RU2809398C1 - Способ изготовления керамических плавильных тиглей - Google Patents
Способ изготовления керамических плавильных тиглей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809398C1 RU2809398C1 RU2023125360A RU2023125360A RU2809398C1 RU 2809398 C1 RU2809398 C1 RU 2809398C1 RU 2023125360 A RU2023125360 A RU 2023125360A RU 2023125360 A RU2023125360 A RU 2023125360A RU 2809398 C1 RU2809398 C1 RU 2809398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crucible
- temperature
- ceramic
- binder
- room temperature
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 title abstract description 26
- 230000008018 melting Effects 0.000 title abstract description 26
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 8
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- QQFLQYOOQVLGTQ-UHFFFAOYSA-L magnesium;dihydrogen phosphate Chemical compound [Mg+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O QQFLQYOOQVLGTQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical group [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002734 organomagnesium group Chemical group 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000753 refractory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical group [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу изготовления керамических тиглей, используемых для плавки и литья химически активных металлических сплавов в огнеупорной промышленности. Для приготовления формовочной массы в огнеупорный керамический порошок, выбранный из группы α-Аl2O3, Y2О3, ZrO2, MgO или их сочетаний, вводят органоэлементоксаналюмоксановое связующее в количестве 4-6 мас.% в виде 20-30%-ного раствора органоэлементоксаналюмоксанового олигомера в спирте и перемешивают до однородного состояния при комнатной температуре. Из полученной массы формуют тигель прессованием с последующим отверждением и обжигом. Отверждение тигля осуществляют при комнатной температуре с выдержкой в течение 3,0-5,0 часов, после чего тигель помещают в печь и обжигают при температуре 1500-1700°С с выдержкой при максимальной температуре не менее 1 часа. Техническим результатом изобретения является повышение огнеупорности и термостойкости тигля, а также создание более плотной структуры. 2 з.п. ф-лы, 4 пр., 4 ил.
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способу изготовления керамических плавильных тиглей используемых для литья металлических сплавов.
Для плавки и литья металлических сплавов в литье по выплавляемым моделям применяют керамические высокоогнеупорные тигли. Однако в промышленных условиях эти тигли недолговечны. В процессе эксплуатации происходит их преждевременное растрескивание и попадание частиц огнеупорного материала тигля в состав заливаемого сплава. Это ведет к загрязнению расплава неметаллическими включениями, что является недопустимым при получении отливок ответственного назначения.
Кроме того, ввиду невысокой температурной стойкости плавильного тигля, в процессе плавления, заливки и охлаждения происходит физико-химическое взаимодействие расплава с материалом плавильного тигля. Химически активные и тугоплавкие сплавы (жаропрочные сплавы на никелевой основе, титановые сплавы, ниобиевые сплавы и т.п.) при плавке и заливке, обладают высокой способностью вступать в химическую и механическую реакцию с огнеупорным материалом внутренней поверхности тигля, что приводит к его эрозии. Поэтому к керамическим тиглям предъявляются повышенные требования, прежде всего по огнеупорности и термохимической стойкости. Для этого, при изготовлении тигля, необходимо использовать инертные, по отношению к расплавам, исходные огнеупорные керамические и связующие материалы.
Известен способ изготовления плавильного керамического тигля, включающий смешивание огнеупорных шихтовых материалов, приготовление парафинсодержащей керамической массы, формование тигля из керамической массы в металлической форме, удаление парафинсодержащего термопластичного связующего и высокотемпературный обжиг. Заполнение формообразующей полости парафинсодержащей керамической массой проводится в режиме виброформования в условиях радиального температурного градиента на фронте затвердевания парафинсодержащей керамической массы, направленного от внутренней формообразующей поверхности к наружной формообразующей поверхности, частичное удаление парафинсодержащего термопластичного связующего проводится в засыпке глиноземом с последующей пропиткой тигля изнутри спиртовым раствором соли, содержащим ионы металлов: Al, Mg, Zr, Hf, РЗМ или их смесью, далее осуществляют высокотемпературный обжиг при температуре 1350-1550°С в течение 6-8 часов. (РФ № 2713049, 2020)
Недостатками этого способа является сложность и многостадийность процесса изготовления плавильного керамического тигля.
