SU1629282A1

SU1629282A1 - Method of moulding ceramic products

Info

Publication number: SU1629282A1
Application number: SU894666864A
Authority: SU
Inventors: Игорь Алексеевич Захаров; Юрий Михайлович Мосин; Владимир Иванович Корнеев
Original assignee: Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение относитс к производству керамических и огнеупорных изделий, получаемых методом шликерного лить . Целью изобретени вл етс снижение пористости , повышение деформационной устойчивости заготовок. В способе после удалени свободной жидкости из формы ее заполн ют сухим порошком исходного материала и осуществл ют повторное вращение формы дл осаждени на ее внутренней поверхности сло керамического материала после удалени свободной жидкости шликера. Способ позвол ет получать издели с повышенной на 3-8% пористостью и меньшей разнотолщинностью. 1 табл.The invention relates to the production of ceramic and refractory products obtained by the method of slip casting. The aim of the invention is to reduce the porosity, increase the deformation resistance of the blanks. In the method, after removing the free liquid from the mold, it is filled with a dry powder of the starting material and the mold is re-rotated to deposit a layer of ceramic material on its inner surface after removing the free liquid from the slip. The method allows to obtain products with a porosity increased by 3-8% and a lower thickness variation. 1 tab.

Description

Изобретение относитс к производству керамических и огнеупорных изделий, получаемых методом шликерного лить .The invention relates to the production of ceramic and refractory products obtained by the method of slip casting.

Целью изобретени вл етс снижение пористости и повышение деформационной устойчивости заготовок.The aim of the invention is to reduce the porosity and increase the deformation resistance of the blanks.

Способ формовани керамических изделий заключаетс в приготовлении суспензии исходного материала, заполнении суспензией формы, вращени формы со скоростью , обеспечивающей распределение шликера в виде однородного сло по внутренней поверхности формы, удаление свободной жидкости, сушку и извлечение заготовки из формы. После удалени свободной жидкости из формы заполн ют последнюю сухим порошком исходного материала с последующим дополнительным вращением формы.The method of forming ceramic products consists in preparing a suspension of the starting material, filling the mold with the suspension, rotating the mold at a speed that ensures the distribution of the slip in the form of a uniform layer on the inner surface of the mold, removing free liquid, drying and removing the blank from the mold. After the free liquid is removed from the mold, the latter is filled with a dry powder of the starting material, followed by an additional rotation of the mold.

Способ.реализуетс как при использовании пористых адсорбирующих форм, в которых снижение содержани дисперсионной среды в заготовке происходит за счет ее впитывани в форму, например гипсовых, поливинилхлоридных, так и при центробежном литье в беспористые формы, в которых формование заготовки осуществл етс за счет оседани частиц твердой фазы на стенках формы, а дисперсионна среда суспензии концентрируетс во внутренней части формы. При формовании .. заготовок в беспористые формы, например металлические или пластмассовые, дисперсионную среду удал ют, вылива ее из объема формы. Способ позвол ет формовать заготовки как из тонкодисперсных порошков, имеющих размеры частиц менее 40 мкм, так и из порошков полифракционного состава, содержащих частицы с размерами около 1 мм и более. Возможность использовани дл лить суспензий на основе полидисперсных порошков, содержащих крупный наполнитель , обусловлена значительно менее высокими требовани ми к седиментационнойThe method is realized both when using porous adsorbing forms in which the decrease in the content of the dispersion medium in the workpiece occurs due to its absorption into the form, for example, gypsum, polyvinyl chloride, and during centrifugal casting in non-porous forms in which the workpiece is molded by settling the particles solid phase on the walls of the mold, and the dispersion medium of the suspension is concentrated in the inner part of the mold. When forming blanks in non-porous forms, for example metal or plastic, the dispersion medium is removed by pouring it from the volume of the mold. The method allows forming blanks from both fine powders having particle sizes of less than 40 microns and from powders of polyfractional composition containing particles with dimensions of about 1 mm or more. The ability to use for casting suspensions based on polydisperse powders containing coarse filler is due to the significantly lower requirements for sedimentation

(Л(L

СWITH

оabout

N3N3

юYu

0000

юYu

устойчивости суспензий, чем обычные методы шликерного лить .stability of suspensions than conventional methods of slip casting.

Дл оценки уплотнени заготовок, формуемых по предлагаемому способу и формуемых без дополнительной обработки сухим порошком исходного керамического материала , сравнивают значени общей пористости воздушно-сухих заготовок. Общую пористость определ ют методом гидростатического взвешивани , а относительное уменьшение пористости рассчитывают как отношение разности пористостей заготовок , полученных по известному (без обработки порошком) и предлагаемому способам, к пористости заготовки, получен- ной по известному способу.To estimate the compaction of the blanks that are molded in accordance with the proposed method and that are molded without the additional raw material processing of the ceramic powder, the values of the total porosity of the air-dry blanks are compared. The total porosity is determined by hydrostatic weighing, and the relative decrease in porosity is calculated as the ratio of the difference in the porosities of the blanks obtained by the known (without powder treatment) and the proposed methods to the porosity of the blanks obtained by the known method.

