SU1763422A1 - Способ получени пустотелых керамических микросфер - Google Patents

Abstract

Использование: металлурги , ferrnortso- л ци  и огнезащита конструкций, изготовление компонентов легковесных огнеупорных материалов, изготовление порошковых материалов дл  образовани  жаростойких покрытий, включа  газотермическое нанесение покрытий. Сущность изобретени : порошки электроплавленых молотых оксида алюмини  или стабилизированного оксидом иттри  (кальци ) оксида циркони  с предельными размерами частиц 32-100 мкм ввод т в низкотемпературную плазму (Т 6000- 40000 К) с одновременным облучением плазмы ультразвуком в диапазоне частот 17-19 кГц и мощностью излучени  2-2,5 кВт с последующим разогревом частиц в плаз- меГвыносом из нее и кристаллизацией. Выход годных микросфер составил 90%. 1 табл. Ј

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к способам теплоизол ции и огнезащиты конструкций, и может быть использовано при изготовлении компонент легковесных огнеупорных материалов, при изготовлении порошковых материалов дл  образовани  жаростойких покрытий, включа  и газотермическое нанесение покрытий.

Уже известен способ изготовлени  пустотелых гранул (макросфер), включающих формование гранул путем последовательного нанесени  на  дро из оплавл ющегос  или выгорающего материала жидкой и порошкообразной композиции и последующую термообработку . При этом  дро предварительно дл  облегчени  трещино- образовани  покрывают 5-10% раствором едкой щелочи, а термообработку осуществл ют путем загрузки гранул в печь при температуре 400-500°С с последующим подъемом температуры до 800-900°С 1. К недостаткам этого способа следует отнести сравнительно большой размер получаемых гранул (не менее 0,5 мм), относительно больша  толщина стенки пустотелых гранул (от 1/4до 1/8диаметра гранулы); сравнительно высока  пористость и трещмноватость стенок пустотелых гранул, что обуславливает их относительно низкую механическую прочность (5-11 кгс/см ) и затрудн ет их использование при создании легковесных огнеупорных конструкционных материалов Еще известен способ получени  пустотелых керамических гранул, включающий плавление шихты, состо щей из оксидов алюмини , циркони  или их смеси, выпуск расплава и распыление его сжатым воздухом 2. Недостатки этого способа - сравниXI Os

со

4 ю го

тельно больша  толщина стенки пустотелых гранул (не менее 1/10 диаметра гранулы), относительно высока  трещиноватость (не менее 15% сквозных трещин от полной площади поверхности гранул).

В качестве прототипа выбран способ получени  пустотелых керамических микросфер , включающий введение порошков электроплавленых молотых оксидов алюмини  или стабилизированного окисью иттри  (кальци ) оксида циркони  с предельными размерами частиц 32-100 мкм в область низкотемпературной плазмы (Т 6000- 40000 К), их разогрев и плавление в ней, вынос частиц из указанной области и кристаллизацию 3. Недостатком этого способа  вл етс  сравнительно невысокий выход годных пустотелых микросфер (не более 60- 70%).

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение производительности процесса .

Поставленна  цель достигаетс  благодар  тому, что в способе получени  пустотелых керамических микросфер, включающем введение порошков электроплавленых молотых оксида алюмини  или стабилизированного окисью иттри  (кальци ) оксида циркони  с предельными размерами частиц 332-100 мкм в низкотемпературную плазму , их разогрев и плавление в ней, вынос частиц из указанной зоны и кристаллизацию , предусмотрено облучение низкотемпературной плазмы ультразвуком в диапазоне частот 17...19 кГц и мощностью излучени  2...2,5 кВт.

О соответствии предложенного технического решени  критерию существенные отличи  свидетельствуют сведени , приведенные в таблице 1.

Предложенное техническое решение соответствует критерию существенные отличи , так как свойства и функции, обусловленные одним из признаков, не совпадают.

Сущность предложенного способа заключаетс  в следующем. Порошок из питател  в количестве 1,5...2 кг/час под действием транспортирующего газа (азот), поступающего из баллона , ввод т в канал электродугового плазмотрона , с диаметром канала 5...7 мм до анодного п тна. Источник питани  плазмотрона работает в режиме: ток дуги -450...500 А; напр жение дуги - 65-70 В. Состав плазмообразующей среды , поступающей в канал плазмотрона из баллонов 3,%: азот - 70..75 аргон - 30...25; при расходе азота 1,8...2,4 м5/час. В результате взаимодействи  с плазменной струей порошок приобретает свойства готового продукта и под действием силы т жести оседает на приемной поверхности . В соответствии со сказанным выше, на

низкотемпературную плазму воздействуют ультразвуковыми колебани ми, генерируемыми источником ультразвука , питающегос  от источника тока в диапазоне частот 17...19 кГц и мощностью излучени  2...2,5

кВт.

Предложенный способ иллюстрируетс  следующими примерами его осуществлени , представленными в таблице 2.

Процесс прекращалс  при достижении

диаметра канала плазмотрона, вследствие эрозии, 7 мм. В качестве источников ультразвука использовались излучатели магнито- стрикционные ЦМС-17-19.

Предложенный способ получени  пустотелых керамических микросфер обладает техническими преимуществами перед прототипом , так как расход электроэнергии на 1 кг годной продукции дл  прототипа составл ет 25 кВт-ч, дл  предложенного способа 17,8 кВт-ч, Кроме того, выход готовой продукции, по сравнению с прототипом, увеличен на 30%.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  пустотелых керамических микросфер, включающий введение электроплавленых порошков с размерами частиц 32-100 мкм оксида алюмини  или оксида циркони , стабилизированного оксидом иттри  или кальци , в низкотемпературную плазму (Т 6000 - 40000 К), их разогрев, и плавление в ней, вынос частиц из нее и кристаллизацию, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  производительности процесса, низкотемпературную плазму облучают ультразвуком в диапазоне частот 17-19 кГц и мощностью излучени  2-2,5 кВт.

   Таблица 2