RU2030369C1 - Шихта для получения пористого огнеупорного материала - Google Patents
Шихта для получения пористого огнеупорного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2030369C1 RU2030369C1 SU4927530A RU2030369C1 RU 2030369 C1 RU2030369 C1 RU 2030369C1 SU 4927530 A SU4927530 A SU 4927530A RU 2030369 C1 RU2030369 C1 RU 2030369C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particle size
- charge
- niobium oxide
- refractory material
- microspheres
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Использование: для получения пористых теплоизоляционных материалов, работающих при высоких температурах и значительных механических напряжениях. Сущность изобретения: шихта для получения пористого огнеупорного материала содержит, мас. %: пустотелые корундовые микросферы 20 - 30; окись ниобия с размером частиц до 0,1 мкм 2 - 3; окись алюминия с размером частиц до 0,1 мкм остальное. Характеристика материала: материал обладает мелкозернистой структурой с высокой механической прочностью ( предел прочности на сжатие 460 - 550 МПа ). 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к производству пористых керамических материалов, в частности на основе окиси алюминия, которые могут найти применение в качестве конструкционных теплоизоляционных материалов, работающих при высоких температурах и значительных механических напряжениях.
Целью изобретения является повышение механической прочности пористого материала и снижение температуры спекания.
Это достигается тем, что шихта для получения пористого огнеупорного материала, включающая пустотелые корундовые микросферы, окись алюминия, содержит окись алюминия с размером частиц до 0,1 мкм и дополнительно - окись ниобия (Nb2O5) с размером частиц до 0,1 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пустотелые корундовые
микросферы 20-30
Окись ниобия 2-3
Окись алюминия Остальное
Порошки окиси алюминия и окиси ниобия, используемые соответственно в качестве связки и наполнителя с размером частиц до 0,1 мкм, позволяют снизить температуру спекания пористого материала до 1600оС, что способствует торможению процессов рекристаллизации и в конечном итоге приводит к получению более мелкозернистой структуры по сравнению с прототипом и повышению механических свойств пористого материала.
Пустотелые корундовые
микросферы 20-30
Окись ниобия 2-3
Окись алюминия Остальное
Порошки окиси алюминия и окиси ниобия, используемые соответственно в качестве связки и наполнителя с размером частиц до 0,1 мкм, позволяют снизить температуру спекания пористого материала до 1600оС, что способствует торможению процессов рекристаллизации и в конечном итоге приводит к получению более мелкозернистой структуры по сравнению с прототипом и повышению механических свойств пористого материала.
Увеличение размера частиц окиси алюминия и окиси ниобия свыше 0,1 мкм приводит к необходимости повышения температуры спекания, что в свою очередь отрицательно влияет на размер зерна спеченных материалов, который растет с увеличением температуры. Изделия из таких масс имеют крупнозернистую структуру и характеризуются невысокой прочностью.
Уменьшение содержания корундовых микросфер в составе шихты ниже 20 мас. % ограничивает применение этих материалов в качестве высокотемпературных теплоизоляций вследствие их разрушения от термических напряжений. Увеличение содержания корундовых микросфер в шихте выше 30 мас.% способствует формированию прерывистого каркаса с открытой пористостью, образованного за счет частичного разрушения микросфер, что снижает механическую прочность огнеупорного материала. Уменьшение содержания окиси ниобия в шихте ниже 2 мас. % приводит к формированию крупнозернистой неоднородной структуры со сростками кристаллитов. Зерна псевдосфероидальной формы практически отсутствуют. С увеличением содержания окиси ниобия выше 3 мас.% размер зерна спеченных материалов увеличивается на порядок, что приводит к снижению механической прочности.
На фиг. 1 показана структура пористого материала, полученного из предлагаемой шихты (в качестве наполнителя - окись магния); на фиг.2 - то же, в качестве наполнителя - окись ниобия.
Введение окиси ниобия обеспечивает формирование кристаллической структуры, имеющей псевдосфероидальную форму зерна с четко выраженными границами. Плотность матричной структуры такого материала высока, о чем свидетельствует практическое отсутствие пор и наличие мест контактов (спайностей) зерен, образованных за счет сильного межзеренного сцепления. Наличие окиси ниобия оказывает положительное влияние на механическую прочность материала.
Шихту готовят следующим образом.
Предварительно тщательно смешивают окись алюминия с окисью ниобия. Микросферы с целью более равномерного распределения их по объему материала предварительно увлажняют 7% -ным водным раствором поливинилового спирта, массовая доля которого составляет 10% на сухую массу исходных смесей компонентов. К суспензии из микросфер и поливинилового спирта постепенно при постоянном перемешивании добавляют смесь окиси алюминия и окиси ниобия. Полученную массу формуют двусторонним однократным прессованием в металлической пресс-форме при давлении 60 МПа, превышение которого нецелесообразно из-за разрушения микросфер. Отформованные образцы спекают в воздушной среде при 1600оС с четырехчасовой изотермической выдержкой. Составы приготовляемых шихт и свойства огнеупорных пористых материалов, получаемых из них, приведены в таблице (примеры 1-3 - по изобретению).
