RU2174947C1 - Графитсодержащая композиция для получения силицированных графитсодержащих изделий - Google Patents
Графитсодержащая композиция для получения силицированных графитсодержащих изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174947C1 RU2174947C1 RU2000102869/12A RU2000102869A RU2174947C1 RU 2174947 C1 RU2174947 C1 RU 2174947C1 RU 2000102869/12 A RU2000102869/12 A RU 2000102869/12A RU 2000102869 A RU2000102869 A RU 2000102869A RU 2174947 C1 RU2174947 C1 RU 2174947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphite
- products
- silicon carbide
- containing composition
- binder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении подшипников, уплотнений насосов, облицовочных плит, волокон. Графитсодержащая композиция содержит, мас.%: графит 2-70; связующее 10-30; карбид кремния остальное. Карбид кремния содержит порошок следующих фракций, мас.%: 250-91 мкм 50-70; менее 90 мкм 30-50. Из этой массы прессуют изделие при давлении 50-120 кгс/см2 в нагретой до 60-90oC пресс-форме. Спрессованное изделие подвергают предварительной термообработке при 300oC, не снимая давления, 15-30 мин. Окончательный обжиг изделий проводят при 950-1100oC в коксовой засыпке 24 ч. Плотность полученного материала 2,82-3,06 г/см3, предел прочности при сжатии 4150-4950 кгс/см2. Изделие имеет повышенную коррозионную стойкость. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области производства конструкционных изделий на основе графита, в частности силицированного графита, предназначенного для использования в народном хозяйстве в опорных и упорных подшипниках, подшипниках скольжения, торцовых уплотнениях насосов, перекачивающих различные жидкости, в том числе с абразивными частицами, в производстве облицовочных плит в химическом и металлургическом производствах, в производстве стеклянных и минеральных волокон и т.д.
Известна композиция для получения силицированных огнеупорных изделий, включающая графит (3-35% мас. ), кремний (3,0-12,5% мас.), карбид кремния (1,5-40% мас. ), кокс (20-30% мас. ), фенольное связующее - остальное (авторское свидетельство СССР N 1072398). Силицированный графит, полученный с использованием указанной композиции, имеет достаточно большую долю углеродной составляющей, вследствие плохой силицируемости кокса, а в связи с этим и значительную долю свободного (непрореагировавшего) кремния, что усугубляется ранним введением в исходный состав свободного кремния. Значительное количество свободного кремния в конечном материале (до 25-30% мас.) при использовании, например материала в качестве облицовочных плит, может приводить к его выпариванию из материала, вследствие высокой упругости паров кремния, т.е. к появлению пористости и снижению прочности. Подобная картина имеет место при контакте с агрессивными расплавами, например жидким стеклом или базальтом.
Наиболее близким техническим решением является углеродсодержащая композиция для силицирования, взятая за прототип (заявка Великобритании N 1437178, 1976 г.), включающая углерод, карбид кремния и связующее.
Недостатком известного технического решения является то, что, полученные на основе этой композиции изделия имеют низкую прочность, а также остаточную пористость, что снижает физико-механические характеристики изделий из этой композиции.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, служит повышение плотности, прочности и эрозионной стойкости изделий на базе предлагаемой композиции.
Поставленная задача решается тем, что в качестве углерода используют графит, а также тем, что композиция имеет следующий состав; мас.%
Графит - 20-70
Связующее - 10-30
Карбид кремния - Остальное
при этом карбид кремния вводится в виде порошка фракций: 250-91 мкм 50-70 мас.%; менее 90 мкм 30-50 мас.%.
Графит - 20-70
Связующее - 10-30
Карбид кремния - Остальное
при этом карбид кремния вводится в виде порошка фракций: 250-91 мкм 50-70 мас.%; менее 90 мкм 30-50 мас.%.
При этом в качестве связующего может использоваться фенолформальдегидная смола либо пек, взятый в тех же количественных пределах. Пек предпочтительней по сравнению с фенолформальдегидной смолой, так как в значительно меньшем количестве выделяет вредные соединения, в частности канцерогенные фенолы при технологических переделах для получения компактных заготовок.
Карбид кремния, введенный в графитовую шихту, выполняет двойную функцию: заполняет мелкие поры, недоступные проникновению жидкому кремнию в процессе жидкофазной пропитки, во-вторых, частицы карбида кремния являются центрами кристаллизации вторичного карбида кремния, образующегося в процессе высокотемпературной пропитки углеродсодержащей основы.
Таким образом, шихта, состоящая из графитовой крошки и порошка карбида кремния, способствует получению после пропитки жидким кремнием плотных, прочных изделий, представляющих собой сплошную структуру, состоящую преимущественно из карбида кремния. При этом плотность конечных изделий по всему объему изделия выше 2,7 г/см3.
Изделия производят по следующей технологии: искусственный графит (отходы, брак по трещинам и сколам) предварительно дробят на куски размером от 5-10 до 30 мм, затем измельчают в молотковой дробилке, шаровой вибромельнице до размеров частиц 800-1000 мкм, производят рассев на фракции и осуществляют дозирование графитовой шихты в требуемых долях по фракциям, проводят смешение с порошком карбида кремния дозируемым в работающую смесительную машину, куда затем добавляют связующее: фенолформальдегидная смола или пек. Перемешивание шихты проводят в течение 1-2 часов.
Изделия прессуют в пресс-форме нагретой до 60-90oC при давлении 50-120 кгс/см2. Предварительную термообработку проводят в электропечи с рабочей температурой до 300oC, не снимая давления с пресс-формы, в течение 15-30 минут, после чего пресс-форму охлаждают и заготовку или деталь выпрессовывают. Обжиг проводят при 950-1100oC в коксовой засыпке в течение 24 часов.
