PL227953B1 - Sposób wykonywania porowatej kształtki kordierytowej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania porowatej kształtki kordierytowej, zwłaszcza kształtki do zalewania ciekłym metalem.

Znane sposoby otrzymywania porowatych kształtek kordierytowych polegają na wyciskaniu szlikieru przez sitową gardziel, lub poprzez nasycanie gąbki gęstwą ceramiczną. Znana ze zgłoszenia P.378353 kordierytowa masa ceramiczna wytwarzana jest z formowanej mieszaniny zawierającej tworzące kordieryt surowce obejmujące drobnoziarnisty talk i substancję porotwórczą, przy czym substancją porotwórczą jest koks, grafit, skrobia, syntetyczny polimer. Porowate kształtki kordierytowe otrzymywane znanymi sposobami są stosowane jako filtry.

Sposób wykonywania porowatej kształtki kordierytowej według wynalazku polega na tym, że kształtki formuje się z mieszaniny składającej się z 10-20% wag. produktu epitaksji hydrochinonu na mieszaninie węglanów, korzystnie na magnezycie i syderycie oraz z proszku ceramiki kordierytowej, prasuje pod ciśnieniem 20-40 MPa i ogrzewa do temp. 1300-1370°C z szybkością 15-25°C/min. z przystankami od 20 do 60 min w temp. 250-300°C, 500-550°C i 650-750°C, oraz spieka przez 2-3 godz. w temp. 1300-1370°C, następnie chłodzi się do temp. pokojowej albo z szybkością 20-30°C/min. do temp. 500-550°C i dalej albo wygrzewa się kształtki w tej temp. przez 30-60 min, albo chłodzi się z prędkością 5-9°C/min., przy czym produkt epitaksji otrzymuje się w ten sposób, że miesza się hydrochinon z mieszaniną węglanów w stosunku 0,1-1 : 1-3 części wagowych i ogrzewa w temp. 250-285°C w czasie do 15 min.

W czasie ogrzewania i spiekania kształtek hydrochinon sublimuje i spala się, a gazowe produkty reakcji spalania powodują powstawanie porów. W temp. 1060-1100°C węglany rozpadają się na tlenki i CO₂. Powstałe tlenki wiążą ewentualny krystobalit z ceramiki kordierytowej zapobiegając naprężeniom w kształtce. W temp. 1350°C hematyt rozkłada się z wydzieleniem O₂, który wcześniej powstał z syderytu. CO₂ i O₂ też powodują powstanie porów.

Porowata kształtka kordierytowa otrzymana sposobem według wynalazku charakteryzuje się wytrzymałością 1,3 razy większą od wytrzymałości znanych porowatych kształtek kordierytowych. Porowata kształtka kordierytowa otrzymana sposobem według wynalazku jest materiałem konstrukcyjnym, odpornym na szoki termiczne, izolacyjny, twardy, trudnościeralny, nadający się do łączenia z lekkimi stopami metali, o zwiększonej kwasoodporności i łagodności.

Przykłady sposobu wykonania porowatej kształtki ceramicznej według wynalazku.

P r z y k ł a d I

Produkt epitaksji otrzymuje się w ten sposób, że miesza się 0,2 części wagowe hydrochinonu z 1 częścią wagową mieszaniny magnezytu i syderytu w stosunku molowym 1:1 i podgrzewa w czasie 15 min. do temp. 275°C. Otrzymany produkt epitaksji w ilości 10% wagowych miesza się z proszkiem ceramiki kordierytowej w młynie kulowym o obrotach 1300 obr./min. w czasie 10 min. Z otrzymanej masy formuje się kształtki i prasuje pod ciśnieniem 25 MPa. Sprasowane kształtki ogrzewa się z szybkością 21°C/min. do temp. 1370°C z przystankami po 30 min. w temp. 275°C, 520°C i 700°C i spieka się w temp. 1370°C w czasie 2 godzin, a następnie chłodzi z prędkością 24°C/min. do temp. 500°C, i dalej chłodzi się do temp. pokojowej z prędkością 9°C/min..

P r z y k ł a d II

Produkt epitaksji otrzymuje się w ten sposób, że miesza się 3 części wagowe mieszaniny m agnezytu i syderytu w stosunku molowych 1:1 z 1 częścią wagową hydrochinonu, następnie mieszaninę podgrzewa się w czasie 10 min. do temp. 265°C. Otrzymany produkt w ilości 20% wagowych miesza się z proszkiem ceramiki kordierytowej w młynie kulowym o obrotach 1300 obr./min w czasie 10 min. Z otrzymanej mieszaniny formuje się kształtki i prasuje pod ciśnieniem 40 MPa. Sprasowane kształtki ogrzewa się z szybkością 25°C/min. do temp. 1370°C z przystankami po 30 min. w temp. 295°C, 550°C i 700°C. Kształtki spieka się w temp. 1370°C w czasie 3 godzin a następnie chłodzi z prędkością 29°C/min., przy czym w temp. 500°C wygrzewa się je w czasie 1 godz.

Claims (1)

1. Sposób wykonywania porowatej kształtki kordierytowej z masy zawierającej tworzące kordieryt surowce, znamienny tym, że kształtki formuje się z mieszaniny składającej się z 10-20% wag. produktu epitaksji hydrochinonu na mieszaninie węglanów, korzystnie na magnezycie

PL 227 953 B1 i syderycie oraz z proszku ceramiki kordierytowej, prasuje pod ciśnieniem 20-40 MPa i ogrzewa z szybkością 15-25°C/min. do temp. 1300-1370°C z przystankami od 20 do 60 min. w temp. 250-300°C, 500-550°C i 650-750°C, oraz spieka przez 2-3 godz. w temp. 1300-1370°C, następnie chłodzi się do temp. pokojowej albo z szybkością 20-30°C/min. do temp. 500-550°C i dalej albo wygrzewa się kształtki w tej temp. przez 30-60 min, albo chłodzi się z prędkością 5-9°C/min., przy czym produkt epitaksji otrzymuje się w ten sposób, że miesza się hydrochinon z mieszaniną węglanów w stosunku 0,1-1 : 1-3 części wagowych i ogrzewa w temp. 250-285°C w czasie do 15 min.