RU2633463C1 - СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (варианты) - Google Patents

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2633463C1
RU2633463C1 RU2016131462A RU2016131462A RU2633463C1 RU 2633463 C1 RU2633463 C1 RU 2633463C1 RU 2016131462 A RU2016131462 A RU 2016131462A RU 2016131462 A RU2016131462 A RU 2016131462A RU 2633463 C1 RU2633463 C1 RU 2633463C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxide
aluminum hydroxide
mixture
mineralizing additive
additive
Prior art date
Application number
RU2016131462A
Other languages
English (en)
Inventor
Геннадий Петрович Зайцев
Игорь Дмитриевич Шпотаковский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС"
Priority to RU2016131462A priority Critical patent/RU2633463C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2633463C1 publication Critical patent/RU2633463C1/ru

Links

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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C04B2235/3218—Aluminium (oxy)hydroxides, e.g. boehmite, gibbsite, alumina sol
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области производства технической корундовой керамики и может быть использовано, в частности, для изготовления броневой керамики. Способ приготовления шихты включает смешивание гидроксида алюминия с минерализующей добавкой и термическую обработку полученной смеси. В качестве минерализующей добавки используют диоксид титана или соль титана (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид титана, в сочетании с оксидом марганца (IV), или с оксидом марганца (II), или с солью марганца (II), при термическом разложении которой образуется оксид марганца (II). Компоненты шихты берут в следующем соотношении: гидроксид алюминия в пересчете на оксид алюминия 92-98 мас.%, минерализующая добавка 2-8 мас.%. Минерализующая добавка также может содержать оксид меди или оксид циркония. Термическую обработку смеси гидроксида алюминия с минерализующей добавкой осуществляют при температуре 1100-1150°C. По второму варианту в качестве минерализующей добавки используют то же соединение титана в сочетании с оксидом кальция или с солью кальция, при термическом разложении которой образуется оксид кальция. Технический результат изобретения - упрощение и удешевление способа приготовления шихты для алюмооксидной керамики за счет снижения температуры получения спека и изделий из него. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 пр.

