RU2016876C1 - Шихта для изготовления керамических изделий - Google Patents
Шихта для изготовления керамических изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016876C1 RU2016876C1 SU4922109A RU2016876C1 RU 2016876 C1 RU2016876 C1 RU 2016876C1 SU 4922109 A SU4922109 A SU 4922109A RU 2016876 C1 RU2016876 C1 RU 2016876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- tio
- cuo
- cao
- mpa
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Назначение: изобретение относится к керамическим материалам и может быть использовано для получения изделий, работающих в условиях, где необходимы высокая прочность и стойкость к термоудару. Сущность изобретения: шихта для изготовления керамических изделий содержит, %: Al2O3 73 - 95; Al2TiO5 2 - 25; CaO 0,3 - 0,7; CuO 0,5 - 2,5. Это способствует повышению механической прочности при сохранении высокой термостойкости в результате распада титаната алюминия и спекания до нулевой открытой пористости в интервале температур 1250 - 1280°С. Прочность при изгибе составляет 320 - 400 МПа при 20°С и 180 - 270 МПа при 1000°С, ΔT-680-750°C. 1 табл.
Description
Изобретение относится к керамическим материалам и может быть использовано при изготовлении конструкционной керамики, огнеупорных изделий и т.д., работающих в условиях, где необходима высокая прочность и стойкость к термоудару.
Известна шихта для изготовления огнеупоров [1] на основе стехиометрической смеси оксида алюминия и диоксида титана с добавкой уралита. Керамика отличается высокой стойкостью к термоудару и низкой прочностью ( σизг. до 60 МПа).
Известна шихта для изготовления керамических изделий [2], включающая 50-70% глинозема и 30-50% титаната алюминия. Получаемая керамика имеет термостойкость 300-800оС при прочности также не выше 60 МПа.
Наиболее близкой к предлагаемой по составу является шихта для изготовления огнеупорных изделий [3], включающая оксиды алюминия и кальция, и титанат алюминия при следующем содержании компонентов, мас.%:
Al2O3 50-70
Al2TiO5 30-50
CaO 0,35-0,7
Введение в состав Al2O3 - Al2TiO5 добавки СаО способствует полному распаду Al2TiO5 в интервале температур 900-1300оС при обжиге и образованию титаната кальция и вторичного Al2TiO5 при достижении более высоких температурах (1400-1600оС), которые необходимы для спекания керамики до открытой пористости 1,5-3,0% . Последнее обусловливает снижение прочности керамики из-за сильной рекристаллизации и образования крупных микротрещиноватых зерен вторичного Al2TiO5.
Al2O3 50-70
Al2TiO5 30-50
CaO 0,35-0,7
Введение в состав Al2O3 - Al2TiO5 добавки СаО способствует полному распаду Al2TiO5 в интервале температур 900-1300оС при обжиге и образованию титаната кальция и вторичного Al2TiO5 при достижении более высоких температурах (1400-1600оС), которые необходимы для спекания керамики до открытой пористости 1,5-3,0% . Последнее обусловливает снижение прочности керамики из-за сильной рекристаллизации и образования крупных микротрещиноватых зерен вторичного Al2TiO5.
Цель изобретения - повышение прочности.
Поставленная цель достигается тем, что шихта для изготовления огнеупорных изделий, включающая Al2O3, Al2TiO5 и СаО, дополнительно содержит CuO при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Al2O3 73-95
Al2TiO5 2-25
CaO 0,3-0,7
CuO 0,5-2,5
Дополнительное введение в состав рассматриваемой шихты CuO позволяет спекать керамику до нулевой открытой пористости без образования вторичного титаната алюминия в интервале температур 1250-1280оС, т.е. сразу после полного разложения Al2TiO5, которое сопровождается образованием очень мелкокристаллической структуры. В предлагаемом составе такая структура сохраняется до полного спекания керамики и это способствует резкому повышению прочности керамики (до 400 МПа).
Al2O3 73-95
Al2TiO5 2-25
CaO 0,3-0,7
CuO 0,5-2,5
Дополнительное введение в состав рассматриваемой шихты CuO позволяет спекать керамику до нулевой открытой пористости без образования вторичного титаната алюминия в интервале температур 1250-1280оС, т.е. сразу после полного разложения Al2TiO5, которое сопровождается образованием очень мелкокристаллической структуры. В предлагаемом составе такая структура сохраняется до полного спекания керамики и это способствует резкому повышению прочности керамики (до 400 МПа).
Снижение концентрации добавки CuO менее 0,5% не позволяет достигнуть нулевой открытой пористости при температуре менее 1300оС, т.е. до температуры образования вторичного титаната алюминия, что приводит к снижению прочности. Повышение температуры обжига более 1300оС хотя и приводит к спеканию керамики до нулевой открытой пористости, но при этом растет доля образовавшегося Al2TiO5, что также сопровождается снижением прочности.
Повышение концентрации CuO более 2,5% приводит к образованию по границам зерен легкоплавких соединений, ухудшающих термомеханические свойства керамики. К такому же результату приводит повышение концентрации в шихте Al2TiO5 более 25%.
