Шихта для изготовления керамического материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 167703(51)5 С 04 В 28/3 ИСА Е ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬС К АВТО ЕРАГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРЛЬ 1020404, кл. С 04 В 35/48, 1982,Авторское свидетельство СССР(54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к производству огнеупорных и керамических изделий свысокой стойкостью к термоударам и удовлетворительными механическими и электроиэоляционными свойствами, например Изобретение относится к производству огнеупорных и керамических иэделий с высокой стойкостью к термоударам и удовлетворительными механическими и электроизоляционными свсйствами, например конструкционных и электроизоляционных изделий высокотемпературных нагревателей, теплоизоляционных изделий, и может быть использовано в машиностроенииавиационной и электротехнической промышленности.Цель изобретения - повышение прочности, термостойкости, удельного обьемного электрического сопротивления и снижение теплопроводности материала,Алюмосиликатный мертель представляет собой измельченную смесь обожженного конструкционных и электроизоля ционных изделий высокотемпературных нагревателей, теплоизоляционных изделий, и может быть использовано в машиностроении, авиационной в электротехнической промышленности. Цель изобретения - повышение прочности, термостойкости, удельного объемного электрического сопротивления и снижение теплопроводности. Шихта для изготовления керамического материала включает в мас,0 цирконовый концентрат фракции 60 - 90 мкм 50 - 70, алюмосиликатный мертель фракции 6-30 мкм 21 - 37; алюмоборфосфатный концентрат 5-13. Изобретение позволяет повысить в 2 раза прочность, до значений 5 10 Ом см удельное объемное электрическое сопротивление и снизить в 2 - 3 раза теплопроводность, 2 табл,каолина и огнеупорнои глины или бентонита с добавкой соды и сульфитно-дрожжевой бражки, содержание А 120 з в мертеле не менее 390 ь,Использование в качестве шамотноглинистой составляющей укаэанного мертеля и в качестве фосфатного свзяующего - алюмоборфосфатного концентрата (АБФК) при удачно выбранном соотношении компонентов шихты позволяет повысить прочность и термостойкость материала, его электроизоляционные свойства и снизить теплопроводность. Г 1 ри использовании выбранного фракционного состава отощителя (цирконового концентрата и мертеля) при прессовании и последующем обжиге изделий достигается плотяя упаковка, образо 1677036ванная фракциями - крупной 60 - 90 мкм (циркон), мелкой 6-30 мкм (мертель), Положительное влияние на плотность упаковки оказывает присутствие в мертеле сульфитно-дрожжевой бражки, Удачно подобранная упаковка. позволяет получить достаточно высокую прочность и термостойкость и низкую теплопроводность,При термообработке шихты происходитвзаимодействие фосфатного связующего с цирконовым концентратом и силикатной составляющей мертеля, При невысокой температуре(ниже 800 С) образуются промежуточные фазы - алюмофосфаты, фосфаты циркония, фосфатно-силикатное стекло, которые, распределяясь между зернами циркона и мертеля, цементируют их, Использование в качестве фосфатного связующего алюмоборфосфатного концентрата в удачно выбранном количестве способствует повышению прочностных и электроизоляционных свойств и термостойкости материала и изделий, а также повышению прочности полуфабриката, Это фосфатное связующее стабильно при хранении, не токсично и обладает высокими адгезионными свойствами, более активно при взаимодействии с другими компонентами в процессе термообработки (за счет присутствия оксида бора), способствует лучшему образованию промежуточных фосфатных фаз, цементирующих основные фазы.Примеры составов и свойств предлагаемого материала приведены в табл. 1 и 2.При содержании цирконового кднцентрата более 70 и мертеля менее 21/, не, удается существенно снизить теплопроводность материала. При содержании цирконового концентрата менее 50 Д не удается достигнуть высоких прочности, термостойкости и удельного объемного электрического сопротивления (как и при содержании мертеля выше 37;), Кроме того, нарушение соотношения цирконового концентрата и мертеля нарушает плотность упаковки, что не позволяет получить необходимые свойства, Гри содержании АБФК менее 57 образуется недостаточное количество промежуточных фаз, цементирующих материал, а при его содержании более 13 образуется избыточное количество этих фаз, а также наблюдаются сложности при прессовании изделий. Это не позволяет получить требуемые характеристики материала,При использовании фракций цирконового концентрата и мертеля со средним размером частиц крупнее 90 и 30 мкм не удается получить требуемую механическую прочность (предел прочности при статиче 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ском изгибе составляет около 1 Д МПа) из-за недостаточной плотности упаковки. При использовании фракции цирконового концентрата и мертеля со средним размером частиц мельче 60 и 6 мкм не удается получить требуемую низкую теплопроводность и высокую термостойкость (значения теплопроводности и термостойкости составляют 1,3 Вт/(м К) и 670 С). При изменении размера фракции одного из компонентов также нарушается плотность упаковки, что не позволяет получить требуемые характеристики материала.Изготовление изделий осуществляют следующим образом.Исходные компоненты шихты (цирконовый концентрат, мертель) смешивают в лопастном смесителе с алюмоборфосфатным концентратом, предварительно разбавленным водой до плотности 1,45 - 1,5 г/см (при большей плотности фосфатное связующее имеет очень большую вязкость и плохо перемешивается с остальными компонентами, при меньшей плотности оно имеет недостаточные связующие свойства), в течение 20 - 40 мин. Для лучшего перемешивания сначала смешивают цирконовый концентрат с АБФК, а затем добавляют мертель. После перемешивания порошок пропускают 1 - 2 раза через сито с сеткой М 2 для гранулирования и подсушивают в закрытой емкости до влажности 4 - 6;(,. Затем прессуют изделия при удельном давлении прессования 100 МПа, Отпрессованный полуфабрикат высушивают, а затем подвергают термообработке при 800 - 1200 С,Использование материала в промышленности позволяет получить термостойкие изделия с низким коэффициентом теплопроводности и удовлетворительными механическими и электроизоляционными свойствами при невысокой температуре термообработки (800 - 1200 С), Это позволяет применить его в качестве теплозащитного материала, устойчивого в высокотемпературных высокоскоростных продуктах сгорания топлива, в качестве различных конструкционных и электроизоляционных изделий, предназначенных для службы в условиях резких перепадов температур, а также огне- припаса. Формула изобретения Шихта для изготовления керамического материала, включающая цирконсодержащий компонент, шамотно-глинистую составляющую и фосфатное связующее, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения прочности, термостойкости, удельного объемного электрического сопротивления и1677036 21-37 Таблица 1 ставы с запредельным содержаниемкомпонент аблица Составитель Г. Тульскии ехред М.Моргентал Корректор А,Осауленко Редактор Н. Киштули аказ 3082 Тираж ЮИ Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыпгиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 снижения теплопроводности, она содержит в качестве цирконсодержащего компонента цирконовый концентрат фракции 60 - 90 мкм, в качестве шамотно-глинистой составляющей - алюмосиликатный мертель 5 фракции 6 - 30 мкм, а в качестве фосфатного связующего - алюмоборфосфатный концентрат при следующем соотношении компонентов, мас,ф:Цирконовый концентрат 50-70АлюмосиликатныймертельАлюмоборфосфатныйконцентрат 5-13