Из данных таблицы следует, что при выходе хотя бы одного из компонентов предлагаемого состава за заявляемые пределы (примеры 4, 5) не удается достичь поставленной цели: прочность материала уменьшается. Прочность материала, полученного по прототипу, 230 МПа.
Таким образом, на основании высокодисперсной окиси алюминия с размером частиц до 0,1 мкм с введением окиси ниобия с размером частиц до 0,1 мкм при 1600оС может быть получен теплоизоляционный материал, обладающий по сравнению с прототипом более высокой прочностью (в 2-2,5 раза) при общей пористости 27-42%.
Шихта для получения пористого материала на основе окиси алюминия позволяет сократить потребность в дефицитных материалах и сплавах и повысить ресурс работы теплоизоляционных узлов высокотемпературных установок.
Claims (1)
- ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО ОГНЕУПОРНОГО МАТЕРИАЛА, включающая пустотелые корундовые микросферы и оксид алюминия, отличающаяся тем, что, с целью повышения механической прочности и снижения температуры спекания, она содержит оксид алюминия с размером частиц до 0,1 мкм и дополнительно оксид ниобия с размером частиц до 0,1 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пустотелые корундовые микросферы - 20 - 30
Оксид ниобия - 2 - 3
Оксид алюминия - Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4927530 RU2030369C1 (ru) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | Шихта для получения пористого огнеупорного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4927530 RU2030369C1 (ru) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | Шихта для получения пористого огнеупорного материала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2030369C1 true RU2030369C1 (ru) | 1995-03-10 |
Family
ID=21569774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4927530 RU2030369C1 (ru) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | Шихта для получения пористого огнеупорного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2030369C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482938C1 (ru) * | 2012-03-30 | 2013-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ прессования с использованием подъемной силы жидкости и устройство для его осуществления |
US9796630B2 (en) * | 2011-03-30 | 2017-10-24 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object |
US9902653B2 (en) | 2012-01-11 | 2018-02-27 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object |
US11814317B2 (en) | 2015-02-24 | 2023-11-14 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory article and method of making |
-
1991
- 1991-03-12 RU SU4927530 patent/RU2030369C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гузман И.Я. Высокоогнеупорная пористая керамика, М.:Металлургия, 1971, с.136-137. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9796630B2 (en) * | 2011-03-30 | 2017-10-24 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object |
US9902653B2 (en) | 2012-01-11 | 2018-02-27 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object |
US10590041B2 (en) | 2012-01-11 | 2020-03-17 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object |
RU2482938C1 (ru) * | 2012-03-30 | 2013-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ прессования с использованием подъемной силы жидкости и устройство для его осуществления |
US11814317B2 (en) | 2015-02-24 | 2023-11-14 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory article and method of making |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4552852A (en) | Alumina ceramic comprising a siliceous binder and at least one of zirconia and hafnia | |
US5938992A (en) | Production method of thin wall cordierite honeycomb structure | |
US3979216A (en) | Low thermal expansion coefficient synthetic cordierite-containing ceramic bodies and method for producing same | |
JPS649266B2 (ru) | ||
JP2015000838A (ja) | 断熱材 | |
CN107337453A (zh) | 一种结合气固反应法制备重结晶碳化硅多孔陶瓷的方法 | |
CN112624793A (zh) | 一种氧化铝基多孔陶瓷材料的制备方法 | |
RU2030369C1 (ru) | Шихта для получения пористого огнеупорного материала | |
US3244539A (en) | Bonded alumina refractory | |
US20240002294A1 (en) | Alkaline porous ceramic matrix and preparation method thereof, electronic-cigarette vaporization core, and electronic cigarette | |
US8795581B2 (en) | Process for manufacturing high density slip-cast fused silica bodies | |
JPH0971481A (ja) | セラミックス多孔質支持体 | |
CN115321946A (zh) | 一种高寿命低成本耐火浇注料及其制备方法 | |
CN105198409A (zh) | 一种高储能密度钛酸锶钡基玻璃复相陶瓷的制备方法 | |
JPS6350318B2 (ru) | ||
Soykan | Low-temperature fabrication of steatite ceramics with boron oxide addition | |
CN114988903A (zh) | 一种高强度低收缩率多孔陶瓷及其制备方法 | |
Khomenko et al. | Impact of kaolin addition on properties of quartz ceramics | |
CN104445954B (zh) | 一种硼硅酸盐玻璃基低温共烧陶瓷材料及其制备方法 | |
GB2116958A (en) | Process for producing a boehmite shaped product and a burned boehmite shaped product | |
Hanna et al. | Oxidation resistance, compressive strength and thermal shock resistance of SiC ceramics prepared by two processing routes | |
JP4967111B2 (ja) | アルミナ基多孔質セラミックス及びその製造方法 | |
JPH09268085A (ja) | 炭化珪素質多孔体の製造方法 | |
JP6320872B2 (ja) | 中空粒子および中空粒子を含む断熱材 | |
JPH06100359A (ja) | セラミックス焼結助剤の製造方法及びこれを用いたムライトセラミックスの製造方法 |