Description

Изобретение относится к области производства технической корундовой керамики и может быть использовано, в частности, для изготовления броневой керамики.
В последнее время все большее распространение получает корундовая керамика, изготавливаемая из шихты, основу которой составляет α-оксид алюминия (корунд).
Указанные материалы обладают высокими показателями в отношении таких физико-механических характеристик, как твердость, модуль упругости, прочность, износостойкость, стойкость к ударным нагрузкам, что делает данные материалы пригодными для изготовления высокопрочной керамики, в частности броневой керамики
Однако корунд является относительно дорогостоящим сырьем, его сырьевая база весьма ограничена. Это стимулирует поиски более дешевого и доступного корундообразующего сырья, которое в ходе приготовления шихты переходит в α-форму оксида алюминия.
Так, известен способ приготовления шихты для получения корундовой керамики, описанный в [RU 2171244], в котором в качестве корундообразующего компонента использован гидроксид алюминия. Указанный способ выбран в качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения.
Данный способ включает смешивание гидроксида алюминия с минерализующей добавкой и термическую обработку полученной смеси.
В качестве минерализующей добавки в рассматриваемом способе используют предварительно спеченную при температуре 900-1000°C стеклодобавку, включающую MgO, CaO, SiO2, B2O3.
После перемешивания измельченных компонентов шихты осуществляют ее термическую обработку (синтез) при температуре 1350°C.
Полученная по данному способу шихта обеспечивает возможность получения корундовой керамики с высокими прочностными характеристиками с температурой спекания 1450°C.
Однако полученная согласно указанному способу шихта требует проведения операции предварительного спекания минерализующей добавки при температуре 900-1000°C, что усложняет и удорожает рассматриваемый способ. Кроме того, синтез шихты осуществляют при относительно высокой температуре спекания 1350°C.
Задачей заявляемого изобретения по первому и второму вариантам изобретения является упрощение и удешевление способа приготовления шихты для корундовой керамики.
Сущность изобретения по первому варианту заключается в том, что в способе приготовления шихты с использованием в качестве исходного сырья гидроксида алюминия, включающем смешивание гидроксида алюминия с минерализующей добавкой и термическую обработку полученной смеси, согласно изобретению в качестве минерализующей добавки используют диоксид титана или соль титана (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид титана, в сочетании с оксидом марганца (IV), или с оксидом марганца (II), или с солью марганца (II), при термическом разложении которой образуется оксид марганца (II), термическую обработку смеси гидроксида алюминия с минерализующей добавкой осуществляют при температуре 1100-1150°C, при этом компоненты шихты берут в следующем соотношении: гидроксид алюминия в пересчете на оксид алюминия 92-98 мас. %, минерализующая добавка 2-8 мас. %.
В частном случае выполнения изобретения по первому варианту минерализующая добавка дополнительно содержит оксид меди (II) или соль меди (II), при термическом разложении которой образуется оксид меди (II).
В частном случае выполнения изобретения по первому варианту минерализующая добавка дополнительно содержит диоксид циркония или соль циркония (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид циркония.
В частном случае выполнения изобретения по первому варианту минерализующая добавка дополнительно содержит водный алюмосиликат.
В частном случае выполнения изобретения по первому варианту используют порошкообразный гидроксид алюминия с содержанием влаги не более 0,2 мас. %.
Сущность изобретения по второму варианту заключается в том, что в способе приготовления шихты с использованием в качестве исходного сырья гидроксида алюминия, включающем смешивание гидроксида алюминия с минерализующей добавкой и термическую обработку полученной смеси, согласно изобретению в качестве минерализующей добавки используют диоксид титана или соль титана (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид титана, в сочетании с оксидом кальция или с солью кальция, при термическом разложении которой образуется оксид кальция, термическую обработку смеси гидроксида алюминия с минерализующей добавкой осуществляют при температуре 1100-1150°C, при этом компоненты шихты берут в следующем соотношении: гидроксид алюминия в пересчете на оксид алюминия 92-98 мас. %, минерализующая добавка 2-8 мас. %.
В частном случае выполнения изобретения по второму варианту используют порошкообразный гидроксид алюминия с содержанием влаги не более 0,2 мас. %.
В заявляемом способе как по первому, так и по второму вариантам изобретения используют в качестве корундообразующего компонента относительно дешевое и доступное сырье - порошкообразный гидроксид алюминия.
Принципиально важным в заявляемом способе как по первому, так и по второму вариантам изобретения является использование в составе шихты минерализующей добавки вышеуказанного состава, которая не требует предварительного спекания при высоких температурах, что значительно упрощает и удешевляет способ. При этом синтез шихты происходит при относительно низкой температуре 1100-1150°C, что также способствует снижению энергозатрат и, соответственно, удешевляет способ приготовления шихты.
Качественный и количественный состав вышеуказанных добавок, а также температурные пределы для процесса термической обработки смеси компонентов шихты как по первому, так и по второму вариантам изобретения были подобраны в ходе экспериментальных исследований и выбраны из условия обеспечения практически полного перехода гидроксида алюминия в α-оксид алюминия, а также обеспечения более низкой температуры синтеза шихты. При этом указанные добавки способствуют снижению температуры спекания изготавливаемых из шихты изделий и улучшению физико-механических показателей изготавливаемых из получаемой по заявляемому способу шихты изделий, в том числе в отношении такой характеристики, как стойкость к ударным нагрузкам, что особенно важно для броневой керамики.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, как по первому, так и по второму вариантам изобретения является упрощение и удешевление способа приготовления шихты для алюмооксидной керамики.
В первом варианте изобретения в случае, когда минерализующая добавка дополнительно содержит оксид меди (II) или соль меди (II), при термическом разложении которой образуется оксид меди (II), обеспечивается еще большее снижение температуры спекания получаемой из шихты керамики.
В первом варианте изобретения в случае, когда минерализующая добавка дополнительно содержит диоксид циркония или соль циркония (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид циркония, наряду с улучшением прочностных характеристик изготавливаемой из шихты керамики достигается повышение ее твердости и вязкости разрушения без заметного утяжеления керамики.
