PL79809B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 06.06.1973 (P. 163120) Zgloszenie ogloszono: 01.07.1974 Opis patentowy opublikowano: 30.09.1975 79809 KI. 31b3,1/00 MKP B22f 1/00 Twórcywynalazku: Janusz Barcicki, Jerzy Myrdzik Uprawniony z patentu tymczasowego: „POLMO" Fabryka Samochodów Ciezarowych im. Boleslawa Bieruta, Lublin (Polska) Sposób wytwarzania weglika cyrkonu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania weglika cyrkonu.Wedlug znanych dotychczas sposobów weglik cyrkonu otrzymuje sie z substratów w postaci badz cyrkonu metalicznego przy bezposredniej syntezie z pierwiastków, badz tlenku cyrkonowego przy syntezie opartej na redukcji weglem i metodach opartych na elektrolizie soli stopionych. Jako substratu uzywa sie równiez czterochlorek cyrkonowy. W naturalnych surowcach cyrkonowych jedynie dwutlenek cyrkonowy wystepuje jako mineral baddeleit. Zwykle jednak w naturalnych surowcach cyrkon wystepuje w postaci krzemianu zwanego równiez cyrkonem lub hiacyntem, z którego z kolei otrzymuje sie substraty do syntezy weglika cyrkonu. W celu otrzymania tych substratów z krzemianu cyrkonowego stosuje sie skomplikowane i wieloetapowe sposoby przetwarzania w rodzaju stapiania z lugiem badz spiekania z fluorokrzemianem potasowym lub tlenkiem wapnia .dla otrzymania dwutlenku cyrkonu. Procesy te prowadzi sie w ekstremalnych warunkach temperaturowych i przy uzyciu wysoko reaktywnych odczynników chemicznych.Otrzymywanie cyrkonu metalicznego wymaga dodatkowych, skomplikowanych operacji. Z tego powodu synteza weglika cyrkonu z dotychczas stosowanych substratów jest bardzo trudna i pracochlonna, wymagajaca skomplikowanej aparatury. Znany jest równiez sposób otrzymywania weglika cyrkonu z krzemianu cyrkonu i wegla w piecu lukowym lecz otrzymany w ten sposób produkt posiada duzo zanieczyszczen w postaci krzemu, tlenu, azotu, zelaza i zawiera tylko okolo 6% wegla zwiazanego podczas gdy steehlornetryczna ilosc wegla w wegliku cyrkonu wynosi 11,64%.Celem wynalazku jest usuniecie wskazanych wyzej niedogodnosci przez opracowanie sposobu wytwarzania weglika cyrkonu eliminujacego wieloetapowosc przetwarzania mineralów i stosowanie skomplikowanych urza¬ dzen i aparatury.Wedlug wynalazku weglik cyrkonu wytwarza sie z namiaru w sklad którego wchodzi krzemian cyrkonu w postaci drobno zmielonego proszku, oraz wegiel, korzystnie w postaci sadzy lub drobno zmielonego grafitu wzietych w nastepujacych procentach wagowych: krzemianu cyrkonu 80 * 72% i wegla 20 * 28% oraz lepiszcze, najlepiej w postaci 3% roztworu wodnego alkoholu poliwinylowego. Namiar miesza sie na jednorodna mase o konsystencji ciasta po czym poddaje sie dzialaniu temperatury powyzej 3500°C na przyklad w strumieniu plazmy w atmosferze gazu inertnego. W wyniku otrzymuje sie weglik cyrkonu o skladzie zblizonym do2 79 809 stechiometrycznego, charakteryzujacy sie wysoka twardoscia okolo 3000 kG/mm2 i bardzo mala zawartoscia krzemu.Sposób wedlug wynalazku umozliwia otrzymanie weglika cyrkonu bezposrednio z mineralu krzemianu cyrkonu lub naturalnego dwutlenku cyrkonu i eliminuje wytwarzanie syntetycznych substratów cyrkonowych takich jak Zr, Zr02, ZrCI4 iZrH2. Ponadto sposób wedlug wynalazku charakteryzuje sie prostota i polepsza warunki bezpieczenstwa i higieny pracy. Sposób wedlug wynalazku wyjasnia blizej przyklad.Przyklad Substraty w ilosciach: 74,9% wagowych krzemianu cyrkonu o ziarnistosci ponizej 75 urn oraz 25,1% wegla w postaci sadzy miesza sie w mlynie kulowym, po czym dodaje sie 3% roztworu wodnego alkoholu poliwinylowego i doprowadza do konsystencji ciastowatej masy, która umieszcza sie w lódce grafitowej i poddaje dzialaniu plazmy argonowej w piecu plazmowym w temperaturze powyzej 35000°C. Otrzymanym produktem jest weglik cyrkonu o skladzie 89,2% wagowych cyrkonu, 10,6% wegla i ponizej 0,4% wagowych krzemu. Takotrzymany weglik cyrkonu posiada mikrotwardosc okolo 3000 kG/mm2. Zmieniajac sklad namiaru w podanych granicach uzyskuje sie ZrC o skladzie jeszcze blizszym stechiometrycznemu niz podany w przykla¬ dzie.Otrzymany sposobem wedlug wynalazku weglik cyrkonu moze byc stosowany do wytwarzania zaroodpor¬ nych spieków ceramicznych i jako material narzedziowy zwlaszcza jako dodatek w cermetalach. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania weglika cyrkonu, znamienny ty,n, ze drobno zmielony krzemian cyrkonowy w ilosci 80—72% wagowych i wegiel w ilosci 20—28% wagowych najlepiej w postaci sadzy miesza sie z dodatkiem lepiszcza, korzystnie w postaci 3% roztworu wodnego alkoholu poliwinylowego, na mase o konsystencji ciasta, która poddaje cie dzialaniu temperatury powyzej 3500°C w atmosferze gazu inertnego az do stopienia, na przyklad w strumieniu plazmy argonowej. CZYTELNIA Urtedu Patentowego rolskicl Ih- * " l" j Prac Poligraf. UP PRL. Zam. 3086/75 naklad 120+18 Cena 10 zl PL