Известен способ изготовления изделий из корундовой керамики, при котором приготавливают формовочную смесь, содержащую электрокорундовые фракции 0,01-3,0 мм, реактивный глинозем, осуществляют ее сухое перемешивание и гомогенизацию при непрерывном помешивании. Первоначально изготавливают нанодисперсное технологическое связующее на основе оксида алюминия, полученное из сплава Д16 методом химического диспергирования, и вводят его в формовочную смесь. Формование осуществляют методом вибролитья, после которого полученную заготовку подвергают воздушному твердению, сушат и обжигают при температурах 1500-1550°С. (РФ № 2637264, 2017). Недостатком этого способа является сложность и многостадийность процесса изготовления нанодисперсного технологического связующего, а также высокая продолжительность затвердевания изделия.
Известен керамический огнеупорный материал тигля, который содержит 14,8-45,0% мас. оксида циркония, 6,80-8,54% мас. по меньшей мере одного оксида редкоземельного металла, выбранного из группы: гадолиний, неодим, самарий, лантан, празеодим и диспрозий, оксид иттрия – остальное. Смешение компонентов проводят в три этапа. На первом этапе получают спекающую добавку, состоящую из порошков тонких фракций оксида циркония, оксида иттрия и оксида редкоземельного металла; на втором этапе ее всухую смешивают с зернистыми порошками оксида циркония и оксида иттрия, получая сухую керамическую шихту; на третьем этапе указанную шихту смешивают с суспензией, содержащей частицы оксида иттрия. Полученную пластичную массу формуют и сушат в течение 12-25 ч, получая заготовку тигля, которую впоследствии подвергают высокотемпературному спеканию при температуре от 1650 до 1750°С в течение 3-5 часов. (РФ № 2760814, 2021)
Недостатками этого способа является сложность и многостадийность процесса приготовления формовочной массы, необходимость добавки дорогостоящих редкоземельных металлов, высокая температура обжига изделий, что требует больших энергозатрат.
Наиболее близким к заявляемому объекту по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является способ получения керамических изделий по патенту РФ № 2342344, 2008.
Способ получения керамических изделий может быть использован при изготовлении плавильных тиглей, заключающийся в том, что для приготовления формовочной массы в порошок оксида магния вводят связующее, ингредиенты перемешивают при комнатной температуре до однородного состояния и выдерживают 5-10 ч, затем из полученной формовочной массы проводят формование изделий и их термообработку. В качестве связующего используют безводный дигидроортофосфат магния. Приготовление формовочной массы осуществляется смешением 5-15% мас. связующего и 85-95% мас. оксида магния. Перед выдерживанием к смеси также при перемешивании добавляют 2-7% мас. воды по отношению к массе связующего, а термообработку отформованных изделий проводят при температуре 150-300°С. Формование изделий осуществляют прессованием с усилием 700-1200 кг/см2.
Недостатком известного способа-прототипа является то, что в качестве связующего материала используют дигидроортофосфат магния, что может приводить к загрязнению фосфором металлического сплава при его плавке и заливке.
Предлагаемый способ основан на использовании в процессе приготовления керамической формовочной массы органоэлементоксаналюмоксанового связующего.
Техническим результатом изобретения является повышение огнеупорности и термической стойкости материала тигля к воздействию высокотемпературных химически активных и тугоплавких металлических расплавов, а также создание более плотной структуры тигля, которая менее чувствительна к проникновению расплавов. Кроме того, предложенный способ позволяет упростить стадию приготовления формовочной массы.
Технический результат достигается тем, что предложен способ изготовления керамических плавильных тиглей, заключающийся в том, что для приготовления формовочной массы в огнеупорный зернистый порошок (выбирают из группы α-Аl2O3, Y2О3, ZrO2, MgO или их сочетаний) вводят органоэлементоксаналюмоксановое связующее в количестве 4-6% мас. и перемешивают до однородного состояния при комнатной температуре. Из полученной массы проводят формование тигля прессованием с последующим отверждением и обжигом тигля.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигурах 1-4 представлены внешний вид, элементный состав и рентгеновский спектр плавильных тиглей.
