Способ изготовления керамических изделий

ф 7 Д СОЮЗ СОВЕ СОЦИАЛИСТ РЕСПУБЛИК скихеских 1787978 35 5 С ОБРЕТЕН И ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А о-произвстни кЩербаков тво СССР О, 1976, тво СССР 32, 1984. ственАМИЧ(54) СПОСОБ ИЗ СКИХ ИЗДЕЛИ (57) Применени керамических и изоляционных р ГОТОВЛЕНИЯ КЙ: технология изгот делий, в частности ам большого разме ния око. Сущ Изобретение относится к технологии изготовления керамических изделий, в частности высокоизоляционных керамических рам большого размера, которые могут быть использованы при изготовлении газоразрядных детекторов ионизирующего излучения в особенности двумерных и трехмерных позиционно-чувствительных детекторов ионизирующего излучения отпаянного типа с большой площадью входного окна.Известен способ изготовления керамических изделий на основе корундовой керамики путем прессования заготовок, сушки, обжига и шлифовки. В данном способе обжиг производигся многократно при температуре 1300 1750"1 Дя снижения деформации посл к д о цикла обжига ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Ленинградское научнное объединение "Буреве(56) Авторское свидетел ьсМ 500205, кл, С 04 В 35/1Авторское свидетельсВ 1066968, кл. С 04 В 33/ ность изобретения; заготовки прессуют сушат, обжигают и шлифуют, перед обжигом внутрь заготовки вставляют вкладыши иэ того же материала и той же толщины, что и заготовка, На торцы вкладышей предварительно наносят слой связующего, Заготовки размещают вдоль печи вертикально и плотно обкладывают каждую огнеупором. Предлагаемый способ может быть использован, в частности, при изготовлении рам для детекторов ионизирующего излучения, где требуются высокая степень плоскостности и высокая воспроиэводимость формы, а также повышенные злектроиэоляционные свойст ва, Выход годных иэделий в форме рам составляет 700, 2 ил. изделия охлаждают и изменяют их положение, переворачивая заготовки на 1800,Такая технология обеспечивает высокий процент выхода годных корундовых керамических заготовок в форме тора, но отличается сложностью и длительностью,Применительно к заготовкам в форме рам этот способ не обеспечивает приемлемый процент выхода годных рам из-за деформации, разрыва, микротрещин, возникающих в рамах в процессе обжига,Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности общих существенных признаков является способ изготовления керамических изделий иэ окислов, например, глинозема, путем прес совки заготовок, сушки, обжига и нлифоек и.1787978 го действия, цто знацительно увеличивает 20 На фиг,1 показан схематически вид засреднее время ббжига"и."следовательно ус- готовки со "вставлейными"вкладышами: на. г 1 ожняет процесс изготовленйя плоских из- фиг.2 - размещениезаготовок в пеци для, делий,: ": ":;:: обжига (передний рядогнеупораубран).Целью"изобретения является -повыше- П р и м "е р 1, Из массы-состава ВК 94-1 ниепроцента вь ходагоднйх изделий в фор- - 25 прессуют заготовки 1 в форме рам, Затем ме рам и - упрощение процесса их . эти заготовки 1 высушивают в сушильной изготовления; :.,: :;: камере, Из этой же массы прессуют и сушатУказанная цель" достигается тем, что ввкладыши 2 такойже толщины,что и загоспособе изготовления керамическйх изде- товки -рамы 1,лий, включающем операций прессовайия 30 . Ввысушенные"заготоойки- рамы 1 заготовок, сушки, обжига"шлифовки, перед . вставляют вкладыши 2; предварительно наойерацией обжига" внутрь заготовок встав- неся-наторцы вкладышей 2 слой связующеляют вкладыши из того жематериала и той го. 3,устанавливаюг их на вагонетку 4 же толщины, что и заготовка, йэ торцы вкла-вертикальнои плотно обкладывают" каждую дышей предварител 1 ьнонаносят слой связу огнеупором 5. В качестве связующего 3 исющего; после чего размещают заготовки . пользуют смесь мелкодисперсного порошка вертикальновдоль печи",и плотно обклады- корунда в декстрине. В качествеогьгеупора 5 могут бытьиспол ьзойаны"в зависимости от размеров рам 1, вагонетки 4 и внутреннего вают каждую огнеупором . Методом прессовки с последующей сушкой, обжигом и шлифовкой могут быть 40 размера туннельной печи корундовые киризготовлены.керамические изделия в формепичи, блоки или плиты.рам"из керамичесКих материалов разного Вкладыши 2 устайавливают внутрь заготовки - рамы 1 таким образом чтобы боковые плоскости вкладышей 2 совпадали с состава, йапример, ультра-фарфора, стеати- та, фарфора, корундово-муляитовой массы. боковыми плоскостями рам 1 (фиг.1 А - А).Рамы 1 установленные вертикально (см, фиг,2), размещают на вагонетке 4 вдоль туннельной пеци.Обжиг ведут в туннельной печи непре ПрессЬвка каЖдого из материалов имеетсвои специфические особенности, связаннйе с составом прессовочной массы (типов и процентным содержанием связки), видом прессовки (гидравлическая, механическая), режимом прессования (величина 50 рывного действия один раз, цто значительно упрощает и ускоряет процесс.Наличие вкладышей 2 исключает "провисэние" верхней части рэм 1 в процессе обжига.