Керамический материал

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ СПУБЛИК В 35 14 51)(21) 4804374/3 (22) 20.03.90 (46) 30.12,91. (71) Обнинск объединение (72) К.В.Ширя (53) 666.763.3( (56) Авторское ЬЬ 1293156, кл юл, ЬЬ 48ое научно-прои Технология" ственн 088.8)свидетельство СССР . С 04 8 35/14, 1985,жобесели эа омпоне вален н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к производству керамических изделий, в частности к производству кварцевой керамики,Известен керамическии материал, включающий кварцевое стекло и нитрид бора при следующем соотношении компонентов, мас.%:Кварцевое стекло 99,0 - 99,5 Нитрид бора 0,5 - 1,0 Однако для достижения пористости, близкой к нулю, необходима температура обжига 1280 - 1300 С при времени выдер ки не менее 2 ч, что очень часто приводит к усиленной кристаллизации кварцевого стекла и разрушению изделий. Кроме того, наблюдается значительная усадка керамики при обжиге, а также ухудшение характеристик литейного шликера из-за плохого смачивания частиц ВМ водой.Наиболее близким к предлагаемому является состав огнеупорной массы, включающий следующие компоненты. мас.ф.Кварцевое стекло 78,1 - 82,2 Фосфат бора 0,8-4,2 Полуводный гипс 0,8 - 1,7 Гидролизат этилсиликата 15,3-16,0(57) Изобретение относится к производству кварцевой керамики, Цель изобретения - увеличение прочностии снижение пористости керамики. Керамический материал содержит, мас.: кварцевое стекло 93-95 и фосфат бора 5 - 7. Прочность полученного материала на изгиб 2,4 - 3,0 кГс/мм, пористость 0,04-0,16, 1 табл. Недостатком этого материала является низкая прочность, расчетная величина которой при изгибе составляет 0,3-0,5 кГ/мм2 (для кварцевой керамики прочность на изгиб в 2,5 - 3 раза меньше прочности на сжатие), что делает невозможным использование этого материала в конструкциях, работающих под нагрузгой, Кроме того, материал характеризуется высокой пористостью материала, которая обуславливает низкую прочность и которая, в случае повреждения образующейся при обжиге беспористой корки, способствует поглощению изделием атмосферной влаги со значительным ухудшением физико-технических свойств. При этом присутствующий в составе сульфат кальция при обжиге способствует кристаллизации кварцевого стекла,Цель изобретения - увеличение прочности и снижение пористости керамики.Керамический материал, включающий стекло и фосфат бора, содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.,4:Кварцевое стекло 93 - 95Фосфат бора 5 - 7Данное содержание к нтов печивает достижение пост ойцсчет образования на границе раздела зерен кварцевого стекла и частиц ВР 04 стеклофазы переменного состава, причем в процессе обжига ВР 04 полностью переходит в образующуюся стеклофазу, Эти процессы сопровождаются увеличением обьема системы и закрытием пор, так как образующаяся стеклофаза имеет плотность ниже, чем у кварцевого стекла. В предлагаемом материалеобразование поверхностной корки, как вслучае прототипа, не происходит, а спека, ние идет ва всем объеме материала, Таким образом, указанное содержание компонентов придает материалу новые свойства - близкую к нулю пористость и более высокую прочность.Снижение ВРО 4 ниже граничного значения приводит к росту пористости до 2,6- 8,9; из-за недостаточного количества образующейся стеклофаэы и ее более высокой плотности, а увеличение содержания добавки свыше 7 мас. нецелесообразно, так как это затрудняеполучение однородного материала и может привести к ухудшению физико-механических свойств изделий из-за падения прочности и роста термического расширения.П р и м е р. Материал был изготовленпутем введения расчетного количества ВРО 4 в водный шликер кварцевогс стекла,который имел следующие параметры; плотность 1,85 г/см, рН 5,2, условная вязкостьэ(по истечению 100 мл шликера) 30 с, частицыболее 63 мкм 4 - 77 ь, частицы до 5 мкм 205 ЗОО. Шликер с добавкой В Р 04 перемешивали в течение 24 ч, после чего шликернымлитьем формировали заготовки, которые сушили и обжигали по заданному режиму (время обжига 2 ч), Из обожженой керамики10 были изготовлены образцы для определения основных физикО-технических свойств,была также определена плотность и пористость материала.Свойства предлагаемого материала и15 прототипа приведены в таблице.Предлагаемый состав обеспечивает увеличение прочности в 4 - 10 раз и снижениепористости на 2,2 - 23 О, делая ее близкой кнулю.20 Предлагаемый материал можно использовать в конструкциях; работающих.под нагрузкой и во влажной среде,Формула изобретенияКерамический материал, включающий25 кварцевое стекло и фосфат бора, о т л и ч ею щ и й с я тем, что, с целью увеличенияпрочности и снижения пористости, он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас4: кварцевое стекло30 93 - 95; фосфат бора.5-7.1701702 Продолжение таблицы Составитель К. Ширяев Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерява, ул. Гагарина, 10 Патент", г. Ужго льский ко роизводст вен но-и 510 Тираж Подписное ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям