RU2033987C1 - Шихта для получения пористого керамического материала - Google Patents
Шихта для получения пористого керамического материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033987C1 RU2033987C1 SU5030321A RU2033987C1 RU 2033987 C1 RU2033987 C1 RU 2033987C1 SU 5030321 A SU5030321 A SU 5030321A RU 2033987 C1 RU2033987 C1 RU 2033987C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strength
- ratio
- sic
- charge
- preparing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению пористого, прочного и термостойкого керамического материала для изготовления основы керамических фильтров и мембран, огнеприпаса с высокой химической стойкостью, а также пористых материалов для теплоизоляции и т.д. Для повышения прочности и термостойкости пористого материала, содержащего оксид алюминия, шихта для его получения содержит смесь порошков карбида кремния и одного из оксидов из ряда CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO при соотношении SiC : MeO, равном 2 : 1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Al2O3 95 - 99; смесь порошков SiC и одного из оксидов из ряда CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO (при соотношении SiC : MeO 2 : 1) - 1 - 5. Предлагаемый состав шихты обеспечивает получение пористой прочной и термостойкой керамики. Прочность изделий составляет 25 - 45%, прочность на изгиб 85 - 150 МПа, термостойкость более 30 теплосмен при термоударах 1200°С - вода. 1 табл.
Description
Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению пористого прочного и термостойкого керамического материала для изготовления основы керамических фильтров и мембран, огнеприпаса с высокой химической стойкостью и большим числом оборотов для обжига различных керамических изделий, пористых материалов для теплоизоляции и т.д.
Большинство пористых огнеупорных керамических материалов, применяемых в настоящее время в различных областях техники, не обладают необходимой прочностью, химической стойкостью, термостойкостью и долговечностью, заданным размером и распределением пор.
Изготавливают эти материалы в основном с применением технического глинозема и электроплавленного корунда с добавками порошков карбида кремния, металлического алюминия, оксида магния, диоксида титана, огнеупорной глины, каолина или кремнеорганических веществ. Изделия из этих материалов имеют пористость 25-35% прочность на изгиб 20-30 МПа, термостойкость при термоударах 1200оС вода в пределах 2-10 теплосмен.
Известны керамические материалы на основе оксида алюминия с добавками кремнеорганических связок, которые при обжиге образуют активный SiO2 и связывают зерна оксида алюминия, частично взаимодействуя с ним и 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 высоких давлений (например, мембраны) и 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 имеют также высокую температуру обжига (до 1700оС), сравнительно низкие значения прочности ( σизг 20-30 МПа) и термостойкость не более 2-3 теплосмен.
Известен также керамический материал на основе электрокорунда с добавками порошков Al и SiC [3] Этот материал имеет температуру обжига 1350-1400оС, пористость 30% прочность на изгиб 30 МПа, термостойкость 5-7 теплосмен 1200оС вода.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является керамический материал, получаемый из шихты, содержащей мас. оксид алюминия 50-85, карбид кремния 5-35, оксид иттрия или оксид магния 2-10, нитрид бора 3-20. Материал имеет пористость 18-21% прочность на изгиб 48-82 МПа, термостойкость 11-18 циклов 1250оС вода [4]
Изделия из перечисленных материалов применяются для огнеприпаса, изделий точного литья по выплавляемым моделям, тиглей для плавки металлов, футеровки печей и т. д. и не предназначены для работы в качестве изделий в условиях, например, фильтрации жидкостей и газов при повышенных давлениях или в условиях резких многократных термоударов.
Изделия из перечисленных материалов применяются для огнеприпаса, изделий точного литья по выплавляемым моделям, тиглей для плавки металлов, футеровки печей и т. д. и не предназначены для работы в качестве изделий в условиях, например, фильтрации жидкостей и газов при повышенных давлениях или в условиях резких многократных термоударов.
Целью изобретения является повышение прочности и термостойкости пористого материала на основе оксида алюминия.
Цель достигается путем введения в оксид алюминия смеси порошков карбида кремния и одного из оксидов из ряда: CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO при соотношении SiC MeO, равном 2: 1, при следующем соотношении компонентов, мас. Оксид алюминия 95-99 Смесь порошков карбида кремния и одного из оксидов из ряда CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO при со- отношении SiC MeO 2:1 1-5
Предлагаемый состав обеспечивает получение пористой прочной и термостойкой керамики за счет образования определенного фазового состава и структуры материала. Пористость изделий составляет 25-45% прочность на изгиб 85-150 МПа, термостойкость более 30 теплосмен при термоударах 1200оС вода.
Предлагаемый состав обеспечивает получение пористой прочной и термостойкой керамики за счет образования определенного фазового состава и структуры материала. Пористость изделий составляет 25-45% прочность на изгиб 85-150 МПа, термостойкость более 30 теплосмен при термоударах 1200оС вода.
Предлагаемый состав является новым и в литературе не известен.
Технология приготовления из предлагаемого состава изделий состоит в следующем.
Сначала приготавливают смесь порошков карбида кремния и оксида двухвалентного металла в соотношении 2:1. Затем компоненты шихты, взятые 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 составляет не менее 2 ч. После перемешивания 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 или в резиновых формах в гидростате при давлении 100-200 МПа. Отпрессованные изделия обжигают при 1400-1500оС. Выдержка при максимальной температуре обжига в зависимости от габаритов изделий составляет 2-5 ч.
