Масса для изготовления керамических элементов

(505 В 24 О 3/14 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нко, С.М,Владимиров, Л .П.Ермилова и Р,С,Козл79(088.8)е свидетельство СССР В 24 О 3/14, 1975.ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕМЕНТОВние касается обработки д ышения износостойкост.Ко-.а А ве- леГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретесины. Для пов Бюл. М 11ий политехнический институ Изобретение относится к производству абразивных инструментов и может быть использовано в машиностроении, инструментальной промышленности и других отраслях при изготовлении абразивных инструментов, в частности при изготовлении керамических гарнитур, используемых при обработке древесины.Целью изобретения является повышение износостойкости керамических элементов мельниц для размола волокнистых материалов,Цель достигается тем, что масса содержит в качестве абразива нормальный электрокорунд, в качестве порошкообразной связки - фритту, содержащую оксид циркония и оксид титана, и в качестве гелеобразного кремнийсодержащего связующего - гидролизованный этилсиликат с содержанием 80 - 905 тетраэтоксисилана в исходной смеси гидролизата совместно с оксидом титана, при следующем соотношении компонентов, мас.%: нормальный электрокорунд ментов предлагаемая абразивная масса содержит в качестве абразива нормальный электрокорунд, в качестве порошкообразной связки - фритту, содержащую оксид циркония и оксид титана, а в качестве геле- образного кремнийсодержащего .связующего - гидролизованный этилсиликат с содержанием 80-900/о тетраэтоксисилана в исходной смеси гидролизата совместно с оксидом титана при следующем соотношении компонентов, мас.;: .нормальный электрокорунд - основа, фритта - ,0-9,5, гидролизованный этилсиликат 15 - 17, оксид титана 1,0-2,0. 1 табл,основа; фритта 7-9,5; гидролизованный этилсиликат 15 - 17; оксид титана 1,0-2,0.Состав фритты следующий, мас,0 Д: Я 10 г 32,88; Т Ог 3,07; АгОз 34,8; М 90 5,62; СаО 0,45; йагО 4,95; КгО 5,96; ВгОЗ 6,38; ЪгО 1,05; РегОз 0,14; ЕГОг 4,7.фритта, содержащая наравне с другими оксидами оксид циркония и оксид титана, совместно с гидролизованным этилсиликатом обеспечивает достаточно высокие физико-механические показатели изделий сразу после формования и особенно после сушки в результате равномерного распределения гидролизованного этилсиликата, содержащего 80-90% тетраэтоксисилана в гидролизате, между мельчайшими частицами фритты и хорошей адгезии связующей массы к крупному зерну абразива, в качестве которого используют нормальный электрокорунд М 100; 63; 50, что увеличивает значительно прочность сырца.С целью регулирования процесса отверждения массы с использованием фритты, 1720848510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 содержащей в своем составе кроме щелочных и щелочно-земельных оксидов оксид циркония и оксид титана, рекомендуется использовать гидролизованный этилсиликат при небольшом содержании подкисленной воды и 80 - 90 отетраэтоксисилана в гидролизате совместно с оксидом титана.Связующая масса на основе гидролизова нного этилсили ката с содержанием 80-90 отетраэтоксисилана не только равномерно распределяется на поверхности крупных абразивных зерен, но проникает в микротрещины и в микропоры абразивных зерен. В результате увеличивается адгезия связующей массы к абразиву и увеличивается прочность, а после термообработки в порах остается аморфный кремнезем совместно с добавкой оксида титана,В процессе обжига керамическая связка прочно связывает зерна абразива за счет образования в приконтактной зоне на границе зерно-связка в микротрещинах и в микропорах новых фаз, Дополнительное введение совместно с гидролизованным этилсиликатом в состав массы оксида титана способствует развитию приконтактного минералообразования .и армированию связки иглами муллита, образованию муллита в микропорах абразивного зерна, иглы которого прорастают из зерна в связку и сшивают зерна абразива, что повышает прочностные характеристики изделий и увеличивает срок службы керамических гарнитур за счет уменьшения выкрашивания и растрескивания зерен абразивного наполнителя.Применение этилсиликата в составе масс для изготовления абразивного инструмента позволяет не только повысить адгезию абразивного зерна к керамической связке, но получать заданную пористость абразивного инструмента, что сказывается положительно на качестве волокон при переработке древесины, придать материалу абразивного инструмента равноплотность по объему и равномерность его структуре.