На фигуре 1 - для монооксидного плавильного тигля, полностью состоящего из оксида алюминия.
На фигуре 2 - для плавильного тигля, состоящего из огнеупорного порошка оксида иттрия и оксида алюминия от связующего.
На фигуре 3 - для плавильного тигля, состоящего из огнеупорного порошка оксида алюминия и алюмоиттриевого граната Y3Al5O12 от связующего.
На фигуре 4 для плавильного тигля, состоящего из огнеупорного порошка оксида алюминия и алюмомагниевой шпинели MgAl2O4 от связующего.
Получение керамических плавильных тиглей осуществляют следующим образом: органоэлементоксаналюмоксановое связующее, полученное, например, согласно одному из изобретений, описанных в патентах РФ 2276155, 2006; РФ 2451687, 2012; РФ 2615147, 2017; РФ № 2668226, 2018, в количестве 4-6% мас. смешивают с зернистым керамическим порошком 94-96 мас. % (выбирают из группы α-Аl2O3, Y2О3, ZrO2, MgO или их сочетаний), данную смесь перемешивают при комнатной температуре до однородного состояния.
Связующее - 20-30%-ый спиртовой раствор органоэлементоксаналюмоксанового олигомера, придает керамической массе в процессе формования определенную пластичность и свойства формуемости, а в процессе обжига формируются алюмооксидные структуры или алюмооксидные структуры, модифицированные иттрием, магнием, тугоплавкими соединениями (цирконием, гафнием или хромом).
Формование тигля из полученной керамической массы проводят прессованием в металлической форме при комнатной температуре.
В процессе формования керамического тигля зернистый порошок выполняет роль огнеупорной основы, а связующее придает изделию необходимую прочность и пористость при спекании и во многом определяет эксплуатационные характеристики изделия.
Компактирование керамической массы является одной из главных технологических операций, обеспечивающей получение плотной керамики с высокими механическими свойствами. Однако в очень плотной структуре керамических изделий распространение микротрещин увеличивается, а наличие пористой структуры приводит к снижению механической прочности керамики. Процесс развития микротрещин может быть предотвращен увеличением размера пор в процессе выгорания органоэлементоксаналюмоксанового связующего. Кроме того, пористость керамических изделий регулируют путем введения огнеупорной основы различного фракционного состава (50-600 мкм.).
Отверждение тигля осуществляют при комнатной температуре с выдержкой на воздухе в течение 3,0-5,0 часов, после чего тигель помещают в печь (электрическую или газовую) и обжигают при температуре 1500-1700°С с выдержкой при максимальной температуре не менее 1 часа, что приводит к выгоранию органических составляющих, присутствующих в керамической массе и приданию плавильному тиглю необходимых механических свойств.
Таким образом, заявленный способ позволяет изготавливать высокотемпературные и термически стойкие плавильные тигли различного химического состава, используемые для плавки и литья химически активных и тугоплавких металлических сплавов. Кроме того, предложенный способ позволяет упростить стадию приготовления формовочной массы.
Ниже приведены примеры осуществления заявленного способа, которые иллюстрируют способ, но не ограничивают его.
Пример 1.
В 96% мас. плавленого зернистого корунда α-Аl2O3 в качестве наполнителя вводят 4% мас. связующего – 30%-ого спиртового раствора органоалюмоксана, затем формовочную массу перемешивают шнековой мешалкой до однородного состояния при комнатной температуре в течение 10 минут. После этого из полученной смеси прессованием формуют тигель в металлической форме при комнатной температуре. Отверждение тигля после формования осуществляют при комнатной температуре с выдержкой на воздухе в течение 4,0 часов, после чего тигель помещают в печь и обжигают при температуре 1600°С с выдержкой при этой температуре 1 час. В результате получают монооксидные керамические тигли, состоящие полностью из одной фазы корунда α-Al2O3 (Фиг. 1).
