RU2707618C1 - Method of making ceramic articles - Google Patents
Method of making ceramic articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707618C1 RU2707618C1 RU2018127904A RU2018127904A RU2707618C1 RU 2707618 C1 RU2707618 C1 RU 2707618C1 RU 2018127904 A RU2018127904 A RU 2018127904A RU 2018127904 A RU2018127904 A RU 2018127904A RU 2707618 C1 RU2707618 C1 RU 2707618C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slip
- grinding
- slurry
- products
- ceramic
- Prior art date
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
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/28—Slip casting
-
- 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
- C04B35/16—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 silicates other than clay
- C04B35/18—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 silicates other than clay rich in aluminium oxide
- C04B35/19—Alkali metal aluminosilicates, e.g. spodumene
-
- 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
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/6261—Milling
-
- 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
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62625—Wet mixtures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к керамической и авиационной промышленности, а именно к изготовлению керамических изделий радиотехнического назначения.The invention relates to the ceramic and aviation industries, namely to the manufacture of ceramic products for radio engineering purposes.
Известен способ получения изделий из шликеров литийалюмосиликатного стекла (патент Германии №19622522 С1, кл. С03С 10/12, 1998 г.), в котором получение водных шликеров включает сухой помол стекла при соотношении стекла к мелющим телам 1:2, отсев фракций заданного гранулометрического состава, смешивание данных фракций в требуемом соотношении с последующим введением в порошок воды, перемешивание смесей для получения шликера его стабилизации и последующей отливки изделий.A known method of producing products from slips of lithium aluminosilicate glass (German patent No. 19622522 C1, class C03C 10/12, 1998), in which the production of water slips includes dry grinding of glass with a glass to grinding media ratio of 1: 2, screening fractions of a given particle size distribution composition, mixing these fractions in the required ratio, followed by adding water to the powder, mixing the mixtures to obtain a slip slurry for its stabilization and subsequent casting of the products.
К недостаткам способа относятся многооперационность (сухой помол, выгрузка материала, отсев шаров, рассев порошков, загрузка порошков и т.д.), запыленность, высокая влажность суспензий, необходимая для достижения требуемой текучести, повышенная склонность суспензий к осаждаемости и загустеванию, что приводит к получению сравнительно невысокой плотности и прочности отливок, длительность сухого помола.The disadvantages of the method include multi-operation (dry grinding, unloading of the material, sifting of balls, sieving of powders, loading of powders, etc.), dustiness, high humidity of suspensions necessary to achieve the required fluidity, increased susceptibility of suspensions to sedimentation and thickening, which leads to obtaining a relatively low density and strength of castings, the duration of dry grinding.
Известен способ получения изделий из спеченного стеклокристаллического материала литийалюмосиликатного состава (патент РФ №2170715, МПК C03C 10/12, C04B 35/19, опубл. 20.07.2001 г.), включающий измельчение материала мокрым способом до получения шликера с плотностью 1,97-2,05 г/см3, тониной помола с остатком на сите 0,063 мм 9-15% и рН 7,5-9,0, формование изделий методом шликерного литья из высокоплотных водных суспензий в пористые формы и термообработку.A known method of producing products from a sintered glass crystal material of a lithium aluminum silicate composition (RF patent No. 2170715, IPC C03C 10/12, C04B 35/19, publ. July 20, 2001), comprising grinding the material by wet method to obtain a slip with a density of 1.97- 2.05 g / cm 3 , finely ground with a sieve residue of 0.063 mm 9-15% and pH 7.5-9.0, molding products by slip casting from high-density aqueous suspensions into porous forms and heat treatment.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ изготовления антенного обтекателя из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава (патент РФ №2326094, МПК C04B 35/19, C04B 33/28, опубл. 10.06.2008 г.), включающий измельчение предварительно закристаллизованного стекла мокрым способом до получения шликера с рН 7,5-9,0, плотностью 2,10-2,20 г/см3, тониной помола с остатком на сите 0,063 мм 4-7%, формование изделий методом шликерного литья из водных суспензий в пористые формы и термообработку.The closest technical solution (prototype) is a method of manufacturing a glass fairing made of glass ceramic of lithium aluminum silicate composition (RF patent No. 2326094, IPC C04B 35/19, C04B 33/28, published June 10, 2008), which includes pre-crystallization of wet glass by wet to obtain a slip with a pH of 7.5-9.0, a density of 2.10-2.20 g / cm 3 , finely ground with a sieve residue of 0.063 mm 4-7%, molding products by slip casting from aqueous suspensions into porous forms and heat treatment.
