RU2031886C1 - Шихта для получения пористого термостойкого керамического материала - Google Patents
Шихта для получения пористого термостойкого керамического материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031886C1 RU2031886C1 SU5029449A RU2031886C1 RU 2031886 C1 RU2031886 C1 RU 2031886C1 SU 5029449 A SU5029449 A SU 5029449A RU 2031886 C1 RU2031886 C1 RU 2031886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- porous
- mpa
- ceramic material
- strength
- Prior art date
Links
Images
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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к керамическому материаловедению, а именно получению пористого, термостойкого и прочного керамического материала для изготовления термостойких изделий с высокой химической стойкостью и длительным сроком службы, применяемых в котлах дожигания попутных газов, огнеприпаса для обжига керамических изделий, для газовых горелок, изделий, работающих в условиях воздействия скоростного газового потока, и других изделий, где требуется высокая термостойкость. Для повышения термостойкости и прочности пористого материала, содержащего оксид алюминия и карбид кремния, в шихту вводят один из оксидов из ряда CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO при следующем соотношении компонентов, мас.%: Al2O3 20-79,5; SiC 20 - 75; один из оксидов CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO 05 - 5. Пористость изделий из шихты предлагаемого состава составляет 25 - 45%, прочность на изгиб 80 - 120 МПа, а термостойкость практически не ограничена при температурах до 1200°С. 1 табл.
Description
Изобретение относится к керамическому материаловедению, а именно получению пористого, термостойкого и прочного керамического материала для изготовления термостойких изделий с высокой химической стойкостью и длительным сроком службы, применяемых в котлах дожигания попутных газов, огнеприпаса для обжига керамических изделий, для инфракрасных микрофакельных газовых горелок, изделий, работающих в условиях воздействия скоростного газового потока, и других изделий, где требуется высокая термостойкость.
Большинство пористых огнеупорных керамических материалов, применяемых в настоящее время в различных областях, часто не обладают необходимой термостойкостью, прочностью и долговечностью. Изготавливают их в основном на основе технического глинозема и электроплавленного корунда с добавками порошков карбида кремния, металлического алюминия, оксида магния, диоксида циркония или титана, огнеупорной глины, каолина или кремнийорганических веществ. Изделия из этих материалов имеют пористость примерно 25-35%, прочность на изгиб 20-30 МПа, а термостойкость при термоударах 1200оС - вода в пределах 2-10 теплосмен.
Известны керамические материалы на основе оксида алюминия с добавками кремнийорганических связок, которые при обжиге образуют активный SiO2 и связывают зерна оксида алюминия, частично взаимодействуя с ними, образуя муллит (1). Эти материалы необходимо обжигать при высоких температурах ≥1550оС, характеризуются они прочностью на сжатие 150-200 МПа, термостойкость их невелика и составляет до образования трещин при термоударе 1200оС - вода 2-3 теплосмены. Подобные материалы не могут быть использованы для изделий, работающих в условиях непрерывных жестких термоударов.
Известны керамические материалы, в которых прочность и термостойкость регулируют подбором зернового состава и введением различных связок, образующих при обжиге муллит (2). Эти материалы также имеют высокую температуру обжига до 1700оС, сравнительно низкие значения прочности на изгиб до 20-30 МПа и термостойкости не более 3-5 теплосмен.
Известен также керамический материал на основе электрокорунда с добавками порошков Al и SiC, имеющий состав, мас.%:
электроплавленный корунд 84-93 глинозем 3 порошок Al 3-10 порошок SiC 1-3
Этот материал имеет температуру обжига 1350-1400оС, пористость примерно 30% , прочность на изгиб 30 МПа, термостойкость 1200оС - вода 5-7 теплосмен (3).
электроплавленный корунд 84-93 глинозем 3 порошок Al 3-10 порошок SiC 1-3
Этот материал имеет температуру обжига 1350-1400оС, пористость примерно 30% , прочность на изгиб 30 МПа, термостойкость 1200оС - вода 5-7 теплосмен (3).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является керамический материал, получаемый из шихты, содержащей, мас. %: оксид алюминия 50-85, карбид кремния, оксид иттрия или магния 2-10, нитрид бора 3-20. Материал имеет пористость 13-21%, прочность на изгиб 48-82 МПа, термостойкость 11-18 циклов 1250оС - вода (прототип) (4).
