *** 300 mm vastag, 200 kg/m3 sűrűségűre préselt elem vastagságnövekedése (%) a préselés megszűnése után

Claims (5)

1. Hőálló, lényegében egymáshoz mechanikusan rögzített kerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemek, amelyek összesen legalább 97,5% alumíniumoxid, szilícium-dioxid és cirkon összetételűek, azzal jellemezve, hogy
a) sem szerves, sem szervetlen kötőanyag nem rögzíti a szálakat egymáshoz;
b) az egyes szálak kémiai összetétele az alábbi:
A12O3 33 -45 tömeg%
SiO2 41 -53 tömeg%
ZrO2 5,5 -17tömeg%
MgO 0,02- 2 tömeg% más oxidok <0,50tömeg% ebből Fe2O3+TiO2 <0,20 tömeg% és Na2O+CaO+ K2O <0,30 tömeg%;
c) az említett szálak kristályosodási hányadosa az anyag egész tömegében homogén és legalább 30% legfeljebb 64%, a jelen lévő kristályok legnagyobbrészt mullit-, illetve köbös cirkonkristályok; és
5 d) az anyag maximális lineáris összehúzódása 3%, ha 24 órán keresztül 1450 °C-on tartjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti elem, azzal jellemezve, hogy a lineáris összehúzódás nem haladja meg a 2,5%-ot.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti elem, azzal jelle10 mezve, hogy a ZrO2-tartalom legalább 10 tömeg%.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti elem, azzal jellemezve, hogy a fenti módon mért rugalmassága legalább 33%.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti elem, 15 azzal jellemezve, hogy legalább 2,5 tömeg% monoklin cirkont és legfeljebb 1 tömeg% krisztobalitkristályt tartalmaz.
HU9403585A 1993-12-28 1994-12-14 Hőálló, egymáshoz mechanikusan rögzített kerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemek HU215540B (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9315754A FR2714373B1 (fr) 1993-12-28 1993-12-28 Eléments thermo-isolants à base de fibres céramiques réfractaires thermiquement stabilisées.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9403585D0 HU9403585D0 (en) 1995-03-28
HUT70366A HUT70366A (en) 1995-10-30
HU215540B true HU215540B (hu) 1999-01-28

Family

ID=9454478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9403585A HU215540B (hu) 1993-12-28 1994-12-14 Hőálló, egymáshoz mechanikusan rögzített kerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemek

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5631084A (hu)
EP (1) EP0666348B1 (hu)
JP (1) JP2609077B2 (hu)
AT (1) ATE166115T1 (hu)
CA (1) CA2138595A1 (hu)
DE (2) DE666348T1 (hu)
FR (1) FR2714373B1 (hu)
HU (1) HU215540B (hu)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102617158A (zh) * 2012-03-15 2012-08-01 苏州伊索来特耐火纤维有限公司 一种1500℃不含铬硅酸铝纤维毯
DE102020121221A1 (de) * 2020-08-12 2022-02-17 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf ZrO2-stabilisierte Mullitfasern, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2873197A (en) * 1955-01-21 1959-02-10 Carborundum Co Refractory fibrous material
FR2403317A1 (fr) * 1977-09-19 1979-04-13 Produits Refractaires Dalle isolante en fibres refractaires
FR2493910A1 (fr) * 1980-11-13 1982-05-14 Produits Refractaires Agent de soutenement a base de zircone et de silice pour fractures geologiques profondes
FR2507594B1 (fr) * 1981-06-12 1985-06-28 Lafarge Refractaires Ensemble modulaire en fibres ceramiques pour le garnissage des fours et son mode de mise en oeuvre
US4558015A (en) * 1983-04-22 1985-12-10 Manville Service Corporation Chemically resistant refractory fiber
US4555492A (en) * 1983-04-22 1985-11-26 Manville Service Corporation High temperature refractory fiber
FR2664586B1 (fr) * 1983-04-22 1994-09-30 Manville Service Corp Composition pour fibres inorganiques synthetiques, produit constitue de fibres et d'un ciment et fibre refractaire pour les hautes temperatures.
FR2627483A1 (fr) * 1988-02-19 1989-08-25 Produits Refractaires Pieces ceramiques minces obtenues par fusion et moulage d'une composition du systeme al2o-zro2-sio2-k2o ayant de bonnes proprietes de resistance mecanique et de resistance a l'abrasion
DE4009407A1 (de) * 1990-03-23 1991-09-26 Rath Deutschland Gmbh Verfahren zur herstellung von bindemittelfreien anorganischen mischfaserprodukten
DE9014423U1 (de) * 1990-10-18 1991-04-11 Gerstenmeier, Hermann, 53881 Euskirchen Abgasfilter
US5137848A (en) * 1990-12-13 1992-08-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Dielectric composition containing kerf additive

Also Published As

Publication number Publication date
DE69410231D1 (de) 1998-06-18
EP0666348A1 (fr) 1995-08-09
FR2714373A1 (fr) 1995-06-30
DE666348T1 (de) 1996-02-29
JPH07206506A (ja) 1995-08-08
CA2138595A1 (en) 1995-06-29
US5631084A (en) 1997-05-20
ATE166115T1 (de) 1998-05-15
DE69410231T2 (de) 1998-10-29
HU9403585D0 (en) 1995-03-28
FR2714373B1 (fr) 1996-03-01
HUT70366A (en) 1995-10-30
JP2609077B2 (ja) 1997-05-14
EP0666348B1 (fr) 1998-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0114101B1 (en) Glass-ceramic articles containing osumilite
JP4136346B2 (ja) 封着用組成物
US3503765A (en) High temperature alumina-silica fibers and method of manufacture
AU590393B2 (en) Inorganic fiber composition
US7767603B2 (en) Basalt fiber material
CA1211477A (en) High temperature and alkali-resistant refractory fiber for reinforcing cementitious products and those reinforced products
JP5285599B2 (ja) 高熱膨張サイクロケイ酸塩ガラスセラミック
JPH0329741B2 (hu)
JPS5824385B2 (ja) 繊維ガラス組成物
JPH04224174A (ja) コーティングされた繊維強化材料、それを含んだセラミック複合物およびその製造方法
US4558015A (en) Chemically resistant refractory fiber
KR20060028647A (ko) 내고온성 유리질 무기 섬유
JPH08511760A (ja) 無機繊維組成物
CA2043757C (en) Glass-ceramic li-al-si-o composition and process for its production
HU215540B (hu) Hőálló, egymáshoz mechanikusan rögzített kerámiaszálakból álló hőszigetelő, hőálló elemek
US4483930A (en) Ceramic fiber composition
RU2169712C1 (ru) Высокопрочный ситалл и способ его получения
US3473937A (en) Method of strengthening na2o-al2o3-sio2 glass-ceramics with leaded glazes and product
US5114882A (en) Filter for aluminum hot melt having a partially crystalline binder
CA1211476A (en) Glass-ceramic articles containing osumilite
JPS6055464B2 (ja) 自己施釉磁器
JP2000160434A (ja) 高純度アルミナ長繊維及びその繊維製品と耐火断熱材
JPH045770B2 (hu)
KR100215244B1 (ko) 고온에서 수축율이 낮은 내화섬유 조성물
JPH06127977A (ja) 低誘電率高強度ガラスセラミックス組成物

Legal Events

Date Code Title Description
HPC4 Succession in title of patentee

Owner name: CARBORUNDUM FRANCE, FR

HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee