RU2405756C1 - Method of producing alumina ceramic - Google Patents
Method of producing alumina ceramic Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405756C1 RU2405756C1 RU2009127912/03A RU2009127912A RU2405756C1 RU 2405756 C1 RU2405756 C1 RU 2405756C1 RU 2009127912/03 A RU2009127912/03 A RU 2009127912/03A RU 2009127912 A RU2009127912 A RU 2009127912A RU 2405756 C1 RU2405756 C1 RU 2405756C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramics
- temperature
- ceramic
- viscosity
- firing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения корундового керамического материала, предназначенного для изготовления изделий из конструкционной керамики с повышенными статическими нагрузками.The invention relates to methods for producing corundum ceramic material intended for the manufacture of products from structural ceramics with high static loads.
Известен способ получения высококачественной конструкционной корундовой керамики со стеклодобавкой - минерализатором, содержащим оксиды кремния, кальция и бора в массовом соотношении 1:1:1 и спеченным при 900-1000°С. При этом шихта дополнительно содержит фторидосодержащую добавку в количестве 0,5-1 мас.%., а обжиг керамики проводят при температуре 1500-1550°С (пат. №2119901, МПК С04В 35/10, С04В 35/18, от 10.06.97, опубл. 10.10.1998 г.). Недостатком известного способа является повышенная температура обжига керамики.A known method of producing high-quality structural corundum ceramics with glass additives - mineralizer containing oxides of silicon, calcium and boron in a mass ratio of 1: 1: 1 and sintered at 900-1000 ° C. Moreover, the charge additionally contains a fluoride-containing additive in an amount of 0.5-1 wt.%., And the firing of ceramics is carried out at a temperature of 1500-1550 ° C (US Pat. No. 2119901, IPC С04В 35/10, С04В 35/18, from 10.06. 97, published on 10/10/1998). The disadvantage of this method is the increased firing temperature of ceramics.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения корундового керамического материала, предназначенного для изготовления изделий из конструкционной керамики со стеклодобавкой минерализатором, содержащим оксиды магния, кальция, кремния и бора при массовом соотношении 0,5:0,5:1:1 (пат. №2171244, МПК С04В 35/111, от 10.04.2000, опубл. 27.07.2001 г.). Обжиг керамики проводят при 1440-1460°С, а шихта имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:Closest to the claimed method is a method for producing corundum ceramic material intended for the manufacture of products from structural ceramics with a glass additive mineralizer containing oxides of magnesium, calcium, silicon and boron in a mass ratio of 0.5: 0.5: 1: 1 (US Pat. No. 2171244, IPC С04В 35/111, dated April 10, 2000, publ. July 27, 2001). Ceramics are fired at 1440-1460 ° C, and the mixture has the following ratio of components, wt.%:
Недостатком наиболее близкого к заявляемому известного способа является повышенная температура обжига керамики (1440-1460°С), а также необходимость предварительного спекания стеклодобавки - минерализатора (8-12 мас.%) при достаточно высоких температурах 900-1000°С. Использование высоковязкой минерализующей добавки - стеклобоя (вязкость в температурном интервале обжига керамики 106 Па·с) в незначительной степени способствует переводу процесса спекания в область более низких температур.The disadvantage of the closest to the claimed known method is the increased firing temperature of ceramics (1440-1460 ° C), as well as the need for preliminary sintering of the glass additive - mineralizer (8-12 wt.%) At sufficiently high temperatures of 900-1000 ° C. The use of a highly viscous mineralizing additive - cullet (viscosity in the temperature range of ceramic firing 10 6 Pa · s) insignificantly contributes to the transfer of the sintering process to lower temperatures.
Задачей предлагаемого способа является получение корундовой керамики, имеющей более низкую температуру спекания при повышенных прочностных характеристиках.The objective of the proposed method is to obtain corundum ceramics having a lower sintering temperature with high strength characteristics.
В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.This is a new technical result, which is in a causal relationship with the essential features of the invention.
Существенные признаки изобретения заключаются в том, что глинозем смешивают с минерализатором в виде хлоридов щелочных и щелочеземельных металлов КСl, MgCl2, LiCl, CaCl2, NaCl, BaCl2, характеризующихся вязкостью от 1 до 5 Па·с и поверхностным натяжением (50-250)·10-3 Н/м в температурном интервале обжига керамики в количестве 1-2 мас.% по катион-кислородному компоненту, приготовление спека осуществляют при температуре 1300°С, а обжиг проводят при температуре 1350-1400°С.The essential features of the invention are that alumina is mixed with a mineralizer in the form of alkali and alkaline earth metal chlorides KCl, MgCl 2 , LiCl, CaCl 2 , NaCl, BaCl 2 , characterized by a viscosity of 1 to 5 Pa · s and surface tension (50-250 ) · 10 -3 N / m in the temperature range of firing ceramics in an amount of 1-2 wt.% By cation-oxygen component, the preparation of cake is carried out at a temperature of 1300 ° C, and firing is carried out at a temperature of 1350-1400 ° C.
Минерализующие добавки в глинозем вводили с учетом эквивалентного содержания в них минерализующего компонента (катион-кислородного компонента). Фактическое соотношение количества введенного минерализатора и количества катион-кислородного компонента в нем приведено в таблице 1. При этом сравнение минерализующего эффекта в зависимости от вязкости и поверхностного натяжения добавок осуществляется по одинаковому количеству введенных с минерализатором оксидов металлов.Mineralizing additives were introduced into alumina taking into account the equivalent content of the mineralizing component (oxygen-cation component) in them. The actual ratio of the amount of introduced mineralizer and the amount of cation-oxygen component in it is given in table 1. Moreover, the comparison of the mineralizing effect depending on the viscosity and surface tension of the additives is carried out by the same amount of metal oxides introduced with the mineralizer.
Использование минерализатора с вязкостью от 1 до 5 Па·с и поверхностным натяжением (50-250)·10-3 Н/м в температурном интервале обжига керамики обеспечивает существенное снижение температуры обжига за счет образования жидкой фазы высокой реакционной активности с низкой вязкостью и низким поверхностным натяжением расплава минерализатора. Содержание минерализатора в заявляемых количествах (1-2 мас.% по катион-кислородному компоненту) обеспечивает существенное повышение прочностных характеристик.The use of a mineralizer with a viscosity of 1 to 5 Pa · s and a surface tension of (50-250) · 10 -3 N / m in the temperature range of firing ceramics provides a significant reduction in the firing temperature due to the formation of the liquid phase of high reactivity with low viscosity and low surface the melt tension of the mineralizer. The content of the mineralizer in the claimed amounts (1-2 wt.% By cation-oxygen component) provides a significant increase in strength characteristics.
Способ осуществляется следующим образом. Глинозем и минерализатор с вязкостью от 1 до 5 Па·с и поверхностным натяжением (50-250)·10-3 Н/м в температурном интервале обжига керамики в количестве 1-2 мас.% по катион-кислородному компоненту тщательно измельчают до фракции 1-3 мкм и смешивают в заявленном соотношении. Полученную шихту синтезируют при температуре 1300°С и вновь измельчают, преимущественно в вибромельнице. Из полученной шихты формуют образцы при давлении формования 80-100 МПа, а далее обжигают при температуре 1350-1400°С.The method is as follows. Alumina and mineralizer with a viscosity of 1 to 5 Pa · s and a surface tension of (50-250) · 10 -3 N / m in the temperature range of ceramic firing in the amount of 1-2 wt.% By cation-oxygen component are carefully ground to fraction 1 -3 microns and mixed in the stated ratio. The resulting mixture is synthesized at a temperature of 1300 ° C and again crushed, mainly in a vibratory mill. Samples are molded from the resulting mixture at a molding pressure of 80-100 MPa, and then fired at a temperature of 1350-1400 ° C.
Данные по виду минерализатора, его содержанию в керамической массе, температуре спекания и прочностным характеристикам обожженных изделий по заявляемому способу в сравнении с прототипом представлены в табл.1. Обоснование оптимального количества минерализатора по заявляемому способу представлено в табл.2 и приведено по отношению к самой эффективной минерализующей добавке КСl, обладающей минимальной вязкостью (вязкость 1 Па·с в температурном интервале обжига керамики).Data on the type of mineralizer, its content in the ceramic mass, sintering temperature and strength characteristics of the calcined products by the present method in comparison with the prototype are presented in table 1. The rationale for the optimal amount of mineralizer according to the claimed method is presented in table 2 and is given in relation to the most effective mineralizing additive KCl, having a minimum viscosity (viscosity 1 Pa · s in the temperature range of firing ceramics).
