Способ получения керамического материала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соаэ СоветскикСоциалистическихРеслублик 1958398(22) Заявлено 211180 (21) 3006701/29-33с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 1509,82. Бюллетень Йо 34 151 М.Кл з С 04 В 41/04 С 04 В 35/18 Государственный комитет С С С Р по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150982 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГ МАТЕРИАЛА ть и к пред- учения чающий и муллиго стек- заготовоба п вляет иводя- изменеКроме таточи порис С. зер- ектроиэкойью- прочоте ышение снижИзобретение относится к техноло=гии получения конструкционных керамических материалов,. работающих привысокой температуреи может бытьиспользовано в металлургической и,других отраслях проьыаленности.Муллитовая керамика обладает высокими нрочностными характеристикаьв до температуры 1300-1400 С, высокой устойчивостью к агрессивным средам, инертностью к керамическим иметаллическим порошкам и может бытьиспользована при изготовлении, например, штампов, работающих при высокойтемпературе.Для изготовления вышеуказанныхштампов необходимо изготовление деталей с большой точностью, сложнойфорвы, обладающих высокими прочностиыми характеристиками при высокойтемпературе,Известен способ получения иэделийиэ муллита методом формования порошына связующем с последующим обжигом.Для получения более плотных заготовок шихту перед формованием виброуплотняют.По данному способу для полученияногабаритных заготовок необходи сложное, мощное прессовое оборудование, и невозможно получделия сложной форин.Наиболее близким решениемлагаемому является способ полкерамического материала, .вклюприготовление водной суспензита с добавкой жидкого щелочнола, стабилизацию, формованиеки шликерным литьем и обжиг.Недостатком известного сполучения материала из муллитася значительная усадка (до 6териала в процессе обжига, прщая к деформации заготовок снием геометрических размеров.того, материал обладает недосной механической прочностью,тость сохраняется вплоть до 1При добавлении в шихту крупно. нистых фракций муллита или элкорунда получают материал с нусадкой, но высокой пористостдо 20, и низкой механическойностьюЦель изобретения - повности и прочности изделийусадки при обжиге.Поставленная целтем, что согласно скерамического матер.958398 в 15 0 Муллитовая керамика по прототипу Свойство г/см ь открытая, 2,83 3О,Плотност Пористос О,5 0 му приготовление водной суспенэии муллита с добавкой жидкого щелочного стекла, стабилизацию, формование заготовки шликерным литьем и обжиг, заготовку после формования пропитывают олигометилгидридсилазаном.формула структурного звена олигометилгидридсилаэана СЙ. СНЪ51 - иН Н И, где о=10,5,.Олигометилгидридсилазан предста ляет собой жидкость светло-серого цвета с плотностью 1,0-1,2 г/см, не токсичен, слабо гидрОлизуется на воздухе с выделением аммиака, растворяется в органических растворителях: толуоле., ксилоле, гексане, бензине Я и др., при термообработке в окислитель ной атмосфере при температурах свыше 600 фС окисляется до 510,Способ осуществляют следующим об.разом. 25Муллит с размером гранул менее 5 мч загружают в шаровые мельницы. При этом в состав шихты вводят 0,04- 0,08 натриевого или калиевого жидкого стекла. В процессе помола содер- З 0 жание твердой фракции суспензии увеличивают с 75-82 до 84-88. Помол производят 32-46 ч до грансостава: до 5 мкм 30-50., 5-50 мкм 30-62, 50- 100 мкм 8-20. После стабилизации перемешиванием суспензию заливают в водоотсасывающив форьы, Для получения плотного, прочного, с малыми усадками материала заготовки после шликерного литья пропитывают олигометилгидридсилазаном,.а затем обжигают в окислительной атмосфере.Пропитку осуществляют одним иэ известных способов: погружением в олигомер при атмосферном давлении или с предварительным вакуумированием эа- , 45 готовки, или под давлением, или под давлением с предварительным вакуумироваиием заготовки. Время пропитки зависит от условий проведения пропитки и составляет 1-6 ч.на 1 мм 50 толщины заготовки. Пропитку осущестУсадка после обжига, 4Прочность при поперечномизгибе, МПа 120 вляют при 15-100 С. С увеличением температуры от 15 до 100 С время пропитки сокращается. В процессе термообработки олигометилгидридсилаэан окисляется до 510, при этом водородные радикалы замещаются на кислород воздуха, и потери веСа не происходят, неорганический остаток полимера около 100, Образовавшаяся высокоактивная двуокись кремния заполняет поры керамики, а также взаимодействует с муллитом, смещая соотнсшение А 1 0/50 в сторону увеличения кремнезема.Обжиг пропитанной заготовки проводят при 1400-1600 СПодъем температуры не выше ЗфС/мин.П р и м е р 1. Йуллит фракции С 5 мм с 0,08 жидкого натриевого стекла размалывают в шаровой мельнице с соотношением муллита к .шарам 1:4 в течение 46 ч,.доводят концентрацию твердой фазы до 88. Литьем в гипсовые формы получают заготовку, пропитывают олигометилгидридсилазаном погружением в олигомер при 20 С комнатной температуры и времени пропитки из расчета 6 ч на 1 мм толщины заготовки, Пропитанную заготовку обжигают в.окислительной атмосфере при 1580 С в течение 4- ч. Скорость подъема температуры 1 С/мин,П р и м е р 2. Муллит фракции 5 мм с 0,08 жидкого натриевого стекла размалывают в шаровой мельнице с соотношением М.:Ш=1:3 в течение 32 ч, доводят концентрацию твердой фазы до 84. Литьем в гипсовые формы получают заготовку, пропитывают олигометилгидридсилаэаном под давлением 2 атм с предварительным вакуумированием заготовки при 100 С и времео ни пропитки из расчета 1 ч на 1 мм толщины"заготовки. Пройитанную заготовку обжигаютв окислительной атмосфере при 1580 С в течение 4 ч. Скорость подъема температуры 1 С/мин.Свойства керамики иэ муллита, полученной по предлагаемому способу, представлены в таблице. Керамика по предлагаемо способу по примерам958398 Редактор Е.Лаэуренко КорректорС.Шекмар Техред М.Тепер Заказ 6969/32 Тираж 641ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Предлагаемый способ позволяет по. лучить керамику из муллита с высокой плотностью и прочностью, а также с высокой точностью и сложной формы е При разработке материала керамических штампов для изотермического деформирования жаропроч-. ных сплавов определен экономический эффект равный 720 тыс. Руб. формула изобретенияСпособ получения керамическогоматериала, включающий приготовление водной суспензии муллита с добавкой жидкого щелочного стекла, стабилизацию, формование заготовкишликерным литьем и обжиг, о т л ич а ю щ и й.с я тем, что, с цельюповиаения плотности и прочностиизделия, снижения усадки при об жиге, заготовку послеформования пропитывают олигометилгидридсилазаном.