SU1011601A1 - Способ обжига малогабаритных радиокерамических изделий - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОБЖИГА МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОКЕРЛМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ путем нагрева, выдержки при максимальной температуре 1300-1320°С в течение 5-10 мин Иохлаждени , о т л ич а ю щ и и с   тем, что, с целью сокращени  времени обжига при сохранении качества изделий, нагрев ведут до со скоростью 10- 15 град/мин, от доНОО С со скоростью 35 - 40 храд/миН и от 1100 С до 1300-1320 С со скоростью 10-12 град/мин, а охлаждение ведут от 1320-1ЗОО С до со скоростью 15-20 град/мин, от до со скоростью 20-30 град/мин, а от до § со скоростью 15-20 град/мин. т

Description

Изобретение относитс  к способам обжига и может быть использовано пр обжиге малогабаритных деталей техни ческой керамики. Известен способ обжига изделий в туннельной печи, разделенной на зоны: предварительного нагрева, реакции , вторичного предварительного нагрева, обжига и охлаждени . Процесс нагрева осуществл етс  продукт ми сгорани  органического топлива. В зоне нагрева издели  достигают те пературы 450С при скорости нагрева 3-4 град/мин, в зоне реакции - 85Cf при скорости нагрева 4-5 град/мин, в зоне вторичного нагрева 10.50 С пр скорости нагрева 3-8 град/мин, в зо не обжига при скорости нагре ва 0,02 град/мин, в зоне охлаждени  издели  охлаждаютс  примерно до ком натной температуры со скоростью охлаждени  4-5 град/мин. Общее врем  обжига составл ет 9-13 ч |1Д. Недостатками указанного способа  вл ютс  мала  удельна  проводимост печи, низкое качество обжигаемых из делий, особенно деталей радиокерами ки, например из массы М4. При этом не достигаютс  необходимый фазовый состав структуры требуемые физикохимические и электрические свойства изделий, получение минимально закрытой пористости. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ обжига малогабаритных радиокерамических изделий путем нагрева, выдержки при максимальной температуре 1300-1320°С в течение 5-10 мин и охла кдени  2. Недостатком указанного способа  вл етс  то, что дл  получени  качественных изделий нагрев и охлажде ние изделий провод т с посто нной низкой скоростью 1,3-2,6 град/мин, а это значительно удлин ет врем  обжига. Целью изобретени   вл етс  сокра щение времени обжига при сохранении качества изделий. Указанна  цель достигаетс  за счет того, что согласно способу обжига малогабаритных радиокерамических изделий путем нагрева, выдерж ки при максимальной температуре 1300-1320°С в течение 5-10 мин и охлаждени , нагрев ведут до со скоростью 10-15, град/мин от до 1100 со скоростью 3540 град/мин и от 1100°С до 13001320 С со скоростью 10-12 град/мин, а охлаждение ведут от 1320-1300с до со скоростью 15-20 град/мин, от 1100 до со скоростью 20-30 граД/мин, а от 650С до 100°С со скоростью 15-20 град/мин. Выбор, данного режима обжига вызван тем, что в период нагрева 6т .,20 до происхрдит увеличение линейных размеров деталей. Скорость нагрева в зависимости от конфигурации деталей поддерживаетс  в пределах 10-15 град/мин - нижний предел относитс  к массивньви и имеюишм сложную конфигурацию издели м, верх ,ний - к круглым и овальным цилиндрам , толщина стенки которых состав ,л ет не более 25% от наружного диаметра . Дальнейшее увеличение скорости нагрева приводит к увеличению размеров выше допустимых. С увеличением температуры нагрева от 650 до приращение . размеров деталей стабилизируетс . Скорость нагрева изделий увеличиваетс  до 35-40 град/мин. При увеличении скорости нагрева выше указанной процесс спекани  характеризуетс  резким снижением в зкости стеклофазы, что приводит к спеканию изделий между собой. При снижениискорости нагрева-ниже 35 град/мин снижаетс  интенсивность теплообмена увеличиваетс  врем  обжига изделий . Дальнейшее увеличение температуры нагрева от 1100 до 1320С (и выше) приводит к резкому уменьшению линейных размеров т.е. про- , исходит усадка изделий. Процесс нагрева ведетс  со скоростью 1012 град/мин. Нижний предел относитс  . к массивным, имеющим сложную конфигурацию детал м, а верхний - к круглым и овальным цилиндрам, толщина стенки которых не превышает 25% от наружного диаметра. Дл  образовани  заданного фазового состава при температуре 1320С происходит выдержка 5-10 мин в зависимости от конфигурации и массивности изделий. Круглым и овальным цилиндрам , толщина стенки которых не превышает 25% от наружного диаметра, соответствует меньшее врем  вьщержки .. .. Дл  сохранени  структуры, полученной при обжиге изделий, охлаждение проводитс  в три этапа. Вначале со скоростью 15-20 град/мин при снижении температуры деталей от 1320 до 1100°С при увеличении скорости охлаждени  выше 15-20 град/мин ухудшаетс  физическа  св зь между отдельными Компонентами, что приводит к понижению прочности деталей. В диапазоне температур 1100-650°С скорость -охлаждени  составл ет 2030 град/мин. При увеличении скорости охлаждени  снижаетс  процентное содержание и снижаетс  механическа  прочность. При дальнейшем снижении температуры от 650 до скорость охлаждени  составл ет 1520 град/мин. При увеличении охлаждени  выше 15-20 град/мин происходит образование вторичного муллита, что приводит к снижению прочности деталей.

