Шихта для изготовления газопроницаемого керамического материала

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК 19) (И) 3(5 С 04 В С 04 В 35 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ЖИТЕЛЬСТВ е(21) 3307294/29-33.(71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химикотехнологический институт им.Д,И.Менделеева(53) 666,7-127(088.8)1,56) 1. Беркман А.С. и Мельникова И.ГПористая,проницаемая керамика. ЛСтройиздат, 1969.2. Патент ФРГ Р 1017520,кл. 80 Ь 8/03, 1958,3. Адушкин Л.Е., Гузман И.Я.Исследованйе структуры и проницаемости пористой керамики на основе ЛХОз. -Труды МХТИ им. Д.И. Ме 4(елеева, 1967,1 Ч, с. 119-123 (прототип),(54)(57) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, включающая 70-80 мас.В монофракционного корунда фракций от 400 до 1000 мкм, 20-30 мас,Ъ тонкодисперсного компонента, отличающаяся тем, что, с целью повыаения термостойкости, она в качестве тонкодисперсного компонента содержит смесь совместного помола талька, электрокорунда и глины с размером зерен 4 мкм при сл дующем соотношении компонентов в смеси, мас%;Тальк 30-40Электрокорунд 5-20Глина ОстальноеИзобретение относится к областиизготовления керамических материалов,а именно к получению термостойкихкерамических материалов, предназначенных для получения изделий, исполь-,зуемых при фильтрации и аэрации различных сред в широком интервале температур в условиях резких температурных градиентов,известны составы шихт для получения пористых проницаемых керамических материалов, на основе крупнодисперсногонаполнителя и тонкодисперсной связующей 1,Однако указанные материалы или немогут быть использованы в условиях 15высоких температур или не обладаютвысокой проницаемостью,Известна шихта для изготовлениякерамического материала, включающая80-97 й корунда фракции 1,15 мкм и3-20 снязки, содержащей тальРр мели глину 2 3Ввиду небольшого размера зеренкорунда получаемая по известномуспособу керамика не может быть использована для изготовления проницаерых изделий. Кроме того, коэффициенттермического расширения связки в известной шихте нелик и получаеькй ма"териал обладает невысокой термостойкостью.30Н ац более блйз кой пЬ технической сущности к предлагаемой является шихтадля изготовления газопроницаемогокерамического материала, включающая монофракционный корундоный наполнитсль фракцлй 400-10.0 мкм и тонкодисперсный компонент - тонкомолотый глинозем при соотношении компонентозр нес% 50350 8020 340Недостатком огнеупоров, изготовленных из известной шихты, являетсяневысокая термическая стойкость,что резко огранлчинает срок их службы н условиях больших температурныхградиентов.Целью изобретения является повышение термостойкости.Поставленная цель достигаетсятемр что шихта для изготовления газопроницаемого керамического материала, включающая 70-80 мас,% монофракционного корунда фракций от 400 да1000 мкм 20-30 мас.В тонкодисперсного компонентар н качестве тонкодисперсного компонента содержит смесьсовместного помола талька, электрокорунда и глины с размером зерен4 4 мкм при следующем соотношениикомпонентов в смеси, мас.Ъ:Тальк 30-40 б 0Электрокорунд 5-20Глина ОстальноеВ результате спекающего обжига, смесь совместного помола талька,электрокорунда и глины образует ма- б 5.териал,кордиерит с. коэффициентом термического расширения много меньше,чем коэффициент термического расширения материала крупнодисперсного корунда 2,510 6 и 910-б град-соответственно. Это ведет к образованиюспецифической микроструктуры материала вследствие создания при охлаждении микрозаэоров между зернами крупнодисперсного корунда и тонкодисперсной составляющей шихты.Для получения исходной шихты ккрупнодисперсному монофракционномукорунду размер зерен 400-100 мкм)добавляют ионкодисперсную смесь совместного помола талька, электрокорунда и глины, проходящую через сито10000 отв/см и образующую в процессе термической обработки богатуюкордиеритом фазу,Массу увлажняют, формуют приудельном давлении прессования 12,575 МПа. Иэделия сушат и обжигают при.1340-1380 С в течение 2-4 ч, В ходеобжига вокруг зерен корунда образуется оболочка из мелкодисперснойфазы, содержащей кордиерит. При охлаждении такого материала между зернами корунда и оболочкой из кордиерита вследствие разности коэффициентов термического расширения образуются микрозаэоры, позволяющие эерйамкорунда при последующем нагреваниипрактически свободно расширяться,не вызывая напряжений в изделии. Таким образом, повышение термостойкости обусловлено не только наличиемв качестве связки тонкодисперснойфазы с низким коэффициентом термического расширения, но и образованиемспецифической микроструктуры, Пределпрочности при сжатии получаемой керамики 25-60 МПа, коэффициент газопроницаемости 27-31 мкмр термостойкость - 1200 С - вода - 16-20теплосмен.П р и м е р 1. Готовят шихтудля получения газопроницаемой керамики следующего состава, мас,%:Корунд (размер зерна400 мкм) 80Смесь совместногопомола 20причем состав смеси, мас,:Тальк 30Электрокорунд 5Глина 65Шихту унлажняют, формуют при удельном давлении 20 МПа, сушат и опекаютпри 1380 ОС в течение 2 ч. Свойстваполученной керамики приведены в таблице,П р и м е р 2. Готовят шихту дляполучения проницаемой керамики сле"дующего состава, мас.%:Корунд (размер зерна1000 мкм) 70, 1013435 Смесь совместногбпомола 30 причем состав смеси, мас.%:Тальк 35Электрокорунд 13Глина 52 5Шихту увлажняют, формуют при удельном давлении 12,5 МПа, сушат и спекают при 1340 ОС в течение 3 ч. Свойства полученной керамики приведены в таблице. 10П р и м е р 3. Готовят шихту для получения цроницаемой керамики следующего состава, мас.Ъ: Термостойксть, теплосмен1200 - вода Пределпрочностипри сжатии,Мпа Коэффициентгазопроницаемости, мкм Материал 30 Известный Предлагаемыйпример 1 пример 2 пример 3 33 30 30 30 16 20 18 31 28 чить срок их эксплуатации по сравнению с известными, что ведет к сокращению затрат времени на замену, выходящих из строя проницаеьых керамических элементов, позволяет сократить их потребляемое количество,что, в свою очередь, ведет к экономии, труда и материалов при изготовлении проницаеьых огнеупорных иэ делй Составитель Р. МальковаРедактор Л. Волкова Техред М. Коштура Корректор О. Билакв вввававиеввававваваавввавва авававваваавшвЗаказ 2933/32 Тираж 620 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП 1 Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, термостойкость ма-, териалов из предлагаемой шихты существенно превышает термостойкость известной шихты, что делает материал перспективным для применения в условиях службы,связанных так с резкими статическими температурными градиентами, так и с термическими ударами.Использование изделий из предлагаемых материалов позволяет увелиКорунд (размер зерна630 мкм)75Смесь совместногопомола 25причем состав тонкодисперсной связки, мас.Ъ:Тальк 40Электрокорунд 5Глина 55Шихту увлажняют, формуют при удель" ном давлении 25 МПа, сушат и опекают. при 1360 С в течение 4 ч. Свойства полученной керамики приведены в таблице.