К недостаткам способа относится то, что в ряде изделий не допускается присутствие каких либо посторонних примесей. В то же время помол, как правило, осуществляется в шаровых мельницах, рабочая поверхность которых футерована материалами, попадание частиц которых в готовый шликер не критично для конечного продукта.The disadvantages of the method include the fact that in some products the presence of any impurities is not allowed. At the same time, grinding is usually carried out in ball mills, the working surface of which is lined with materials, the ingress of particles of which into the finished slip is not critical for the final product.
В процессе эксплуатации мельницы происходит разрушение части футеровки, которое нередко обнаруживается спустя некоторое количество помолов. При этом помолы продолжаются, шликер получает загрязнения, которые выявляются только через достаточно большое время (формование заготовок, их обжиг, при необходимости механическая обработка), на финальном этапе изготовления изделий.During the operation of the mill, a part of the lining is destroyed, which is often detected after a certain number of grindings. At the same time, grinding continues, the slip receives contaminants that are detected only after a sufficiently long time (forming blanks, firing them, if necessary, machining), at the final stage of product manufacturing.
Этот недостаток особенно существенен для керамических изделий радиотехнического назначения, в которых наличие металлических включений недопустимо. По данному параметру бракуется до 3% изделий прошедших финишную обработку.This disadvantage is especially significant for ceramic products for radio engineering purposes, in which the presence of metal inclusions is unacceptable. According to this parameter, up to 3% of products that have undergone finishing are rejected.
Оба известных способа предусматривают получение водных шликеров мокрым способом, когда в шаровую мельницу одновременно загружаются измельчаемый материал, мелющие тела и вода. Такие способы позволяют получать уникальные свойства водных шликеров и обеспечивают формование заготовок различных габаритов. Ключевой операцией данных способов является контроль основных параметров полученных водных шликеров (плотности, тонины помола, рН, а также влажности и вязкости), что обеспечивает получение качественных изделий.Both known methods provide for the production of aqueous slurries by the wet method, when crushed material, grinding media and water are simultaneously loaded into a ball mill. Such methods make it possible to obtain unique properties of aqueous slurries and provide the formation of blanks of various sizes. The key operation of these methods is to control the main parameters of the obtained aqueous slurries (density, grinding fineness, pH, as well as humidity and viscosity), which ensures the production of high-quality products.
Задачей настоящего изобретения является улучшение качества керамических изделий.The objective of the present invention is to improve the quality of ceramic products.
Поставленная задача достигается тем, что предложен способ изготовления керамических изделий радиотехнического назначения, включающий измельчение сырья литийалюмосиликатного состава мокрым способом до получения шликера с параметрами плотности, тонины помола, рН, влажности и вязкости, формование изделий методом шликерного литья из водных шликеров в пористые формы и термообработку, отличающийся тем, что при приготовлении шликера контроль в процессе помола в мельнице осуществляется несколько раз, при этом пробу шликера после контроля его параметров сушат и определяют в ней наличие оксида железа Fe2O3, не входящего в исходный состав сырья, что позволяет принять оперативные меры по предотвращению загрязнений шликера.This object is achieved by the fact that the proposed method of manufacturing ceramic products for radio purposes, including grinding raw materials of lithium aluminum-silicate composition in a wet way to obtain a slip with parameters of density, fineness, pH, humidity and viscosity, molding products by slip casting from aqueous slip into porous molds and heat treatment , characterized in that during the preparation of the slip, the control during grinding in the mill is carried out several times, while the test of the slip after control e of the parameters are dried and the presence of iron oxide Fe 2 O 3 , which is not included in the initial composition of the raw material, is determined in it, which allows taking prompt measures to prevent slip contamination.
Экспериментально установлено, что определение качественного и количественного элементного состава в образцах керамических изделий, полученных из высушенного шликера, методом рентгеноспектрального анализа позволяет оперативно определить наличие посторонних включений в шликере.It was experimentally established that the determination of the qualitative and quantitative elemental composition in samples of ceramic products obtained from a dried slip, using the method of x-ray spectral analysis, allows you to quickly determine the presence of foreign inclusions in the slip.
Установлено, что использование образцов изделий, полученных из высушенного шликера, оставшегося после контроля его параметров рентгеноспектральным анализом обеспечивает получение более объективной картины и позволяет принять оперативные меры по предотвращению загрязнений шликера. При этом следует отметить, что в процессе приготовления шликера с конкретными технологическими параметрами его контроль в процессе помола осуществляется несколько раз, что существенно повышает вероятность обнаружения посторонних включений.It was established that the use of product samples obtained from the dried slip, remaining after controlling its parameters by X-ray spectral analysis, provides a more objective picture and allows you to take operational measures to prevent slip contamination. It should be noted that in the process of preparing a slip with specific technological parameters, it is controlled several times during grinding, which significantly increases the likelihood of detection of foreign impurities.