Нижний предел диапазонов скоростей охлаждени  относитс  к детал м массивнь 4, имеющим сложную конфигурацию; верхний - к круглым и овальным цилиндрам, толщина стенки которых составл ет не более 25% от наружного диаметра.

Пример. Производ т обжиг радиокерамических оснований типа ТШ-Па-17 из массы М4 следующего состава,%:

Каолин обожженный при .

Каолин сырой15

Глина19

,- . Глинозем марки ПС 11 Барий углекислый BaCOj 8

Тальк.2

Предварительную сушку изделий .производ т до влажности 0.2%. Нагрев до осуществл ют со скоростью 15 град/мин при увеличении температуры до 40 град/мин. при дальнейшем увеличении температуры до 1320С 12 град/мин.

При температуре детали выдерживают в течение 5 мин. Охлаждение производ т в три этапа: 0 вначале со скоростью 20 грещ/мин до снижени  температуры изделий до , затем до 650°С, скорость охлаждени  составл ет 30 град/мин и при дальнейшем снижении температуры до 100 С скорость охлаждени  составл ет 20 град/мин.

В таблице приведены сравнительные результаты способов обжига радиоI керамических изделий из массы М4.,

650-1100С

1100-1320°С I

20-1320 СОбщее врем  нагрева, мин

Врем  выдержки при

температуре 1320,мин

Скорость охлаждени  в интервале температур. Град/м

1320-1100с

1100-650

650-1PO C 1320-100 С

Общее врем  охлаждени , ми

Врем  обработки, мин

Результаты петрографического анализа,%

2.6/15 500/87 5

2,6/15

480/82 985/177 ; S101160 Как видно из таблицы известный , и предлагаемый способы обеспечивают получение материала с необходимой структурой. Однако увеличение скорости йагре- 5 ва и охлаждени  изделий в процессе обработки по.известному способу ( данные приведены в знсшенателе приводит к снижению качественных показателей готового продукта. Это обус- 10 ловлено тем, что в известном способе дл  получени  изделий с необходимыми свойствами при посто нной скорост нагрева и охлаждени  величина скорости должна быть мала и на- 5 ходитс  в пределах 1,3-2,6 град/мин. 1 Использование предлагаемого ско- ростного способа обжига малогабаритных деталей технической керамики позвол ет сократить врем  обжига изделий до 3-3,7 ч. При этом удельна  производительность электрической печи возрастает в 5-7 раз, сокращаютс  производственные площади. Обеспечиваетс  заданна  структура обжига емых изделий: агрегаты в структуре материала не превышают 2,3%, пористость 7,5%, муллит + et. AlijO-j корунд образуетс  в заданных пределах: муллита - 30-35%, корунда 3-4%. Обожженные издели  содержат хорошо сформированные кристаллы, оДнородные крупные.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОБЖИГА МАЛОГАБАРИТНЫХ РАДИОКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ путем нагрева, выдержки при максимальной температуре 1300-1320°С в течение 5-10 мин и· охлаждения, о т л и чающийся тем, что. с целью сокращения времени обжига при сохра нении качества изделий, нагрев ведут до 650°С со скоростью 10- * 15 град/мин, от 650^вС до 1100°С со скоростью 35 - 40 град/миН и от 1100^сС до 1300-1320°С со скоростью 10-12 град/мин, а охлаждение ведут от 1320-1300°С до 1100°С со скоростью 15-20 град/мин, от 1100°С до 650°С со скоростью 20-30 град/мин, а от 650°С до 100° С со скоростью 15-20 град/мин.

   (П)