Изделия из перечисленных материалов не могут работать в течение длительного времени в условиях жестких термоударов, например, в качестве насадок в котлах дожигания или горелок для газовых плит и др.
Для повышения термостойкости пористого материала, содержащего оксид алюминия и карбид кремния, предлагается добавлять в шихту один из оксидов из ряда: CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO при следующем соотношении компонентов, мас. % : оксид алюминия 20-79,5; карбид кремния 20-75; один из оксидов CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO 0,5-5.
Предлагаемый состав обеспечивает получение пористой, очень термостойкой керамики с достаточно высокой прочностью. Пористость изделий составляет 25-45%, прочность на изгиб 80-120 МПа, а термостойкость является практически неограниченной при умеренных температурах (до 1200оС) и намного превышает по термостойкости изделия из материала прототипа при любых термоударах. Образцы в виде дисков диаметром 30 мм и высотой 5 мм выдерживают без разрушения быстрый нагрев воздушной плазмой до 1500оС (в течение 5 мин). Образцы в виде колец диаметром 30 мм с внутренним диаметром 15 мм и высотой 15-20 мм не разрушаются при мгновенном нагреве изнутри до температуры стенки 1600-1650оС газовым потоком с температурой 2500оС и не обнаруживают уноса при этих температурах за 5 ч нагрева при скорости потока 500 м/с.
Технология изделий состоит в следующем.
Все компоненты шихты, отвешанные в соответствующей пропорции, загружают в шаровую мельницу и перемешивают всухую в присутствии шаров из оксида алюминия или уралита. Соотношение шаров и материала должно быть 2:1. Время перемешивания должно быть не менее 2 ч. После смешения компонентов в шихту вводят временную связку в виде 5%-ного ПВС или парафина. Шихту просеивают через сито 02.
Изделия из приготовленной шихты формуют полусухим прессованием в металлических формах на прессах в резиновых формах в гидростате при давлениях 100-200 МПа, а также методом горячего литья. Отпрессованные изделия обжигают при 1350-1500оС. Выдержка при максимальной температуре обжига в зависимости от габаритов изделий составляет 2-5 ч.
П р и м е р 1. Порошки оксида алюминия, карбида кремния и оксида кальция в соотношении 57, 40 и 3 мас.% перемешивают в шаровой фарфоровой мельнице шарами из оксида алюминия в течение 2 ч. Затем в шихту вводят связку в виде 5%-ного раствора ПВС в количестве 20%. Порошок просеивают через сито, образцы прессуют в металлических формах и обжигают при 1450оС с выдержкой 2 ч. Усадка образцов 0,2%, пористость 35%, прочность на изгиб 80 МПа, термостойкость 1200оС - вода более 100 теплосмен.
П р и м е р 2. Порошок оксида алюминия, карбида кремния, оксида магния в соотношении 50, 45 и 5 мас.% перемешивают в шаровой фарфоровой мельнице шарами из оксида алюминия в течение 2 ч. Затем в шихту вводят связку в виде 5% -ного раствора ПВС в количестве 20%. Порошок просеивают через сито 02, образцы прессуют в металлических формах и обжигают при 1450оС - 2 ч выдержки. Усадка образцов 0,5% , пористость 45%, прочность на изгиб 90 МПа, термостойкость 1200оС - вода более 100 теплосмен.
П р и м е р 3. Порошки оксида алюминия, карбида кремния и оксида марганца в соотношении 68, 30 и 2 мас.% перемешивают в шаровой фарфоровой мельнице шарами из оксида алюминия в течение 2 ч. Затем в шихту вводят связку в виде 5% -ного ПВС в количестве 20%. Порошок просеивают через сито, образцы прессуют в металлических формах и обжигают при 1450оС с выдержкой 2 ч. Усадка образцов 0,5%, пористость 39%, прочность на изгиб 85 МПа, термостойкость 1200оС - вода более 10 теплосмен.
По описанной технологии изготовления образцы при различном содержании компонентов, составы и свойства этих образцов приведены в таблице.
Изделия, изготовленные из предлагаемого материала, могут быть широко использованы в условиях длительного воздействия жестких термоударов - насадок для сжигания попутных газов, футеровки камер сгорания газообразного и жидкого топлива, горелок для газовых плит и высокотемпературных печей, огнеприпаса для обжига керамических изделий, тиглей для плавки металлов и других.