Реализация предложенного способа с использованием стеклокерамики литийалюмосиликатного состава представлена на следующих примерах.The implementation of the proposed method using glass-ceramic lithium aluminum silicate composition is presented in the following examples.
Пример 1. Изготовление керамических изделий радиотехнического назначения по прототипу.Example 1. The manufacture of ceramic products for radio purposes according to the prototype.
Партию литийалюмосиликатного стекла, имеющего следующий химический состав SiO2 - 64,23; Al2O3 - 24,2; TiO2 - 5,5; Li2O - 3,9; ZnO - 1,1; ВаО - 1,0% весовых, способом мокрого измельчения в шаровых мельницах переработали в шликер, имеющий следующий разброс параметров: плотность 2,10-2,13 г/см3, содержание частиц 63-500 мкм 6,0-6,8%, рН 8,0-8,5. Помол осуществляли в шаровых мельницах объемом 500 л. Футеровка мельницы выполнена в виде корундовой плитки с содержанием Al2O3 больше 95% и размером 70×70×10 мм.A batch of lithium aluminosilicate glass having the following chemical composition of SiO 2 is 64.23; Al 2 O 3 - 24.2; TiO 2 5.5; Li 2 O - 3.9; ZnO - 1.1; BaO - 1.0% by weight, by wet grinding in ball mills processed into a slip having the following variation in parameters: density 2.10-2.13 g / cm 3 , particle content 63-500 microns 6.0-6.8% pH 8.0-8.5. The grinding was carried out in ball mills with a volume of 500 l. The lining of the mill is made in the form of corundum tiles with an Al 2 O 3 content of more than 95% and a size of 70 × 70 × 10 mm.
Контроль качества футеровки осуществляется методом осмотра внутренней поверхности мельницы через каждые 10 помолов. В случае отсутствия части плитки на поверхности металлического барабана осуществляется ее замена. При хорошем состоянии плитки мельница запускается на следующие 10 помолов.Quality control of the lining is carried out by inspecting the inner surface of the mill every 10 grindings. In the absence of a part of the tile on the surface of the metal drum, it is replaced. When the tiles are in good condition, the mill starts for the next 10 grindings.
Из полученного шликера методом шликерного литья из водных шликеров в пористые формы была отформована партия изделий радиотехнического назначения, которые впоследствии прошли термообработку.From the slip obtained by slip casting from aqueous slip into porous molds, a batch of radio engineering products was molded, which subsequently underwent heat treatment.
После окончательной механической обработки у некоторых изделий были обнаружены различные цветные включения, которые не соответствуют требованиям, предъявляемым к данному типу продукции. Изделия были признаны браком. Брак по данному параметру составил 3,1%.After the final machining of some products, various color inclusions were found that do not meet the requirements for this type of product. Products have been recognized as defective. Marriage for this parameter was 3.1%.
Анализ фрагментов материала с обнаруженными включениями, вырезанных из забракованных оболочек, показал, что включения представляют собой частицы оксида железа Fe2O3, которые могли попасть только в результате нарушения целостности футеровки мельницы и при продолжении помолов до обнаружения данного дефекта.An analysis of material fragments with detected inclusions cut from rejected shells showed that the inclusions are particles of iron oxide Fe 2 O 3 , which could only get as a result of breaking the integrity of the mill lining and if grinding continued until this defect was discovered.
Пример 2. Изготовление керамических изделий радиотехнического назначения по предложенному техническому решению.Example 2. The manufacture of ceramic products for radio engineering for the proposed technical solution.
Аналогично приведенному в примере 1 способу с использованием стекла той же партии была изготовлена партия изделий радиотехнического назначения.Similarly to the method described in Example 1, using a glass of the same batch, a batch of radio-engineering products was manufactured.
На этапе приготовления шликера был введен 100% контроль на наличие в шликере посторонних примесей, изначально отсутствующих в составе стекла, мелющих тел и футеровки мельницы.At the stage of preparation of the slip, 100% control was introduced for the presence of impurities in the slip that were initially absent from the glass, grinding media, and mill linings.
Контроль осуществлялся методом рентгеноспектрального анализа. В 0,85% случаев в исследуемых образцах был обнаружен оксида железа Fe2O3, содержание которого в пробе находилось в пределах от 0,003 до 0,028%. В этом случае полученный шликер использовался для получения менее ответственных изделий, а мельница подвергалась досрочному осмотру.The control was carried out by x-ray spectral analysis. In 0.85% of cases, iron oxide Fe 2 O 3 was detected in the studied samples, the content of which in the sample was in the range from 0.003 to 0.028%. In this case, the resulting slip was used to obtain less critical products, and the mill was subjected to early inspection.