В первом варианте изобретения в случае, когда минерализующая добавка дополнительно содержит водный алюмосиликат, обеспечивается снижение массы изготавливаемого из шихты керамического материала. Могут быть использованы, в частности, такие виды водного алюмосиликата, как каолинит, монтмориллонит.
В случае когда по первому и второму вариантам изобретения используют порошкообразный гидроксид алюминия с влажностью не более 0,2 мас. %, облегчается процесс перемешивания компонентов шихты с достижением однородности ее состава.
Способ по первому варианту изобретения осуществляют следующим образом.
Готовят шихту, включающую гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Для облегчения процесса перемешивания компонентов шихты с достижением однородности ее состава целесообразно использовать мелкодисперсный порошкообразный гидроксид алюминия с влажностью не более 0,2%.
В качестве минерализующей добавки используют диоксид титана или соль четырехвалентного титана - титана (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид титана, в сочетании с оксидом четырехвалентного марганца - марганца (IV), или с оксидом двухвалентного марганца - марганца (II), или с солью двухвалентного марганца - марганца (II), при термическом разложении которой образуется оксид марганца (II).
В частности, используют соли титана (IV) (например, сульфат, хлорид) и соли марганца (II) (например, карбонат, сульфат).
Минерализующая добавка может дополнительно содержать оксид двухвалентной меди - меди (II) или соль двухвалентной меди - меди (II), при термическом разложении которой образуется оксид двухвалентной меди - меди (II). В частности, используют соли меди (II) (например, сульфат, карбонат).
Минерализующая добавка может дополнительно содержать диоксид циркония или соль четырехвалентного циркония - циркония (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид циркония. В частности, используют соли циркония (IV) (например, карбонат, сульфат).
Минерализующая добавка может дополнительно содержать водный алюмосиликат.
Компоненты шихты берут в следующем соотношении, мас. %: гидроксид алюминия в пересчете на оксид алюминия 92-98 мас. %, минерализующая добавка 2-8 мас. %.
Соотношение входящих в состав минерализующей добавки веществ может варьироваться в зависимости от свойств, которые требуется обеспечить в изготавливаемых из шихты керамических изделиях.
Компоненты шихты измельчают и смешивают по известным технологиям с получением однородной смеси мелкодисперсных частиц шихты требуемого гранулометрического состава. В частности, используют технологию совместного мокрого или сухого помола компонентов шихты с одновременным их перемешиванием, например, в шаровой мельнице или в вибромельнице.
Затем осуществляют термическую обработку смеси компонентов шихты при температуре 1100-1150°C с получением спека.
Полученный спек измельчают до достижения требуемого гранулометрического состава.
Керамические изделия из шихты получают по традиционной технологии, включающей формование заготовки изделия методом полусухого прессования, холодного или горячего литья, экструзии, последующую сушку полученной заготовки изделия и ее спекание (обжиг) в окислительной среде. Как показали эксперименты, спекание заготовки изделия достигается при относительно низкой температуре 1250-1380°C.
Способ по второму варианту изобретения осуществляют следующим образом.
Готовят шихту, включающую гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Для облегчения процесса перемешивания компонентов шихты с достижением однородности ее состава целесообразно использовать мелкодисперсный порошкообразный гидроксид алюминия с влажностью не более 0,2%.
В качестве минерализующей добавки используют диоксид титана или соль четырехвалентного титана - титана (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид титана, в сочетании с оксидом кальция или с его солью, при термическом разложении которой образуется оксид кальция.
В частности, используют соли титана (IV) (карбонат, сульфат) или карбонат кальция.
Компоненты шихты берут в следующем соотношении, мас. %: гидроксид алюминия в пересчете на оксид алюминия 92-98 мас. %, минерализующая добавка 2-8 мас. %.
Соотношение входящих в состав минерализующей добавки веществ может варьироваться в зависимости от свойств, которые требуется обеспечить в изготавливаемых из шихты керамических изделиях.
Компоненты шихты смешивают по известным технологиям с получением однородной смеси мелкодисперсных частиц шихты требуемого гранулометрического состава. В частности, используют технологию совместного мокрого или сухого помола компонентов шихты с одновременным их перемешиванием, например, в шаровой мельнице или в вибромельнице.
Затем осуществляют термическую обработку смеси компонентов шихты при температуре 1100-1150°C с получением спека.
Полученный спек измельчают до достижения требуемого гранулометрического состава.
Керамические изделия из шихты получают по традиционной технологии, включающей формование заготовки изделия методом полусухого прессования, холодного или горячего литья, экструзии, последующую сушку полученной заготовки изделия из шихты и ее спекание (обжиг) в окислительной среде. Как показали эксперименты, спекание заготовки изделия достигается при относительно низкой температуре 1250-1380°C.
Возможность реализации заявляемого изобретения по первому варианту показана в примерах конкретного выполнения.
Пример 1
Готовили 10 кг шихты, включающей гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали порошкообразный гидроксид алюминия марки ГД8, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 95 мас.% в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали диоксид титана в сочетании с оксидом марганца в соотношении 50:50 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 5 мас. %.
Компоненты шихты смешивали с использованием технологии совместного сухого помола с одновременным их перемешиванием в шаровой мельнице.
Указанную смесь после предварительного брикетирования подвергали термической обработке при температуре 1100°C в течение 3 час.
Полученную синтезированную шихту в виде спека измельчали до достижения размеров частиц, лежащих в диапазоне 0,5-2 мкм.
Как показали рентгеновские исследования, в синтезированной шихте содержание оксида алюминия в α-форме (корунда) составило 100%.
Пример 2
Готовили 10 кг шихты, включающей гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали порошкообразный гидроксид алюминия марки ГД8, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 95 мас. % в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали карбонат титана (IV) в сочетании с карбонатом марганца (II), взятыми в количестве, обеспечивающем в синтезированной шихте соотношение диоксида титана и оксида марганца (II) 50:50 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 5 мас. %.
Как показали рентгеновские исследования, в синтезированной шихте содержание оксида алюминия в α-форме (корунда) составило 100%.
Пример 3
