Керамическая масса для изготовления огнеприпаса и способ изготовления огнеприпаса

Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЩДТЕЛЬСТВУ оЯ 81292(22) Заявлено 22,05. 80(21 2928666/29-33с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 15.1292 Бюллетень йо 46Дата опубликования описания 15. 12, 82 И) М. Кл.з С 04 В ЗЗ/22 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения ч Харьковский. ордена Ленина политехническйй институт им. В. И. Ленина(54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕПРИПАСА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕПРИПАСАХальк 18-26 Глинозем Магнезит спеченый 3-5 20-2520-30 18-25 ТалькГлинаЭлектрокорунд 15 20 25 30 Изобретение относится к керамике, а именно к составам для изготовления огнеприпаса, используемого для обжи-, га керамической и другой продукции.Известна масса 1 для изготовления плотных электрокерамических кордиеритовых иэделий, содержащая следующие компоненты, вес.: Мра 3-6Бой кордиеритовых.иэделий 20-30 Недостатком такой массы является, несмотря на довольно высокую термостойкость, неприемлемость ее для изготовления огнестойкого припаса с повышенной оборачиваемостью и загрязнение атмосферы газообразным хлором в процессе производства, использование в качестве огнеупорного наполнителя дорогостоящего электрокорунда.Известна масса 2 1 для изготовления огнестойкого припаса, содержащая компоненты, вес.: Глина огнеупорная 36"45 Дистен-силлиманитовый шамот 17-26На основе этой массы образцы изготавливают методом полусухого прессования при влажности 5-6 и уд.,дав ления 300 кГ/см нли же методом формования при влажности 15-17. Обжиг ,образцов проводят при 1380-1410 оС.Недостатком массы и способа является дороговизна вследствие использования дистен-силлиманитового шамота., который обжигают при температурах до.150 о С, и специально обожженного магнезита (температура обжига 1650-1700 оС), довольно высокий коэффициент термического расширения в интервале температур 20-900 оС (2,5-3,4 х 10"ф 1/град) и недостаточный срок службыизделий.Наиболее близкой к предлагаемой является керамическая масса дпя изготовления огнеприпаса, содержащая, вес.: калиновый шамот 4-60; глинозем 6,5-9,5; сырой магнезит сов981292 местно с тальком 9,5-14,5 и глина остальное 3 .Полученный огнеприпас из указанной керамической маесы путем спекания при 1405 фС имеет незначительную механическую прочность и температуру службы 1300 С.Кроме того, известно, что качественно осуществленный обжиг для таких материалов играет первостепенную роль в получении высоких свойств изделий. Поскольку температура плавления кор-; диерита и самая низкая температура появления расплава в системе МдОА 1 О- Я 10 различаются незначительно, то в процессе обжига изделия часто оплавляются и деформируются, поэтому обычно их термообрабатывают при 1300-1350 фС, что позволяет получить недеформированные изделия, но степень синтеза кордиерита при этом невысокая. В известном способе, изделия обжигают при 1400 С, а затем пред слагается.специальный режим охлаждения для перевода кордиеритового стекла в кристаллическую форму. При этом образуется большое количество жидкой фазы и самые незначительные отклонения от заданного режима могут привести либо к деформации изделия, либо к увеличению к.т.р. готового продукта, если в нем будет присутствовать в большом количестве стеклофаза кордиеритового состава так как к.т,р. кристаллического кордиерита принимается 2,0 х 10 6 град ", а стекла кордиеритового состава 7,010"6 град.Целью изобретения являетсяповышение механической прочности и температуры службы огнеприпаса.Поставленная цель достигается за. счет того, что керамическая масса для изготовления огнеприпаса, включающая каолиновый шамот, глинозем, тальк, глину или каолин и добавку, содержит в качестве добавки рапную окись магния Фракции 40-60 мк при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ:Глинозем 7 5-30УТальк 8-20 О Глина иликаолин 13,5-22,5 Дальнейшее постепенное.повышениетемпературы до 1380 С и выдержкапри этой температуре обеспечивают 55 нормальный рост кристаллов кордиерита из образовавшихся зародышей и повыаает процентный выход минерала.Небольшие нарушения предлагаемогорежима обжига не могут привести к 60 ухудшению свойств конечного продухта, так как здесь совершенно отсутствует опасность оплавления и деформирования изделий, Кроме того, происходит качественное спекание матери алае Рапная окисьмагния фракции40-60 мк 1,5-2 Каолиновыйшамот Остальное Кроме. того,- в способе изготовления огнеприпаса, путем смешивания компонентов шихты, увлажнения, Формования, сушки и обжига, вначале смешивают совместным измельчением тальк, глинозем, рапную окись магния и 2/3 части глины или каолина 8 ч, после чего вводят остальную часть глины или каолина и измельчают 4 ч,:а обжиг проводят по следующему режиму:20-160 С - скорость подъема температуры 20 С/ч160-300 фС - скорость подъема температуры 35 фС/ч300 фС - выдержка 1 ч 300-650 фС - скорость подъема температуры 50 фС/ч 650-1400 С в ,скорость подъема температуры 25 дС/ч 1400-1300 ОС - скорость охлаждения200 С/ч1300-1380 ОС в .скорость подъема температуры 10 С/ч1380 С - выдержка 10-12 ч,1380.-1000 С - скорость охлаждения80 С/чВведение более активной чем магнезит рапной окиси магния фракции 40-60 мк и каолина способствует образованию центров кристаллизации кордиерита при более низких температурах 25 и увеличивает значительно выход кордиерита,что способствует уменьшению коэфФициента термического, расширения материала и увеличению термостойкости изделий. Использование указанных компонентов 30совместно с каоли новым шамотом (А 10 ъ Ъ 43) Фракции 0,5-2 мм также способствует уменьшению коэффициента термического расширения изделий. Все это приводит к увеличению оборачиваемос ти излелий в службе. Предлагаемый режим обжига отличается от известного простотой осуществления как в лабораторных, так и в 40 производственных условиях. Подъемтемпературы обжига до 1400 фС позволяет получить максимально возможное количество центров кристаллизации кордиерита, резкое снижение темпера туры до 1300 С (в течение 0,5 ч)ведет к Фиксации значительного количества зародышей этого минерала и позволяет избежать оплавления изделий или их вспучивания, так как при этом 0 не успевает образоваться большое количество жидкой Фазы.981292 Т а б л и ц а 1Соотношение компоненты 1 2 14 8 20 ТалькКаолинГлинозем 18 13,5 22,5 7,5 18,7 30 2,0 1 0,5 ламот каолиновый 48,3 48 5.Иэделия иэ предложенной керамической массы изготавливают методом полусухого прессования. В качестве временной связки используют раствор ССБ плотностью 1,21-1,23 г/см Удельное давление прессования составляет 300 кГ/см, Термообработку проводят по приведенному выше режиму при максимальной температуре обжига 1400 о С.П р и м е р 1. 7,5 глинозема, 20 талька, 214 дО рапной и 15 ка- . олина измельчают до полного прохода через сито 10000 отв. на см , затем добавляют еще 7,5 каолина й смесь компонентов измельчают еще 4 ч, 48 шамота увлажняют ССБ, смешивают с 52 тонкомолотой смеси остальных компонентов. Отпрессованные образцы обжигают по следуюшему режиму:20- 160 фС со скоростью подъема температуры 20 ф/ч, 160-300 фС со скоростью подъема температуры 35 О/ч, при 300 С образцы выдерживают 1 ч, после чего вновь повышают температуру от 300до 650 С со скоростью подъема температуры 50 /ч, а затем от 650 до конечной теМ 6 ературы 1400 С со скоростью подъема 25 /ч.