Как показал результат осмотра внутренней поверхности мельницы, в 50% случаев обнаружения следов оксида железа Fe2O3 нарушение целостности футеровки было зафиксировано уже после 3 помола.As the result of inspection of the inner surface of the mill showed, in 50% of cases of detecting traces of iron oxide Fe 2 O 3, violation of the integrity of the lining was recorded after 3 grinding.
Окончательный брак на изделиях подконтрольной партии по включениям составил менее 0,5%.The final defect on the products of the controlled lot for inclusions amounted to less than 0.5%.
Таким образом, из представленных выше примеров следует, что применение способа по предложенному техническому решению позволяет получать качественные керамические изделия.Thus, from the above examples it follows that the application of the method according to the proposed technical solution allows to obtain high-quality ceramic products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127904A RU2707618C1 (en) | 2018-07-30 | 2018-07-30 | Method of making ceramic articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127904A RU2707618C1 (en) | 2018-07-30 | 2018-07-30 | Method of making ceramic articles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2707618C1 true RU2707618C1 (en) | 2019-11-28 |
Family
ID=68836543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018127904A RU2707618C1 (en) | 2018-07-30 | 2018-07-30 | Method of making ceramic articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2707618C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742265C1 (en) * | 2020-07-29 | 2021-02-04 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Crude mixture for making fire-resistant articles |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU742414A1 (en) * | 1977-12-13 | 1980-06-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизации Предприятий Промышленности Строительных Материалов | Method of control of technological preparation process of slip mass for production of ceramic plates |
RU2236938C1 (en) * | 2003-06-05 | 2004-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Device for molding ceramic articles |
RU2305084C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-08-27 | Федеральное государственное научное учреждение "Научный центр порошкового материаловедения" | Method of strengthening porous cordierite ceramics |
RU2326094C1 (en) * | 2006-10-02 | 2008-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Method of making antenna cap from glass-ceramic lithium aluminosilicate mixture |
-
2018
- 2018-07-30 RU RU2018127904A patent/RU2707618C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU742414A1 (en) * | 1977-12-13 | 1980-06-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизации Предприятий Промышленности Строительных Материалов | Method of control of technological preparation process of slip mass for production of ceramic plates |
RU2236938C1 (en) * | 2003-06-05 | 2004-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Device for molding ceramic articles |
RU2305084C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-08-27 | Федеральное государственное научное учреждение "Научный центр порошкового материаловедения" | Method of strengthening porous cordierite ceramics |
RU2326094C1 (en) * | 2006-10-02 | 2008-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Method of making antenna cap from glass-ceramic lithium aluminosilicate mixture |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742265C1 (en) * | 2020-07-29 | 2021-02-04 | Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» | Crude mixture for making fire-resistant articles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7307975B2 (en) | Method for manufacturing ceramic article | |
JPS61168560A (en) | High strength feldspar ceramic and manufacture | |
RU2707618C1 (en) | Method of making ceramic articles | |
JP7506933B2 (en) | Ceramic particle mixtures containing coal combustion fly ash. | |
Abe et al. | Flaw size distribution in high‐quality alumina | |
RU2707832C1 (en) | Method of producing high-density aqueous slurries based on lithium-aluminosilicate glass | |
RU2366637C1 (en) | Method for preparation of high-density water slip based on lithium-alumosilicate glass | |
Melchiades et al. | Comparison between spray-dried and dry granulated powders in the fabrication of porcelain tiles | |
Mikhalev et al. | Kaolins for production of sanitary ceramics | |
RU2466965C1 (en) | Method to produce items from quartz ceramics | |
JP7463531B2 (en) | Manufacturing process of orthogonal diatomite functional filler products | |
RU2211810C2 (en) | Method of fabricating high-density lithium-aluminosilicate glass-based aqueous slips | |
RU2236389C2 (en) | Method of fabricating products from lithium-aluminosilicate glass-ceramic material | |
US2838409A (en) | Slica refractory | |
RU2650308C1 (en) | Method of manufacturing the lining for ball mills for the production of aqueous slurry of quartz glass | |
Holt | Reclamation of Fused Silica From Investment Shells Used for Casting Steel | |
Zauberas et al. | Effects of quartz on wall tile mechanical properties and microstructure | |
RU2482092C2 (en) | Method of making light colour building ceramic | |
CN118043410A (en) | Method for producing pigment from filtered sludge and application thereof | |
Ergin et al. | Determination of dry grinding properties of floor tile wastes | |
Daroltb et al. | Poster 65 THE EFFECTS OF HIGH-ENERGY MILLING ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF PORCELAIN TILE |