Готовили 10 кг шихты, включающей гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали гидроксид алюминия марки ГД18, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 96 мас. % в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали диоксид титана в сочетании с оксидом марганца (II) и с оксидом меди (II) в соотношении 40:50:10 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 4 мас. %
Компоненты шихты смешивали с использованием технологии совместного сухого помола с одновременным их перемешиванием в шаровой мельнице.
Указанную смесь после предварительного брикетирования подвергали термической обработке при температуре 1100°C в течение 3 час.
Полученную синтезированную шихту в виде спека измельчали до достижения размеров частиц, лежащих в диапазоне 0,5-2 мкм.
Как показали рентгеновские исследования, в синтезированной шихте содержание оксида алюминия в α-форме (корунда) составило 100%.
Пример 4
Готовили 10 кг шихты, включающей гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали порошкообразный гидроксид алюминия марки ГД8, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 98 мас. % в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали диоксид титана в сочетании с оксидом марганца (II) и с каолинитом в соотношении 35:45:20 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 2 мас. %.
Компоненты шихты смешивали с использованием технологии совместного сухого помола с одновременным их перемешиванием в шаровой мельнице.
Указанную смесь после предварительного брикетирования подвергали термической обработке при температуре 1150°C в течение 1 часа 20 минут.
Полученную синтезированную шихту в виде спека измельчали до достижения размеров частиц, лежащих в диапазоне 0,5-2 мкм.
Как показали рентгеновские исследования, в синтезированной шихте содержание оксида алюминия в α-форме (корунда) составило 100%.
Пример 5
Готовили 10 кг шихты, включающей гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали гидроксид алюминия марки ГД18, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 98 мас. % в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали диоксид титана в сочетании с оксидом марганца (II) и с диоксидом циркония в соотношении 40:40:20 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 2 мас. % от массы шихты.
Компоненты шихты смешивали с использованием технологии совместного сухого помола с одновременным их перемешиванием в шаровой мельнице.
Указанную смесь после предварительного брикетирования подвергали термической обработке при температуре 1100°C в течение 2 часов 40 минут.
Полученную синтезированную шихту в виде спека измельчали до достижения размеров частиц, лежащих в диапазоне 0,5-2 мкм.
Пример 6
Готовили 10 кг шихты, включающей гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали порошкообразный гидроксид алюминия марки ГД8, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 92 мас. % в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали карбонат титана (IV) в сочетании с карбонатом марганца (II), взятыми в количестве, обеспечивающем в синтезированной шихте соотношение диоксида титана и оксида марганца (II) 50:50 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 8 мас. %.
Компоненты шихты смешивали с использованием технологии совместного сухого помола с одновременным их перемешиванием в шаровой мельнице.
Указанную смесь после предварительного брикетирования подвергали термической обработке при температуре 1150°C в течение 1 часа 30 минут.
Как показали рентгеновские исследования, в синтезированной шихте содержание оксида алюминия в α-форме (корунда) составило 100%.
Возможность реализации заявляемого изобретения по второму варианту показана в примерах конкретного выполнения.
Пример 7
Готовили 10 кг шихты, включающей гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали порошкообразный гидроксид алюминия марки ГД8, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 97 мас. % в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали диоксид титана в сочетании с оксидом кальция в соотношении 50:50 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 3 мас. %.
Компоненты шихты смешивали с использованием технологии совместного сухого помола с одновременным их перемешиванием в шаровой мельнице.
Указанную смесь после предварительного брикетирования подвергали термической обработке при температуре 1100°C в течение 2 часов 40 минут.
Полученную синтезированную шихту в виде спека измельчали до достижения размеров частиц, лежащих в диапазоне 0,5-2 мкм.
Пример 8
Готовили 10 кг шихты, включающей оксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали гидроксид алюминия марки ГД18В, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 98 мас. % в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали карбонат титана (IV) в сочетании с карбонатом кальция, взятыми в количестве, обеспечивающем в синтезированной шихте соотношение диоксида титана и оксида кальция 50:50 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 2 мас. %.
Компоненты шихты смешивали с использованием технологии совместного сухого помола с одновременным их перемешиванием в шаровой мельнице.
Указанную смесь после предварительного брикетирования подвергали термической обработке при температуре 1100°C в течение 2 часов 50 мин.
Полученную синтезированную шихту в виде спека измельчали до достижения размеров частиц, лежащих в диапазоне 0,5-2 мкм.
Как показали рентгеновские исследования, в синтезированной шихте содержание оксида алюминия в α-форме (корунда) составило 100%.
Пример 9
Готовили 10 кг шихты, включающей гидроксид алюминия и минерализующую добавку.
Использовали порошкообразный гидроксид алюминия марки ГД8, который был предварительно высушен до содержания влаги 0,2%.
Порошок гидроксида алюминия имел следующие характеристики: количество частиц со средним диаметром 70 мкм - 90%, частиц со средним диаметром 5 мкм - 10%; удельная поверхность (BET) 0,3 м2/г, насыпной вес 980 кг/м3.
Гидроксид алюминия брали в количестве 95 мас. % в пересчете на оксид алюминия.
В качестве минерализующей добавки использовали диоксид титана в сочетании с оксидом кальция в соотношении 50:50 мас. %.
Минерализующую добавку брали в количестве 5 мас. %.
Компоненты шихты смешивали с использованием технологии совместного сухого помола с одновременным их перемешиванием в шаровой мельнице.
Указанную смесь после предварительного брикетирования подвергали термической обработке при температуре 1120°C в течение 2 час.
Полученную синтезированную шихту в виде спека измельчали до достижения размеров частиц, лежащих в диапазоне 0,5-2 мкм.
Как показали рентгеновские исследования, в синтезированной шихте содержание оксида алюминия в α-форме (корунда) составило 100%.
Шихту, приготовленную по примерам 1-9, использовали для изготовления керамических изделий по традиционной технологии, включающей формование заготовки изделия методом полусухого прессования, последующую сушку полученной заготовки изделия и ее спекание (обжиг) в окислительной среде. Как показали эксперименты, спекание заготовки изделия достигается при температуре 1250-1380°C.

