DE2141029C3

DE2141029C3 - Verfahren zum Herstellen von feuerfesten Werkstoffen

Info

Publication number: DE2141029C3
Application number: DE19712141029
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Murow, Leonid Ionowitsch; Sassa, Weniamin Sawelewitsch; Prudkina, Galina Alexandrowna; Moskau
Filing date: 1971-08-16
Publication date: 1976-07-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen feuerfester Werkstoffe auf der Basis von Elektrokorund und Aluminiumphosphatbindemittel.

Es sind Verfahren zur Herstellung von feuerfesten bzw. hochtemperaturbeständigen Werkstoffen aus Elektrokorund und Aluminiumphosphatbindemittel bekannt, bei denen beide Bestandteile gegebenenfalls unter Zusetzen von geeigneten Zuschlagstoffen innig vermischt und einer Wärmebehandlung von 500 bis SOO⁰C unterworfen werden (UdSSR-Urheberschein Nr. 220 816).

Darüber hinaus ist es auch bekannt, zur Herstellung von Preßlingen aus Aluminiumoxyd diesem 0,05 bis 20 Gewichtsprozent pulverförmiges oder blättchenförmiges Aluminium zuzumischen und den ausgeformten Preßkörper in oxydierender Atmosphäre zu brennen. Dabei kann das Aluminium dem Preßkörper erst beim Pressen des Aluminiumoxydpulvers zugesetzt werden, so daß sich das Aluminium im Außenbereich ein- bzw. ablagert (DT-PS 723).

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird zur Erzielung verschleißfester und temperaturbeständiger Gegenstände, wie z. B. Schneidwerkzeuge oder thermisehe Auskleidungen von Reaktionsräumen besondere Komponenten, wie Magnesiumfluorid und/oder Aluminiumphosphat und/oder Chromoxyd, in einem Anteil von nicht mehr als 5% zugesetzt. Die aus diesen Mischungen erhaltenen Formlinge werden anschließend bei Temperaturen von 1000 bis 2000° C gesintert.

Die bei den bekannten Verfahren notwendige Wärmebehandlung stellt einen erheblichen Nachteil dar, weil sich keine gleichmäßig durchgesinterten großvolumigen Erzeugnisse aus einem solchen Werkstoff herstellen lassen. Darüber hinaus können z. B. Induktoren oder andere erwünschte Gegenstände nicht in derartige feuerfeste Formlinge eingebettet werden, weil die hohen Sintertemperaturen zu ihrer teilweisen oder vollständigen Zerstörung führen würden. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Verfahren ist der für die Wärmebehandlung erforderliche hohe Energieaufwand

Aufgabe der Erfindung «st es, ein Verfahren » Herstellung vonjfeuerfesten Werkstoffen aufzuzeigen, bei dem diV Aushärtung des Werkstoffes unter natürlichen Bedingungen, d.h. be. Raumtemperatur,

^er Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß 03 bis 10 Gewichtsprozent Aluminiumpulver mit einer'Mischung aus 87,0 bis 89,6 Gewichtsprozent E!»ktrokorund und 10.0 bis 12,0 Gewichtsprozent Aluminiumphosphatbindemittel vermischt w.rd. daßdas erhaltene Gemisch in Formen eingebracht, mechanisch verdichtet und bis zu seiner endgültigen Aushärtung einer Raumtemperatur ausgesetzt wird.

Zum Erhalt eines weitgehend homogenen Formlmgs wird das Gemisch vorteilhafterweise in Schichten von vorzugsweise 20 bis 30 mm Stärke in die vorbereiteten Formen eingebracht und jede Schicht gesondert mechanisch verdichtet

Da eine Wärmebehandlung der erfindungsgemäßen Formlinge nicht notwendig ist. können temperaturempfindliche Gegenstände, wie z.B. Induktoren, in den Formling eingebracht werden, ohne daß sie bei einem folgenden Bearbeitungsvorgang zerstört oder angegriffen werden. PfJ „ .

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll das vorliegende Verfahren an Hand konkreter Ausführungsbeispiele erläutert werden.

Zur Herstellung von feuerfesten Werkstoffen dieser Art ist es zweckmäßig, ein feines Elektrokorundpulver mit 4 bis 8μηη Korngröße zu nehmen. Der Anteil solcher Körner soll mindestens 20 bis 25 Gewichtsprozent der ganzen Kornzusammensetzung betragen, die restlichen Körner können größer sein.