Пример 2.
В 96% мас. оксида иттрия в качестве наполнителя вводят 4% мас. связующего – 30%-ого спиртового раствора органоалюмоксана, затем формовочную массу перемешивают шнековой мешалкой до однородного состояния при комнатной температуре в течение 10 минут. После этого из полученной смеси прессованием формуют тигель в металлической форме при комнатной температуре. Отверждение тигля после формования осуществляют при комнатной температуре с выдержкой на воздухе в течение 4,0 часов, после чего тигель помещают в печь и обжигают при температуре 1600°С с выдержкой при этой температуре 1 час. В результате, получают керамические плавильные тигли смешанного состава, состоящие из оксида иттрия Y2O3 и корунда α-Al2O3 (Фиг. 2).
Пример 3.
В 95% мас. плавленого зернистого корунда α-Аl2O3 в качестве наполнителя вводят 5% мас. связующего – 25%-ого спиртового раствора органоиттрийоксаналюмоксана, затем формовочную массу перемешивают шнековой мешалкой до однородного состояния при комнатной температуре в течение 10 минут. После этого из полученной смеси прессованием формуют тигель в металлической форме при комнатной температуре. Отверждение тигля после формования осуществляют при комнатной температуре с выдержкой на воздухе в течение 5,0 часов, после чего тигель помещают в печь и обжигают при температуре 1600°С с выдержкой при этой температуре 1 час. В результате, получают керамические плавильные тигли смешанного состава, состоящие из корунда α-Al2O3 и алюмоиттриевого граната Y3Al5O12 (Фиг. 3).
Пример 4.
В 94% мас. плавленого зернистого корунда α-Аl2O3 в качестве наполнителя вводят 6% мас. связующего – 20%-ого спиртового раствора органомагнийалюмоксана, затем формовочную массу перемешивают шнековой мешалкой до однородного состояния при комнатной температуре в течение 10 минут. После этого из полученной смеси прессованием формуют тигель в металлической форме при комнатной температуре. Отверждение тигля после формования осуществляют при комнатной температуре с выдержкой на воздухе в течение 4,0 часов, после чего тигель помещают в печь и обжигают при температуре 1600°С с выдержкой при этой температуре 1 час. В результате, получают керамические плавильные тигли смешанного состава, состоящие из корунда α-Al2O3 и алюмомагниевой шпинели MgAl2O4 (Фиг. 4).
Изучение элементного состава осуществляют с использованием сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) совмещенного с энергодисперсионным анализатором (ЭДС). Результаты анализа и внешний вид плавильных тиглей представлены на фиг. 1-4.
Claims (3)
1. Способ изготовления керамических тиглей, заключающийся в формовании тигля методом прессования в металлической форме керамической формовочной массы, которую готовят смешением органоэлементоксаналюмоксанового связующего в количестве 4-6 мас.% с огнеупорным керамическим порошком 94-96 мас.% до однородного состояния при комнатной температуре, затем проводят отверждение тигля при комнатной температуре с выдержкой на воздухе в течение 3,0-5,0 часов, после чего тигель помещают в печь и обжигают при температуре 1500-1700°С с выдержкой при максимальной температуре не менее 1 часа.
2. Способ изготовления керамических тиглей по п.1, отличающийся тем, что в качестве органоэлементоксаналюмоксанового связующего используют 20-30%-ный раствор органоэлементоксаналюмоксанового олигомера в спирте.