Предлагаемому материалу присваивается наименование "ТЕКОР".
Claims (1)
- ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО ТЕРМОСТОЙКОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, содержащая Al2O3, C и добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки один оксид из группы CaO, MoO, MnO, NiO, ZnO при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Al2O3 - 20 - 79,5
C - 20 - 75
Указанная добавка - 0,5 - 5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5029449 RU2031886C1 (ru) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Шихта для получения пористого термостойкого керамического материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5029449 RU2031886C1 (ru) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Шихта для получения пористого термостойкого керамического материала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2031886C1 true RU2031886C1 (ru) | 1995-03-27 |
Family
ID=21597947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5029449 RU2031886C1 (ru) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Шихта для получения пористого термостойкого керамического материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2031886C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2455262C2 (ru) * | 2010-06-16 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Растворный способ получения карбидокремниевой шихты с оксидным активатором спекания и способ получения керамики на ее основе |
RU2483043C2 (ru) * | 2011-05-12 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НЭВЗ-Н" | Способ получения пористой структуры керамического материала |
RU2514068C1 (ru) * | 2012-12-20 | 2014-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" | Шихта для изготовления ударостойкой керамики (варианты) |
-
1992
- 1992-01-31 RU SU5029449 patent/RU2031886C1/ru active
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
1. Жуковская А.Е., Кортель А.А. и Шерман Е.А. и др. Применение кремнеорганических полимеров в технологии корундовых огнеупоров. - Огнеупоры, 1980, N 5, с.51-55. * |
2. Кайнарский И.С., Дегтярева Э.В. и Орлова И.Г. Корундовые огнеупоры и керамика. М.: Металлургия, 1987, с.167. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 348271, 1972, с.27. * |
4. Авторское свидетельство СССР N 13900222, кл. C 04B 35/10, 1986. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2455262C2 (ru) * | 2010-06-16 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Растворный способ получения карбидокремниевой шихты с оксидным активатором спекания и способ получения керамики на ее основе |
RU2483043C2 (ru) * | 2011-05-12 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НЭВЗ-Н" | Способ получения пористой структуры керамического материала |
RU2514068C1 (ru) * | 2012-12-20 | 2014-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" | Шихта для изготовления ударостойкой керамики (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6240061B2 (ru) | ||
JP3031865B2 (ja) | 耐熱衝撃性セラミックスの製造方法 | |
US5016610A (en) | Radiant tube type heater | |
RU2031886C1 (ru) | Шихта для получения пористого термостойкого керамического материала | |
KR100704283B1 (ko) | 가열 내화 세라믹 주조 부품, 그 용도 및 상기 주조 부품 제조를 위한 조성물 | |
US3773532A (en) | Mullite-chrome refractory | |
RU2033987C1 (ru) | Шихта для получения пористого керамического материала | |
JP2003238250A (ja) | イットリア質耐火物 | |
RU2249570C2 (ru) | Состав шихты для изготовления керамического материала зернистого строения из диоксида циркония | |
GB2075965A (en) | Nitride bonded refractory shapes and their production | |
RU2310627C1 (ru) | Шихта для изготовления огнеупорных изделий | |
RU1794072C (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупоров | |
SU1395609A1 (ru) | Огнеупорна масса дл футеровки вращающихс печей | |
SU512198A1 (ru) | Керамическа масса | |
SU1020400A1 (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупоров | |
RU1794930C (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупорных изделий | |
RU2116278C1 (ru) | Состав для изготовления керамических материалов | |
SU1694543A1 (ru) | Шихта дл изготовлени керамических изделий | |
SU547428A1 (ru) | Масса дл изготовлени керамических изделий | |
US3298841A (en) | Basic refractory particularly suited for use in rotary kiln | |
JPS608989B2 (ja) | 溶鉱炉用耐火物 | |
SU1384562A1 (ru) | Шихта дл изготовлени форстеритового огнеупора | |
SU1011606A1 (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупорных изделий | |
JPS6033783B2 (ja) | アルミニウムチタネ−ト質のハニカム | |
JPH05117019A (ja) | 塩基性耐火れんが |