После термообработки частицы геля представляют собой сферические частицы весьма малого размера (от единиц до сотен мкм). В результате равномерно распределенной пленки этилсиликатного связующего по поверхности зерен абразива образуется фрагментарная структура материала, представляющая собой матрицу из спеченной керамической связки с равномерно распределенными в ней абразивными зернами, сшитыми в местах контакта муллитовыми иглами. Вокруг зерен абразива образуются весьма мелкие сферические поры, стенки этих пор также покрыты муллитом. В целом матрица представляет собой пористое стекловидное вещество, пронизанное иглами муллита, Этилсиликатная связка проникает в поры и микротрещины абразивных зерен и армирует их иглами муллита. В результате происходит выравнивание КТР между зернами абразивного материала и керамической связки, снижаются напряжения. Кроме того, образование вокруг абразивных зерен сферических пор повышает деформативность материала, в результате армирования зерен иглами муллита увеличивается жесткость закрепления зерен и уменьшается их износ, При использовании гидролизованного этилсиликата ярче проявляется демпфирующая способность пор,Установлено, что использование в качестве абразива нормального электрокорунда М 100, 63, 50 фритты, содержащей кроме щелочных и щелочно-земельных оксидов циркония и оксид титана, и в качестве геле- образного связующего гидролизованного этилсиликата с содержанием 80 - 90 отетраэтоксисилана в гидролизате совместно с оксидом титана дает возможность повысить прочность сырца и усилить развитие приконтактного минералообразования на границе зерно-связка и армирование связующей массы, увеличить срок их службы при одновременно получении заданной высокой пористости изделий и достаточно высокой механической прочности,Изделия изготавливают следующим образом. П р и м е р 1. По 27 оэлектрокорунда нормального фракции М 100,63,50 смешивают, а затем увлажняют смесью, состоящей из 16,5 мас,огидролизованного этилсиликата, 1,5 мас,ооксида титана и 9 мас.фритты, После тщательного смешивания в течение нескольких минут массой заполняют формы. Плотной укладки достигают вибрированием, Интервал твердения масс крупногабаритных изделий колеблется от 1 до 2,5 ч, Изделия сушат и обжигают при температуре не выше 1230 С,Аналогично изготавливают образцы, состав которых указан в таблице.Материал из масс предлагаемого состава практически обладает одинаковыми свойствами в пределах предлагаемого соотношения компонентов. Запредельные содержания гидролизованного этилсиликата с содержанием 80 - 90 мас.отетраэтоксисилана в гидролизате и оксида титана или же резко снижает пористость, или же снижает прочность сырца в результате нарушения1720848 Состав и свойства образцов указаны втаблице,Компоненты и свойства изделий Показатели для составов 23Ц Состав массы, мас.3 абразивфритта 74,59,5 747 84,95 60 739 10 гидролизованный зтилсиликат 15 17 10 25 1,063-100 2,050-100 0,1 5,012-125 12 оксид титана Номер шлифовального порошка 50-80 Содержание тетразтоксисилана в гидролизате, Ф 80,04,51230 88,04,51230 90,04,31230 91,02,71230 70,05,71200 Прочность сырца, МпаТемпература обжига, С(на воздухе) 68 30 Прочность при сжатии, ИПаПористость65 30 48 38 70 30 73 12 Срок службы керамических гарнитур, год 0,14 0,16 0,12 0,09 0,05 50 Составитель В,Коновалов Редактор М,Бланар Техред М.Моргентал Корректор М.КучеряваяЗаказ 916 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 приконтактного минералообразования и исключения армирования связующей массы.Использование предлагаемого состава обеспечивает усиление развития приконтактного минералообразования на границе зерно абразива-связка и армирования связки при одновременном сохранении высокой заданной пористости абразивного материала и высокой прочности, что положительно оказывается на эксплуатационных свойствах керамической гарнитуры и качестве древесины, Срок службы изделий из предлагаемой массы увеличивается в 1,6 - 2,0 раза по сравнению с известными материалами. Формула изобретения Масса для изготовления керамическихэлементов, включающая абразив, порошкообразную связку и гелеобразное кремний содержащее связующее, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения износостойкости элементов, масса содержит в качестве абразива нормальный электрокорунд, в качестве порошкообразной связки - 10 фритту, содержащую оксид циркония и,оксидтитана, в качестве гелеобразного кремнийсодержащего связующего - гидролизованный этилсиликат с содержанием 80-90; тетразтоксисилана в исходной смеси гидро лизата совместно с оксидом титана, при следующем соотношении компонентов, мас,%; нормальный электрокорунд-основа; указанная фритта - 7,0 - 9,5; указанный.гидролизованный этилсиликат 15 - 1 7; оксид титана 1-2.20