После достижения максимальной температуры 1400 ОС образцы охлаждают по режиму: 1400 -1300 фС со скоростью 200 фС/ч, затем от 1300 вновь нагревают до 1380 фС со скоростью подъема температуры 10 ОС/ч и выдерживают при этой температуре 10-12 ч, после чего охлаждают до 1000 С со скоростью 80 С/ч.Состав и свойства остальных образ-, цов на основе предложенной массы и Окись магния рапнаяфракции. 40-60 способа приведены в табл, 1 и 2 соответственно.Как видно из таблицы, изделия попрототипу менее плотные и значительно уступают в прочности таковым по5 предлагаемому,изобретению (250300 кГ/смфпротив 800-900 кГ/см ),термостойкость образцов одинакова,однако, после 100 термоциклов образцыиэ предлагаемого .состава остаются10 без изменения итермоциклирование.мо 4жет быть продолжено, Поскольку эйачения к.т.р. при 20-900 фС различаются1незначительно (1,9-2,310 и 2,0-2,2 а,: 10 град;"соответственно), очевид-,5 но, что количество синтеэируемогокордиерита зависит от исходных компонентов шихты. В случае использования талька синтезируется 80-90 кордиерита (составы заявляемого объек 20 та) и 85 (состав 2 прототипа), в отличие от случаев использования сырогомагнезита (70 синтезируемого кордиерита), в примерах 1,3 прототипа.По сравнению с используемым в на 25 стоячее время в промышпенности муллито-корундовым и корундовым огнеприпаом (базовый объект) по ТУ 11-.75, ЩИО.742.012. ТУ предлагаемое изобретениеотличается дешевизной сырья, повыаен.ными прочностными свойствами и лучшейоборачиваемостью,Таким образом, состав керамичес,кой массы и способ изготовления иэ нее иэделий позволяет .получить эна чительный технико-экономический эффект за счет повышения.термостойкости изделий и снижения их себестоимос.ти.( 3 фх э о1 й бщ1 33 М 11 к о1 н1 1 1 1 3 В 1Э 1 Эйг. 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 а1 ф м 1 1 -3 1 11 1 111 1 1 1 Ч) 1 1 -3 1 1 1 ьо 1 ф 1 г 13 с 1 1 гл 1 1 1 1 1 в 1 Ео 1 1 й 1 1 с 1 М Н оох 1 Ео 1 1 И 1 1 Ыо 1 Ы о иокО Эх М Д ЭО РЦР, Ви оО Х з3о о С 1 Ю Ю дФл 3ЗОЕЙ со Оо оро 1йеоо. во с ох аэ чЫ Мй йа Рй РЦ ОР,ео оэ О кГлиноземТальк Глина иликаолин 13,5-22,5 Рапная окисьмагния Фракции40-60 мк 1,5-2 Каолиновыйшамот Остальное Составитель Н, Соболева Редактор Н. Горват Техред Т.Фанта Корректор Л. БокшанЗаказ 9614/33 Тираж 641 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул. Проектная, 4 1. Керамическая масса для изготовления огнеприпаса, включающая каолиновый шамот, глинозем, тальк, глину или каолин и добавку, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышениямеханической прочности и температуры службы огнеприпаса, она содержит в качестве добавки рапную окись магния Фракции 40-60 мк, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: 2. Способ изготовления огнеприпаса путем смешивания компонентов шихты, увлажнения, формования, сушки и обжига, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что вначале смешивают совместным иэмельчением тальк, глинозем, рапную окись магния и 2/3 части глины или каолина в течение 8 ч, послечего.вводят остальную часть глиныили каолина и измельчают в течение4 ч, а обжиг проводят по следующемурежиму;20-160 С - скорость подъема темЬпературы 20 С/ч160-300 фС - скорость подъема температуры 35 С/ч300 фС - выдержка 1 ч 10 300-650 С - скорость подъема темопературы 50 С/ч650-1400 С скорость подъема температуры 25 С/ч1400-1300 С - скорость охлаждения 15 200 оС/ч1300-1380 С - скорость. подъема темо% пературы 10 ф С/ч1380 С - выдержка 10-12 ч1380-1000 ОС - скорость охлаждения80 С. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР25 Р 652148, кл. С 04 В 35/18, 1979.2. Авторское свидетельство СССРУ 667529, кл С 04 В 33/32, 1979,3. Патент ГДР М 93502,кл. С 04 В 35/04, опублик. 1972