Способ изготовления кварцевойкерамики

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл,с присоединением заявки Мо С 04 В 35/14 1 осударствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15.0231. Бюллетень Йо 6 Дата опубликования описания 18. 02. 81(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ Изобретение относится к производству огнеупорных и керамических материалов, в частности, получаемых на основе кварцевого стекла или плавленного кварца по безобжиговой технологии.Известен способ получения кварцевых огнеупоров, включающий подготовку исходного материала, мокрое измельчение, стабилизацию полученной суспенэии, шликерное литье и спекание при 1200-1300 С 13.Недостатком этого способа является необходимость спекания.Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения кварцевых огнеупоров, включающий мокрое иэмельчение, стабили-. зацию суспензии, формование шликер ным литьем, сушку, выдержку в водном растворе жидкого стекла с плотностью 1,005-1,06 г/см с последующей сушкойМОднако изделия, полученные по это к му способу, имеют недостаточно высокую прочность (прочность на изгиб составляет 107-250 кг/смз).Цель изобретения - повышение прочности изделий. 30 Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления кварцевой керамики, включающем мокрое измельчение, стабилизацию суспензии, формо" ванне .изделий шликерным литьем, суш.ку и выдержку в водных растворах жид" кого стекла или соды с плотностью 1,002-1,07 г/см , после выдержки иэделия подвергают автоклавной обработ.- ке при 110-220 С в течение 1-10 ч.еВ процессе автоклавирования полуфабриката, выдержанного в щелочном растворе, происходит интенсивное растворение поверхности частиц кварца с последующим осаждением гидросили" катов калия или натрия на контактах частиц, что и обуславливает возрастание прочности материала в 1,5-4 раза. Если прочность беэобжигового кварцевого огнеупора после выдержки в водных растворах жидких стекол сильно зависит от плотности раствора и времени выдержки, то автоклавная обработка эти различия в известных пределах уравнивает.Наибольшую степень упрочнения после автоклавной обработки имеют кварцевые материалы с наполнителем, в качестве которого используют бой кварцевого стекла и кварцевой кера804607 Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Пивинский Ю. Е Ромашин А. Г,Кварцевая керамика. М.,"Металлургияф,Б 1974, с. 24-28.2. Авторское свидетельство СССРР 688482, кл. С 04 В 35/14, 1978.тель В. СоколоваМ.Коштура Корректор М.Шароши Заказ 10807/37 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,.Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,4 мики, молотый кварцевый песок и кристобалит, циркон и др.С повышением температуры антоклавирования от 110-220 С происхоодит повышение прочности материала однако, начиная с 169-175 С, росто прочности замедляется. Увеличение продолжительности автокланирования свыше 10 чне приводит к заметному возрастанию прочности.П р и м е р 1. В качестве исходного материала используют отходы прозрачного кварцевого стекла с содержанием 99,9 %0 . Суспенэию получают мокрым помолом пи влажности 15,5, рН 5,0-6,0, 50-60 С на протяжении 24 ч до зернового состава, соответствующего остатку на сите 63 мкм - 4,2. Полученную суспенэию отделяют от мелющих тел и подвергают механическому перемешиванию в мельнице в течение 70 ч. Из стабилизированной таким образом суспензии н гипсовые формы отливают образцы с размерами 10 х 10 х 70 мм, 20 х 80 х 140 мм, кубы с ребрами 30,40 и 50 мм, пористости 12-14 и подвергают сушке при 120 С, затем выдерживают в водном растворе натриеного жидкого стекла плотностью 1,025 г/см 24 ч при комнатной температуре. Выдержанные в щелочном растворе образцы подвергают автоклавной обработке. Прбчность образцов при изгибе после обработки при 110 С и выдержке 3 ч составляет 405 кг/см , 10 ч - 430 кг/см 2, при 169 С и времени выдержки 1 ч составляет 650 кг/см, 8 ч - 720 кг/см2 40 ч - 620 кг/см, при 220 С и выдержке 1 ч составляет 620 кг/см 4 ч кг/см .,П р и м е р 2, Отливки кварцевого стекла, полученные аналогично примеру 1, выдерживают 24 ч в водных растворах жидких стекол различной плотности, а затем автоклавируют при 1690 С н течение 8 ч. Керамика, обра-. ботанная растворами с плотностью 1,002; 1,0151 1,04 1,07 г/смз, после автоклавирования имеет прочность при изгибе дО, 700, 700, 620, кг/емсоответственно.П р и м е р 3. В стабилизированную суспензию, полученную аналогично примеру 1, вводят 2 ОЪ от боя кварцевого стекла размером частиц 0,2- 0,315 мм и 20 об.Ъ кварцевого песка той же дисперсности. Из этих шликеров отливают образцы с пористостью 8,5-9,5 и выдерживают 3 ч в .водном растноре трехмодульного калиевогоСоставиРедактор Т. Веселова Техред стекла плотностью 1, 02 г/см 3, После,щелочной обработки прочность при изгибе образцов с наполнителем иэ бояйкнарцевого стекла равняется 105 кг/см,для образцов с песком - 100 кг/см 2,после автокланирования при 169 С нтечение 8 ч прочность составляет400 и 460 кг/см 2 соотнетстненно.П р и м е р 4. В стабилизирован- ную суспензию, полученную аналогичнопримеру 1, вводят н виде суспензий 0 кристобалит и кварц с содержанием4 частиц больше 63 мкм. Кристобалит вводят в количестве 2, кристалличесий кварц - 12, Высушенныеотливки выдерживают в растворе нат риевого жидкого стекла 6 ч и затемподвергают автокланной обработке в течение 8 ч при 169 оС. Прочность приизгибе безобжигоной кварцевой керамики.с добавкой кристобалита составляет 20 640 кг/см, кварца - 570 кг/см, в тохвремя как обожженные при оптимальныхтемпературах материалы имеют прочность230 и 280 кг/см соответственно.П р и м е р 5. Отливки кварцевогостекла, полученные аналогично примеру2, выдерживают 30 мин н содовом растворе плотности 1,004 г/см 3, а затемантокланируют в течение 3 ч при 179 С.Безобжиговая кварцевая керамика вэтом случае обладает прочностью560 кг/см при изгибе.Кварцевая керамика, полученная попредлагаемому способуо не снижаетсвою прочность до 900 С и может длительно работать до 800 С н условияхорезких теплосмен. 40 Способ изготовления кварцевой керамики, включающий мокрое иэмельчение, стабилизацию суспензии, формование изделий шликерным литьем, сушку и выдержку в водных растворах 45 жидкого стекла или соды с плотностью1,002-1,07 г/смз, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьзаения прочности изделий, после выдержки их подвергают автоклавной обработке при 110-220 С в течение 1-10 ч.