В качестве критери деформационной устойчивости заготовок используют отношение толщины стенки заготовки в наиболее тонкой и наиболее толстой част х после хранени свежеотформованных заготовок с внешним диаметром 40 мм в форме в горизонтальном состо нии в течение 15 мин.As a criterion of the deformation stability of the blanks, the ratio of the wall thickness of the blank in the thinnest and thickest parts after storage of freshly molded blanks with an external diameter of 40 mm in the form in a horizontal state for 15 minutes is used.

Пример 1. Готов т суспензию стабилизированного иттрием диоксида цирко- ни , содержащего 50% зерна 0,5-1 мм и 50% частиц менее 10 мкм, в водном растворе поливинилового спирта. Суспензию заливают в пористую форму с внутренним диаметром 40 мм. Форму закрывают крышкой и вращают со скоростью 60-100 об/с. Затем открывают крышку, засыпают в форму порошок диоксида циркони того же состава, имеющий размер частиц 0,2-1 мм Крышку закрывают и форму повторно вращают с той же скоростью.Example 1. A suspension of yttrium-stabilized zirconia containing 50% of a grain of 0.5-1 mm and 50% of particles less than 10 µm is prepared in an aqueous solution of polyvinyl alcohol. The suspension is poured into a porous form with an internal diameter of 40 mm. The form is closed with a lid and rotated at a speed of 60-100 rev / s. Then the lid is opened, zirconium dioxide powder of the same composition, having a particle size of 0.2-1 mm, is poured into the form. The lid is closed and the form is re-rotated at the same speed.

Свойства заготовок, полученных при формовании с дополнительной обработкой сухим порошком и без дополнительной обработки , приведены в таблице.The properties of the blanks obtained by molding with additional processing with dry powder and without additional processing are shown in the table.

Пример 2. Готов т суспензию порошка нитрида алюмини с размером частиц около 3 мкм в трихлорэтилене. Заготовку формуют в беспористой форме, как описано в примере 1. После окончани формовани и слива свободной жидкости в форму насыпают порошок нитрида алюмини с размером частиц 0,05-0,8 мм и повторно вращают,Example 2. A suspension of aluminum nitride powder with a particle size of about 3 microns in trichlorethylene is prepared. The billet is molded in a non-porous form, as described in Example 1. After the molding is completed and the free liquid is drained, aluminum nitride powder with a particle size of 0.05-0.8 mm is poured into the mold and re-rotated.

Пример 3. Готов т суспензию хромита лантана, имеющего следующий зерновой состав, %: зерно 0,4 - 2 мм 60; частицы менее 10 мкм 40, в водном растворе карбок- симетилцеллюлозы. Заготовку формуют, как описано в примере 1, в беспористой форме и обрабатывают сухим порошком хромита лантана с размером частиц 0,2- 0,4 мм.Example 3. Preparing a suspension of lanthanum chromite having the following grain composition,%: grain 0.4 - 2 mm 60; particles less than 10 microns 40, in an aqueous solution of carboxymethylcellulose. The billet is molded, as described in example 1, in a non-porous form and treated with dry powder of lanthanum chromite with a particle size of 0.2-0.4 mm.

Пример 4. Готов т суспензию корунда с размером частиц менее 10 мкм в водном растворе сульфитно-дрожжевой бражки. Заготовку формуют в беспористой форме и обрабатывают после слива свободной жидкости сухим порошком корунда того же состава.Example 4 A suspension of corundum with a particle size of less than 10 µm is prepared in an aqueous solution of a sulphite-yeast mash. The billet is formed in a non-porous form and treated after draining the free liquid with dry powder of corundum of the same composition.

Как видно из полученных данных, обработка заготовок, отформованных методом центробежного лить , сухмм порошком керамического материала того же состава, что и формуема заготовка, позвол ет на 3-8% снизить пористость (повысить плотность) и значительно уменьшить разнотолщинность стенок заготовки, т.е. повысить ее деформационную устойчивость.As can be seen from the obtained data, the processing of workpieces molded by the centrifugal casting method using a dry powder of ceramic material of the same composition as the workpiece can reduce the porosity by 3-8% (increase the density) and significantly reduce the thickness of the workpiece, i.e. . increase its deformation resistance.

Использование предлагаемого способа позвол ет получать тонкостенные издели с высокой равнотолщинностью, имеющие пониженные усадки в сушке и обжигеUsing the proposed method allows to obtain thin-walled products with a high uniformity of thickness, having reduced shrinkage in drying and roasting.

Claims

Invention Formula

A method of forming ceramic products, including preparing a suspension of the starting material, filling the mold suspensions, rotating the mold at a speed that ensures the distribution of the slurry as a uniform layer over the inner surface of the mold, removing free liquid, drying and removing the blank from the mold, characterized in reduce the porosity and increase the deformation stability of the workpiece; after removing the free liquid from the mold, fill the last with a dry powder of the initial material followed by additional ADDITIONAL rotation form.

Table continuation

Numeral indicators for blanks, additionally treated with dry powder, denominator-indicators for blanks of the same composition, obtained without treatment.