Анализ данных табл.1 свидетельствует о перспективности использования при получении корундовой керамики минерализующих добавок, характеризующихся вязкостью от 1 до 5 Па·с и поверхностным натяжением (50-250)·10-3 Н/м в температурном интервале обжига керамики. Использование высоковязких минерализующих стеклодобавок (вязкость в температурном интервале обжига керамики - 106 Па·с) не обеспечивает преимущества по температуре спекания и показателям прочности при изгибе в сравнении с низковязкими минерализаторами, заявляемыми в способе. Низковязкие минерализаторы образуют высокоподвижную, маловязкую и однородную жидкую фазу, что в свою очередь приводит к более раннему созреванию материала, активации процесса формирования основной кристаллической фазы - корунда и, как следствие, повышению качества изделий при более низких температурах спекания.An analysis of the data in Table 1 indicates the promising use of mineralizing additives in the preparation of corundum ceramics, characterized by a viscosity of 1 to 5 Pa · s and a surface tension of (50-250) · 10 -3 N / m in the temperature range of ceramic firing. The use of high-viscosity mineralizing glass additives (viscosity in the temperature range of ceramic firing - 10 6 Pa · s) does not provide advantages in sintering temperature and bending strength in comparison with the low-viscosity mineralizers claimed in the method. Low-viscosity mineralizers form a highly mobile, low-viscosity and homogeneous liquid phase, which in turn leads to earlier ripening of the material, activation of the process of formation of the main crystalline phase - corundum, and, as a result, an increase in the quality of products at lower sintering temperatures.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009127912/03A RU2405756C1 (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | Method of producing alumina ceramic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009127912/03A RU2405756C1 (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | Method of producing alumina ceramic |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2405756C1 true RU2405756C1 (en) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009127912/03A RU2405756C1 (en) | 2009-07-20 | 2009-07-20 | Method of producing alumina ceramic |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2405756C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728911C1 (en) * | 2019-08-06 | 2020-08-03 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of making corundum ceramics |
CN116535196A (en) * | 2023-05-23 | 2023-08-04 | 长沙华脉新材料有限公司 | Preparation method and application of alumina ceramic |
-
2009
- 2009-07-20 RU RU2009127912/03A patent/RU2405756C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728911C1 (en) * | 2019-08-06 | 2020-08-03 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of making corundum ceramics |
CN116535196A (en) * | 2023-05-23 | 2023-08-04 | 长沙华脉新材料有限公司 | Preparation method and application of alumina ceramic |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100214923B1 (en) | Synthetic clay for ceramics and process for preparing the same | |
US6753299B2 (en) | Composite silica proppant material | |
CN108367993B (en) | Sintered refractory zircon composite material, method for the production thereof and use thereof | |
JP5661303B2 (en) | Composition for low-temperature fired porcelain and method for producing low-temperature fired porcelain | |
TWI732944B (en) | Spinel powder containing magnesium oxide and its manufacturing method | |
BR112017000716B1 (en) | CERAMIC-METAL COMPOSITE WEAR COMPONENT, COMMINUTION DEVICE, COMPOSITE SHIELDING AND DREDGING TOOLS AND PUMPS | |
RU2014148285A (en) | COMPOSITION AND METHOD FOR PREPARING AN EXTRA LIGHT CERAMIC SPLIT FILLER | |
RU2405756C1 (en) | Method of producing alumina ceramic | |
CN109020520A (en) | A kind of anti-thermal shock and the ceramic rod of high temperature creep-resisting and preparation method thereof | |
Sarkar et al. | Study on the effect of deflocculant variation in high-alumina low-cement castable | |
Sarkar et al. | Effect of Alumina Fines on a Vibratable High-Alumina Low-Cement Castable | |
CN104961449B (en) | Semitransparent jadeite ceramic and preparation method thereof | |
RU2494994C1 (en) | Method of producing alumina ceramic | |
RU2633463C1 (en) | Method for producing charge for corundum ceramics (versions) | |
RU2171244C1 (en) | Method of preparing corundum ceramic material | |
RU2397968C1 (en) | Composition and method of making corundum refractory concrete | |
RU2698880C1 (en) | Method of making ceramics based on zirconium dioxide | |
RU2376258C1 (en) | Lime and siliceous binder, method of lime and siliceous binder production and method of moulding sand production for extruded silicate items | |
RU2119901C1 (en) | Method of manufacturing corundum ceramics | |
RU2730229C1 (en) | Mixture based on aluminium oxide and method of producing strong ceramics | |
RU2560014C1 (en) | Ceramic mixture | |
RU2731323C1 (en) | Ceramic mixture | |
RU2379257C1 (en) | Method for making alumina ceramic products | |
RU2789475C1 (en) | Method for producing structural ceramics based on aluminum oxide | |
RU2412129C1 (en) | Crude mix for making ceramic facing tile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140721 |