В результате проведенных патентных исследований известных технических решений, содержащих отличительные признаки предложения, не обнаружено. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".
Технология изготовления изделий из шихты предлагаемого состава заключается в следующем:
- составление шихты из 73-95% Al2O3, 2-25% Al2TiO5, 0,3-0,7% CaO и 0,5-2% CuO;
- помол шихты в корундовой мельнице корундовыми мелющими телами при соотношении материал: шары = 1: 3 до размера зерен 1-6 мкм (удельная поверхность 3500-4500 см2/г);
- приготовление шликера в результате смешения шихты и термопластичного связующего, нагретого до 60-70оС (парафин + воск, 6%);
- формование изделий методом литья под давлением;
- предварительный обжиг полуфабриката в засыпке из глинозема при температуре 1000оС в течение 4 ч;
- окончательный обжиг керамики при температуре 1250-1280оС в течение 2-6 ч.
- составление шихты из 73-95% Al2O3, 2-25% Al2TiO5, 0,3-0,7% CaO и 0,5-2% CuO;
- помол шихты в корундовой мельнице корундовыми мелющими телами при соотношении материал: шары = 1: 3 до размера зерен 1-6 мкм (удельная поверхность 3500-4500 см2/г);
- приготовление шликера в результате смешения шихты и термопластичного связующего, нагретого до 60-70оС (парафин + воск, 6%);
- формование изделий методом литья под давлением;
- предварительный обжиг полуфабриката в засыпке из глинозема при температуре 1000оС в течение 4 ч;
- окончательный обжиг керамики при температуре 1250-1280оС в течение 2-6 ч.
Свойства керамики из шихты предлагаемого состава и запредельных, а также состава прототипа представлены в таблице, из которой видно, что в результате использования шихты предлагаемого состава прочность керамики возрастает в 2 раза при сохранении термостойкости по сравнению с прототипом.
Claims (1)
- ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающая Al2O3, Al2TiO5 и CaO, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, она дополнительно содержит CuO при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Al2O3 73 - 95
Al2TiO5 2 - 25
CaO 0,3 - 0,7
CuO 0,5 - 2,5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4922109 RU2016876C1 (ru) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Шихта для изготовления керамических изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4922109 RU2016876C1 (ru) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Шихта для изготовления керамических изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016876C1 true RU2016876C1 (ru) | 1994-07-30 |
Family
ID=21566724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4922109 RU2016876C1 (ru) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Шихта для изготовления керамических изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2016876C1 (ru) |
-
1991
- 1991-02-21 RU SU4922109 patent/RU2016876C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Коломейцев В.В. и др. Огнеупоры, 1981, N 8, с.47-52. Синтез, спекание и свойства титаната алюминия. * |
2. Коломейцев В.В. и др. Огнеупоры, 1981, N 12, с.40-44. Спекание и некоторые свойства композиций в системе Al 2 O 3 - Al 2 Ti O 5. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 1349196, кл. C 04B 35/46, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0186008B1 (ko) | 알루미늄 티타네이트를 기본으로 하는 소결된 세라믹 재료, 이의 제조방법 및 용도 | |
EP1741684B1 (en) | Magnesium aluminium titanate crystal structure and method for producing same | |
JPH04228471A (ja) | アルミニウムチタネートに基づく焼結したセラミツク材料、それらの製造方法およびそれらの使用 | |
US4640902A (en) | Low thermal conductivity Si3 N4 /ZrO2 composite ceramics | |
US3620781A (en) | Partially stabilized zirconia refractory | |
JPS627150B2 (ru) | ||
RU2016876C1 (ru) | Шихта для изготовления керамических изделий | |
JPS59152266A (ja) | ジルコニア質耐火物 | |
JPS6156184B2 (ru) | ||
JPH0535103B2 (ru) | ||
KR0169573B1 (ko) | 알루미늄 티타네이트 원료과립 및 세라믹스의 제조 방법 | |
JPS6265976A (ja) | 窒化珪素焼結体およびその製造法 | |
JP3254878B2 (ja) | 高強度陶磁器及びその製造方法 | |
WO1989001923A1 (en) | Magnesia partially-stabilized zirconia ceramics and process for making the same | |
JP3111741B2 (ja) | 高強度陶磁器及びその製造方法 | |
RU2167128C2 (ru) | Способ получения композиционного порошкового материала из цирконийсодержащего минерального сырья | |
JPH07115933B2 (ja) | 窒化珪素焼結体の製造法 | |
CA1313035C (en) | Magnesia partially-stabilized zirconia ceramics and process for making the same | |
JPS647030B2 (ru) | ||
JPS6159266B2 (ru) | ||
JPS6337075B2 (ru) | ||
JPH0335260B2 (ru) | ||
SU1333230A3 (ru) | Способ изготовлени керамического материала | |
JPH08198664A (ja) | アルミナ基焼結体およびその製造方法 | |
SU781190A1 (ru) | Шихта дл изготовлени керамических материалов |