Claims (7)

1. Способ приготовления шихты с использованием в качестве исходного сырья гидроксида алюминия, включающий смешивание гидроксида алюминия с минерализующей добавкой и термическую обработку полученной смеси, отличающийся тем, что в качестве минерализующей добавки используют диоксид титана или соль титана (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид титана, в сочетании с оксидом марганца (IV), или с оксидом марганца (II), или с солью марганца (II), при термическом разложении которой образуется оксид марганца (II), термическую обработку смеси гидроксида алюминия с минерализующей добавкой осуществляют при температуре 1100-1150°C, при этом компоненты шихты берут в следующем соотношении: гидроксид алюминия в пересчете на оксид алюминия 92-98 мас. %, минерализующая добавка 2-8 мас. %.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что минерализующая добавка дополнительно содержит оксид меди (II) или соль меди (II), при термическом разложении которой образуется оксид меди (II).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что минерализующая добавка дополнительно содержит диоксид циркония или соль циркония(IV), при термическом разложении которой образуется диоксид циркония.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что минерализующая добавка дополнительно содержит водный алюмосиликат.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют порошкообразный гидроксид алюминия с содержанием влаги не более 0,2 мас. %.
6. Способ приготовления шихты с использованием в качестве исходного сырья гидроксида алюминия, включающий смешивание гидроксида алюминия с минерализующей добавкой и термическую обработку полученной смеси, отличающийся тем, что в качестве минерализующей добавки используют диоксид титана или соль титана (IV), при термическом разложении которой образуется диоксид титана, в сочетании с оксидом кальция или с солью кальция, при термическом разложении которой образуется оксид кальция, термическую обработку смеси гидроксида алюминия с минерализующей добавкой осуществляют при температуре 1100-1150°C, при этом компоненты шихты берут в следующем соотношении: гидроксид алюминия в пересчете на оксид алюминия 92-98 мас. %, минерализующая добавка 2-8 мас. %.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что используют порошкообразный гидроксид алюминия с содержанием влаги не более 0,2 мас. %.
RU2016131462A 2016-07-29 2016-07-29 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (варианты) RU2633463C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016131462A RU2633463C1 (ru) 2016-07-29 2016-07-29 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016131462A RU2633463C1 (ru) 2016-07-29 2016-07-29 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2633463C1 true RU2633463C1 (ru) 2017-10-12