3. Способ изготовления керамических тиглей по п.1, отличающийся тем, что огнеупорный керамический порошок выбирают из группы α-Аl2O3, Y2О3, ZrO2, MgO или их сочетаний.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2809398C1 true RU2809398C1 (ru) | 2023-12-11 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110124483A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Ceramic composite materials containing carbon nanotube-infused fiber materials and methods for production thereof |
| RU2644950C1 (ru) * | 2017-02-09 | 2018-02-15 | Акционерное общество "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (АО "ГНИИХТЭОС") | Способ получения органомагнийоксаниттрийоксаналюмоксанов, связующие и пропиточные материалы на их основе |
| RU2668226C1 (ru) * | 2017-10-10 | 2018-09-27 | Акционерное общество "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (АО "ГНИИХТЭОС") | Способ получения органометаллоксаниттрийоксаналюмоксанов, связующие и пропиточные материалы на их основе |
| CN110540410A (zh) * | 2018-05-29 | 2019-12-06 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 一种氧化铝陶瓷注射成型用喂料及其制备方法 |
| RU2803087C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2023-09-06 | Акционерное общество "Композит" (АО "Композит") | Способ изготовления керамических заготовок на основе нитрида кремния |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110124483A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Ceramic composite materials containing carbon nanotube-infused fiber materials and methods for production thereof |
| RU2644950C1 (ru) * | 2017-02-09 | 2018-02-15 | Акционерное общество "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (АО "ГНИИХТЭОС") | Способ получения органомагнийоксаниттрийоксаналюмоксанов, связующие и пропиточные материалы на их основе |
| RU2668226C1 (ru) * | 2017-10-10 | 2018-09-27 | Акционерное общество "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (АО "ГНИИХТЭОС") | Способ получения органометаллоксаниттрийоксаналюмоксанов, связующие и пропиточные материалы на их основе |
| CN110540410A (zh) * | 2018-05-29 | 2019-12-06 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 一种氧化铝陶瓷注射成型用喂料及其制备方法 |
| RU2803087C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2023-09-06 | Акционерное общество "Композит" (АО "Композит") | Способ изготовления керамических заготовок на основе нитрида кремния |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4762392B2 (ja) | ガスタービン用途の鋳造に用いる性能の優れたコア組成物および物品 | |
| US9803923B2 (en) | Crucible and extrinsic facecoat compositions and methods for melting titanium and titanium aluminide alloys | |
| CN109311760B (zh) | 氧化锆陶瓷、由其制成的多孔材料和用于制造氧化锆陶瓷的方法 | |
| JP5925411B2 (ja) | 鋳造プロセス及びそのためのイットリア含有フェースコート材料 | |
| JP6334526B2 (ja) | るつぼ及びフェースコート組成物、並びにチタン及びチタンアルミナイド合金の溶融方法 | |
| RU2809398C1 (ru) | Способ изготовления керамических плавильных тиглей | |
| US3473599A (en) | Production of metal castings | |
| JP2013071169A (ja) | 精密鋳造用セラミック中子と、その製造方法 | |
| JPH0122221B2 (ru) | ||
| RU2098220C1 (ru) | Смесь и способ изготовления литейных керамических стержней | |
| JP6194257B2 (ja) | マグネシアカーボンれんが | |
| JP2006290657A (ja) | 耐火物およびその製造方法 | |
| CN110028313B (zh) | 一种刚玉坩埚及其制备方法 | |
| JP4399579B2 (ja) | キャスタブル成形品、及びその製造方法 | |
| Otroj et al. | Behaviour of alumina-spinel self-flowing castables with nano-alumina particles addition | |
| SU1435374A1 (ru) | Керамическа смесь дл изготовлени литейных стержней | |
| RU2713049C1 (ru) | Способ изготовления керамических плавильных тиглей | |
| JP2508511B2 (ja) | アルミナ複合体 | |
| SU1217550A1 (ru) | Керамическа смесь дл изготовлени литейных стержней | |
| JPH11240773A (ja) | キャスタブル耐火物 | |
| RU2284974C1 (ru) | Способ изготовления муллитокорундовых огнеупорных изделий | |
| JP5002087B2 (ja) | クロミア焼結体とその製造方法 | |
| JP2000191364A (ja) | マグネシア・クロム定形耐火物 | |
| Abolfazli et al. | Effect of MgO on the Properties of Alumina-Graphite Based Refractory Including 20 wt% Non-Stabilized ZrO2 | |
| JPH1150173A (ja) | 金属−セラミックス複合材料の製造方法 |