Dann vermischt man das Elektrokorund innig mit Aluminiumpulver und führt das Aluminiumphosphatbindemittel ein. Die erhaltene Masse wird danach durch ein Sieb mit 0,25 bis 0,5 mm^J Maschenweite gerieben und in vorbereitete Formen schichtweise mit 20 bis 30 mm Schichtdicke eingebracht. Jede Schicht wird festgestampft.

Um die Entmischung der Masse zu vermeiden und eine beste Verbindung der Schichten zu sichern, locken man die Oberfläche jeder Schicht um 2 bis 3 mm tief auf. Eingeformte Erzeugnisse werden zwei Tage gelagert. In dieser Zeit erhärtet der Werkstoff unter natürlichen Bedingungen ohne Wärmebehandlung.

Darauf werden die Formen auseinandergenommen. Nach sieben Tagen erreicht das Erzeugnis die Endfestigkeit von 120 bis 140 kp/cm².

Nachfolgend werden konkrete Ausführungsbeispiele angeführt, welche das Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Werkstoffen erläutern. In allen angeführten Beispielen nimmt man das Elektrokorundpulver mit derselben Korngröße, wie in der Beschreibung angegeben ist. In allen Beispielen wird das Verfahren unter gleichen Bedingungen durchgeführt, wie sie in der Beschreibung angegeben werden.

Beispiel 1

Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent genommen.

Elektrokorund 88,6

Aluminiumphosphatbindemittel 11,0

Aluminiumpulver 0.4

Nach der zweitägigen Lagerung erhält man einen feuerfesten Werkstoff, dessen Druckfestigkeit 40 bis 50 kp/cm² beträgt, während sie nach siebentägiger Aufbewahrung 60 bis 70 kp/cm² erreicht. Die Dichte beträgt dabei 2,1 bis 2,15 g/cm^.

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Beispiel 2

. Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent genommen:

Elektrokorund 88,0

Aluminiumphosphatbindemittel.^;. 114

Aluminiumpulver ...,. 03

Die Erhärtung des Werkstoffes erfolgt auch unter natürlichen Bedingungen. Nach sieben Tagen beträgt die Druckfestigkeit 80 bis 90 kp/em² und die Dichte 2,1 bis 2,15 g/cm³.

Beispiel 3

Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent genommen:

Elektrokorund 87,3

Aluminiumphosphatbindemittel 12,0

Aluminiumpulver 0,7

Die Druckfestigkeit beträgt nach sieben Tagen 120 bis 140 kp/cm² und die Dichte 2,5 bis 2,2 g/cm³. _J0

Beispiele

. Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent genommen: . Elektrokorund 87,0

Aluminiumphosphatbindemittel 12,0 .

Aluminiumpulver 1,0

Nach siebentägiger Aufbewahrung beträgt die Druckfestigkeit 30 bis 60 kp/cm², dabei ist die Dichte gleich 22 bis 2^22 g/cm³.

Wegen seiner physikalischen und mechanischen Eigenschaften kann der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herbestellte feuerfeste Werkstoff für die Einformung von Induktoren verwendet werden, die zwischen 1700 und 1800° C arbeiten. Diese feuerfesten Werkstoffe werden auch als Aiiskleidungswerkstoffe für elektrische Vakuumöfen verwendet; zu diesem Zweck brennt man den Werkstoff bei einer Temperatur von 1100 bis 1200° C, wonach der feuerfeste Werkstoff einer Temperatur von etwa 1800° C im Vakuum von 10³ bis 10⁴ Torr standhält.

Claims

Z.

Patentansprüche:

^ 1. Verfahren zum Herstellen von feuerfesten ^!^Werkstoffen auf der Basis von Elektrokorund und ^yÄluminiuniphosphatbindemtttel, dadurch gelkennzeichnet, daß mit einer Mischung aus 87,0 ^ bis 89,7 Gewichtsprozent Elektrokorund und 10,0 bis ': *12,0Gewichtsprozent Aluminiumphosphatbindemit-(S ie\ 03 bis 1,0 Gewichtsprozent Aluminiumpulver innig vermischt werden, daß das erhaltene Gemisch in Formen eingebracht und,mechanisch verdichtet und bis zu seiner endgültigen Aushärtung eine/ Raumtemperatur ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch schichtweise in die Formen eingebracht und jede Schicht gesondert mechanisch verfestigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß in einen Formling Induktoren eingeformt werden.