Family

ID=60129542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016131462A RU2633463C1 (ru) 2016-07-29 2016-07-29 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2633463C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738880C1 (ru) * 2020-03-17 2020-12-17 Андрей Михайлович Абызов Способ получения и материал алюмооксидной керамики

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171244C1 (ru) * 2000-04-10 2001-07-27 Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН Способ получения корундовой керамики
WO2004024649A1 (ja) * 2002-09-12 2004-03-25 Sodick Co., Ltd. セラミックスおよびその製造方法
US8207077B2 (en) * 2007-10-29 2012-06-26 Kyocera Corporation Abrasion-resistant sintered body, sliding member, and pump
RU2501768C1 (ru) * 2012-07-12 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" Шихта для изготовления алюмооксидной керамики
RU2563261C1 (ru) * 2014-06-25 2015-09-20 Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО "НПЦ газотурбостроения "Салют") Шихта для керамического материала

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171244C1 (ru) * 2000-04-10 2001-07-27 Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН Способ получения корундовой керамики
WO2004024649A1 (ja) * 2002-09-12 2004-03-25 Sodick Co., Ltd. セラミックスおよびその製造方法
US8207077B2 (en) * 2007-10-29 2012-06-26 Kyocera Corporation Abrasion-resistant sintered body, sliding member, and pump
RU2501768C1 (ru) * 2012-07-12 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "АЛОКС" Шихта для изготовления алюмооксидной керамики
RU2563261C1 (ru) * 2014-06-25 2015-09-20 Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО "НПЦ газотурбостроения "Салют") Шихта для керамического материала

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2738880C1 (ru) * 2020-03-17 2020-12-17 Андрей Михайлович Абызов Способ получения и материал алюмооксидной керамики
RU2738880C9 (ru) * 2020-03-17 2021-02-03 Андрей Михайлович Абызов Способ получения и материал алюмооксидной керамики

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5763345A (en) Synthetic clay for ceramics and process for production thereof
US3758318A (en) Production of mullite refractory
TWI732944B (zh) 含氧化鎂之尖晶石粉末及其製造方法
CN106673626B (zh) 用于生产自增韧氧化铝耐磨陶瓷的低成本氧化铝粉体材料
RU2631447C1 (ru) Керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных изделий
NO171448B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av et keramisk, polykrystallinsk slipemiddel
Tangboriboon et al. Enhancing physical-thermal-mechanical properties of fired clay bricks by eggshell as a bio-filler and flux
RU2633463C1 (ru) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (варианты)
RU2501768C1 (ru) Шихта для изготовления алюмооксидной керамики
RU2619603C1 (ru) Проппант и способ получения проппанта
US5792251A (en) Method of producing metakaolin
US3642505A (en) Manufacture of mullite refractory grain and product
RU2212386C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича
RU2196889C1 (ru) Проппанты и способ их изготовления
CN108033798B (zh) 堇青石-尖晶石空心球匣钵、制备方法及其应用
RU2203248C1 (ru) Способ получения легковесных высокопрочных керамических пропантов
RU2215712C1 (ru) Шихта для получения легковесных высокопрочных керамических пропантов
RU2739391C1 (ru) Способ получения изделий из корундовой бронекерамики
RU2646292C1 (ru) Шихта для изготовления керамического рядового кирпича
RU2595750C1 (ru) Способ приготовления шихты для алюмооксидной керамики (варианты)
CN105272315A (zh) 一种多孔锆铝酸钙及其制备方法
RU2197446C2 (ru) Керамическая масса для изготовления керамического кирпича
Zemlyanoi et al. Dependence of properties of clay-phosphate binder on production technology
RU2534864C2 (ru) Шихта на основе оксида алюминия и способ получения прочной керамики
CN111925205A (zh) 一种低热膨胀系数复相陶瓷及其制备方法