П р и м е р 1. Порошок оксида алюминия и смесь порошков карбида кремния и оксида кальция в соотношении в мас. соответственно 97 и 3 перемешивают в 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 пресс-формах и обжигают при 1450оС в течение 5 ч выдержки. Усадка образцов 1% пористость 40% прочность на изгиб 85 МПа, термостойкость 1200оС вода более 20 теплосмен.
П р и м е р 2. Порошок оксида алюминия и смесь порошков карбида кремния и оксида магния в соотношении в мас. соответственно 96 и 4 перемешивают в 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 пресс-формах и обжигают при 1450оС 5 ч. Усадка образцов 1,5% пористость 38% прочность на изгиб 90 МПа, термостойкость 1200оС вода более 20 теплосмен.
П р и м е р 3. Порошок оксида алюминия и смесь порошков карбида кремния и оксида никеля в соотношении в мас. соответственно 98 и 2 перемешивают в 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 пресс-формах и обжигают при 1450оС 5 ч выдержки. Усадка 1,2% пористость 35% прочность на изгиб 80 МПа, термостойкость 1200оС вода более 20 теплосмен.
По описанной технологии изготовлены образцы при различном соотношении компонентов, составы и свойства этих видов образцов приведены в таблице.
Изделия, изготовленные из предлагаемого материала, могут быть широко использованы для фильтрации жидкостей и газов, огнеприпаса для обжига ряда керамических изделий, носителей катализаторов, основы мембран для микро- и ультрафильтрации и др.
Claims (1)
- ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, включающая оксид алюминия, карбид кремния и добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки один оксид из ряда: CaO, MgO, MnO, NiO, ZnO при соотношении SiC и добавки 2 1 при следующем соотношении компонентов, мас.Оксид алюминия 95 99
Смесь SiC и добавки в указанном соотношении 1 5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5030321 RU2033987C1 (ru) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Шихта для получения пористого керамического материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5030321 RU2033987C1 (ru) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Шихта для получения пористого керамического материала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2033987C1 true RU2033987C1 (ru) | 1995-04-30 |
Family
ID=21598379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5030321 RU2033987C1 (ru) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Шихта для получения пористого керамического материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2033987C1 (ru) |
Cited By (4)
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 |
RU2498957C1 (ru) * | 2012-03-23 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | КОМПОЗИЦИОННЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ В СИСТЕМЕ SiC-Al2O3 ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ |
RU2501768C1 (ru) * | 2012-07-12 | 2013-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" | Шихта для изготовления алюмооксидной керамики |
RU2789109C2 (ru) * | 2020-02-27 | 2023-01-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" | Способ изготовления фильтрующего устройства из алюмомагнезиальной шпинели с помощью 3D-печати для фильтрации расплавленного металла |
-
1992
- 1992-01-31 RU SU5030321 patent/RU2033987C1/ru active
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
1. Жуковская А.Е., Кортель А.А., 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, 1981, с.167. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 348271, кл. B 22C 1/22, 1972. * |
4. Авторское свидетельство СССР N 13900222, кл. C 04B 35/10, 1986. * |
Cited By (4)
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 |
RU2498957C1 (ru) * | 2012-03-23 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") | КОМПОЗИЦИОННЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ В СИСТЕМЕ SiC-Al2O3 ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ |
RU2501768C1 (ru) * | 2012-07-12 | 2013-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" | Шихта для изготовления алюмооксидной керамики |
RU2789109C2 (ru) * | 2020-02-27 | 2023-01-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" | Способ изготовления фильтрующего устройства из алюмомагнезиальной шпинели с помощью 3D-печати для фильтрации расплавленного металла |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH04228471A (ja) | アルミニウムチタネートに基づく焼結したセラミツク材料、それらの製造方法およびそれらの使用 | |
US5288672A (en) | Ceramics based on aluminum titanate, process for their production and their use | |
US3959002A (en) | Method of manufacturing white furnace boats for firing ceramic articles and novel furnace boats | |
RU2033987C1 (ru) | Шихта для получения пористого керамического материала | |
US3773532A (en) | Mullite-chrome refractory | |
RU2031886C1 (ru) | Шихта для получения пористого термостойкого керамического материала | |
US3321321A (en) | Fired refractory shape and process for its manufacture | |
GB2075965A (en) | Nitride bonded refractory shapes and their production | |
RU2055054C1 (ru) | Бетонная смесь | |
RU2136631C1 (ru) | Способ получения термостойкой керамики | |
RU2310627C1 (ru) | Шихта для изготовления огнеупорных изделий | |
JP3142360B2 (ja) | SiC質耐火物原料とその調製方法、及び該耐火物原料を用いて得られるSiC質耐火物 | |
SU1694543A1 (ru) | Шихта дл изготовлени керамических изделий | |
KR940010097B1 (ko) | 질화 규소가 결합된 탄화 규소 내화물질 | |
CA1157055A (en) | Refractory | |
GB2094779A (en) | Ceramic matrix material | |
RU2100316C1 (ru) | Состав для изготовления керамического материала | |
SU1571035A1 (ru) | Шихта дл получени керамики | |
SU1724643A1 (ru) | Масса дл изготовлени огнеприпаса | |
RU2657878C1 (ru) | Шихта для изготовления термостойких керамических изделий | |
RU2116278C1 (ru) | Состав для изготовления керамических материалов | |
JP2023091971A (ja) | 耐火れんが原料の組成物、耐火れんがの製造方法 | |
SU1421447A1 (ru) | Св зующее дл приготовлени огнеупорной массы футеровок разливочных ковшей и тиглей | |
SU717008A1 (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупорных изделий | |
RU2054396C1 (ru) | Способ получения корундомуллитовой керамики scnalox - mc |