Пропитку образцов жидким кремнием осуществляют в высокотемпературной вакуумной печи в вакууме не хуже 10-1 мм рт. ст. при температуре 1950oC в течение 15 минут с последующим охлаждением и разгрузкой печи.
В таблице 1 представлены опробованные составы композиций. В качестве связующего в примерах таблицы 1 использовали связующее фенольное порошкообразное (СФП). Аналогичные результаты имеют место при использовании пека, поэтому в таблице они не приводятся.
Некоторые физико-механические свойства полученных композиций после силицирования в сравнении с прототипом приведены в таблице 2.
Коррозионную стойкость силицированных изделий оценивали в среде NaOH при 80oC в течение 1000 часов по ГОСТ 13819-68.
Из таблицы 2 следует, что введение первичного карбида кремния по примерам 1-9 во всех случаях приводит к увеличению плотности по сравнению с прототипом, прочности и коррозионной стойкости, что связано с уменьшением в материале свободного кремния, который вымывается в среде щелочи, и увеличении доли карбида кремния.
Силицированные изделия на основе графитсодержащей композиции, кроме перечисленного, могут быть использованы в качестве форсунок для распыления воздуха с абразивными частицами, горелок в термических газовых печах, протяжек при производстве проволоки и т.д.
Claims (1)
1. Графитсодержащая композиция для получения силицированных изделий, включающая углерод, карбид кремния и связующее, отличающаяся тем, что в качестве углерода используют графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Графит - 20-70
Связующее - 10-30
Карбид кремния - Остальное
2. Графитсодержащая композиция по п.1, отличающаяся тем, что карбид кремния имеет вид порошка со следующим соотношением фракций: 250-91 мкм - 50-70 мас%; менее 90 мкм - 30-50 мас%.
Графит - 20-70
Связующее - 10-30
Карбид кремния - Остальное
2. Графитсодержащая композиция по п.1, отличающаяся тем, что карбид кремния имеет вид порошка со следующим соотношением фракций: 250-91 мкм - 50-70 мас%; менее 90 мкм - 30-50 мас%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102869/12A RU2174947C1 (ru) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Графитсодержащая композиция для получения силицированных графитсодержащих изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102869/12A RU2174947C1 (ru) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Графитсодержащая композиция для получения силицированных графитсодержащих изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2174947C1 true RU2174947C1 (ru) | 2001-10-20 |
Family
ID=20230279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000102869/12A RU2174947C1 (ru) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Графитсодержащая композиция для получения силицированных графитсодержащих изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2174947C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559965C1 (ru) * | 2014-05-07 | 2015-08-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита "НИИграфит" | Композиция тонкостенных трубчатых элементов и способ получения тонкостенных трубчатых элементов |
RU2656375C1 (ru) * | 2017-09-05 | 2018-06-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Композиция для изготовления электротехнических изделий |
RU2780201C1 (ru) * | 2022-04-13 | 2022-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Композиция для изготовления электротехнических изделий |
-
2000
- 2000-02-09 RU RU2000102869/12A patent/RU2174947C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559965C1 (ru) * | 2014-05-07 | 2015-08-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита "НИИграфит" | Композиция тонкостенных трубчатых элементов и способ получения тонкостенных трубчатых элементов |
RU2656375C1 (ru) * | 2017-09-05 | 2018-06-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Композиция для изготовления электротехнических изделий |
RU2780201C1 (ru) * | 2022-04-13 | 2022-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Композиция для изготовления электротехнических изделий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2370435C2 (ru) | Углеродсодержащая композиция для получения силицированных изделий | |
CN107473756B (zh) | 一种多用途含低维碳的陶瓷/炭复合材料及其生产方法 | |
CN106187225B (zh) | 一种抗侵蚀镁碳砖及其制备方法 | |
CN102093065B (zh) | 一种以复合镁砂为主要原料的镁碳砖及制备方法 | |
CN106986649A (zh) | 一种高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴及其制备方法 | |
CN108863414B (zh) | 一种高性能的镁碳砖及其制备方法 | |
CN105198457A (zh) | 一种转炉挡渣内水口砖及其制备方法 | |
CN106631074A (zh) | 一种高氧化钙含量的氧化钙材料及其制备方法 | |
CN101665365B (zh) | 碳素保护套管耐火材料及其制备方法 | |
CN108640694A (zh) | 一种引入复相添加剂的增强镁碳砖及其制备方法 | |
CN106145971A (zh) | 一种抗裂镁碳砖及其制备方法 | |
CN111621661A (zh) | 一种碳化钨铜的制备方法 | |
CN116675517B (zh) | 一种环保型中间包干式料及其制备方法 | |
RU2174947C1 (ru) | Графитсодержащая композиция для получения силицированных графитсодержащих изделий | |
CN111533567B (zh) | 一种石墨耐火材料板及生产工艺 | |
CN104844239A (zh) | 一种环保型镁碳砖及其生产方法 | |
CN105924179A (zh) | 一种氮化硅陶瓷加热器保护管及其制备方法与应用 | |
JP5120748B2 (ja) | 炭素成形材料の製造方法 | |
CN110282960A (zh) | 一种碳复合耐火材料的制备方法 | |
CN110255970A (zh) | 一种免烧低碳镁碳砖及其制备方法 | |
CN115650702A (zh) | 一种环保型连铸中间包干式料及其制备方法 | |
CN101348377A (zh) | 用合成的MgO-SiC-C质材料制备耐火材料的方法 | |
KR20000067656A (ko) | 액상 반응소결에 의한 탄화규소 세라믹 밀봉재의 제조방법 | |
JPH0881706A (ja) | 高炉用炭素耐火物の製造方法 | |
CN109400128A (zh) | 一种含叶腊石粉体的铝碳质耐火材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040210 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060210 |