Одинаковый материал, толщина рам 1 и вкладышей 2, совпадение плоскостей боко:. вых сторон и плотная обкладка огнеупором 5 не позволяет при обжиге деФормировать. ся рамам 1 от плоскости более чем нэ коэффициент усэдки (" 11;ь),давления, скорость нэрэстайия давления, время выдержки нод давлением).ПроцеСс .сушки прессованных заготовок разного состава осуществляется, кэк 55 "прэвйло, сухим воздухом при повышеннойтемпературе для исклаче 11 ия рэстрескивэ- НИЯ И ДОСтИжЕНИЯ ПОВ 1,1111 ЕННОЙ ПРОЧНОСТИ заготовок. Целостф 1 ост 1. и проч 11 ость зэгото- ВОК РЭМ Важин ПРИ У.1 1 Г 1 11 КЛЭДЬ 1 ивй В 3 4Для уменьшения брака из-за деформа- рамы и их сохранения в процессе последуции заготовок. перед обжйгом их укладыва- ющей загрузки в печь обжига.ют в стопу попарно вогнутыми и выпуклыми: В зависимости от состава керамических поверхностями друг другу. В результате об- масс и свойств готовых керамических издежигэ керамических изделий в форме пло лий обжиг заготовки производится в диапаских полос значительно улучшается зоне температур 1200-2500 С. Каждому плоскостность, т,е, снижается брак по де- составу и форме изделия соответствует свой формации полос. заранее отработанный температурно-вреНедостатком такого способа в случае менной режим, Например, при обжиге иэдеизготовления керамических рам является 10 лий из. стеатитовой керамики температура значительная деформация, которая возни- непревышает 1400 С; а при обжиге корункает в плоскости прямоугольных рам при довой - 1800 С.обжиге.;,:, . : После обжигавкладыши вынимают и раФорма рам из прямо 1 угольной после об- мы поступают на операцию шлифовки. Как жига становится закругленной, что резко 15 правйло, независимо отсоставакерамичеснижает процент выхода" годных рам.ского изделия шлифовку осуществляют наи- .Крометогоприизготовленийтакимспо- более производительным алмазным собом плоских керамических изделий обжит ийструментомна прецизйонных станках в. пройзводится только впечахпериодическо-"автоматическом режиме.1787978 1 г 4Фиг. 2ставитель А.Ю. Турукхред М.Моргентал Корректор М,Тка ГКНТ СССР Редактор каз 47 ВНИИПИ Гос Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Г Производствен на Столь малая деформация и полное отсутствие трещин и разрывов сохраняют форму рам 1 и, следовательно, процент выхода годных рам получается высоким.Наличие связующего,З на торцах вкладышей 2 обеспечивает их надежное закрепление в рамках 1. Однако оно ж.е и препятствует спеканию вкладышей 2 с рамами 1 в процессе обжига.Следует отметить; чтоприобжиге рам 1 в газовой печи удельное сопротйвление материала рам 1 в ряде случае снижалось, Поскольку рамы 2 используются в детекторах рентгеновского излучения; необходимо, . чтобы они обладали высоким сопротивлейием и обязательно очень малымтоком утечки. Поэтому в этих удельное сопротивление рам 1 должно быть повышено путем их термообработки в атмосфере водорода при температуре 1400 ОС,После обжигарамам 1 дают остыть, а затем либо подвергают дополнительно термообработке(при недостаточно высоком сопротивлении), либо сразу шлифуют каждую раму 1, предварительно выйув из неевкладыши 2. Шлифовка позволяет устранить ту небольшую деформацию рам 1 от плоскости, которая могла образоваться в результате усадки при обжйге,Предлагаемый способом были изготовлены керамический рамы следующих размеров. 150 х 110 х 6 мм, 210 х 160 х 4 мм,П р и ме р 2. Из пластичной массы состава СПКполусухим прессованием изготавливают заготовки 1 .в форме рам. Затем заготовки 1 высушивают в-сушильной камере. Из этой же массы СПКпрессуют и сушатвкладыши 2 такой же толщины, что из заготовки 1. В высушенные заготовки - рамы 1вставляют вкладыши 2, предварительно нанеся на торцы вкладышей 2 слой связующего 3, устанавливают их на вагонетку 4 5 вертикально и плотно обкладывают каждуюзаготовку 1 с вкладышами 2 огнеупоров 5,В качестве связующего 3 используютсмесь талька ЗМдО 4302 Н 20 и поливинилового спирта ГОСТ 10779-78, Для 1.0 удешевлейия технологического процессаполивиниловый спирт в связующем 3 может быть замененна обойный клей КМЦ. В качестве огнеупоров 5 могут быть использовайы в зависимости от размеров рам 1, вагонетки 15 4 и внутреннего размера туннельнойпечиалундовые кирпйчи, блоки или плиты,Вкладыши 2 устанавливают внутрь заготовки - рамы 1 таким образом, чтобы боковые плоскости вкладышей 2 совпадали с 20 боковыми плоскостями рам 1 (фиг.1 А - А).Рамы 1, установленныевертикально(см, фиг.2), размещают на вагонетке 4 вдоль туннельной печи. Обжиг ведут в туннельной .печи непрерывного действия один раз, что 25 значительно упрощает и ускоряет процесс.Формула изобретения Способ изготовления керамических изделий, включающий прессование заготовок, сушку, обжиг и шлифовку, о т ли ч а ю щ и,й с я тем, что, с целью повцшейия процессавыхода годных изделий в форме рам и упро-щения процесса их изготовления, пеРед обжигом внутрь заготовки встэвляют вкладыши из того же материала и той же 35 толщины, что и заготовка, на"торцы вклады-шей предварительнонаносят слой связующего, содержащегодекстрйн и мелкодисперсный наполни 1 ель, размещавши заготовки вертикально вдоль печи и плотно обкладывают каждую огнеупором.