Шихта для изготовления пористой керамики Советский патент 1983 года по МПК C04B35/10 C04B38/00 

О

со о

SI Изобретение относится к производству пористой керамики, используемой в электролитических ячейках, например аккумуляторах, для предотвращения распространения взрыва и пламени при выделении газов, вызывающих при перемешиваний взрыв. Изделия из такой керамики должны иметь достаточно высокие значения проницаемости и пористости при удовлетворительной прочности. Эт-и свойства керамики, а также другие важные ее качества (морозостойкость, ударопрочность и виброр прочность) позволяют использовать также пористые- керамические изделия в различных областях техники, а такж в резко переменных условиях эксплуатации, где необходимо предотвратить взрыв и распространение пламени, . опасность которых возникает при образовании гремучей смеси в замкнутом объеме., Известна шихта для изготовления пористой керамики на основе муллита (кианита) и смеси огнеупорной глины и полевого шпата Cl. Изделия, изготовленные из данной шихты, имеют повышенную плотность и )физико-механические показатели, и мо гут быть применены для предотвращени взрыва. Однако фильтрационные и прочностные показатели этих изделий не достаточно ВЫСОКИ ввиду наличия в фазо.вом составе керамики большого количества стеклофазы. Вследствие этого керамика на основе предложенного фазового состава не может выдерживать взрывные механические нагрузки, характеризующиеся давлением в пределах 30-50 кг/см (например, взрыв гремучей смеси, взятой в стехиометрическом соотношении, в замкнутом объеме) . При этом керамика, выдерживающая подобные нагрузки/ с одной стороны, не должна пропускать пламя и, с другой - должна иметь в обязательном порядке минимальное гидравлическое сопротивление проходу газа в насыщенном жидкостью (водой, кислотой состоянии (менее 200 мм вод. ст.). Экспериментальные исследования показывают, iTO подобная керамика должна характеризоваться строго определенным интервалом размеров пор, вели чина которого зависит от мощности взрыва и заданного сопротивления фильтра в насыщенном состоянии (так называемого давления прорыва). При этом фазовый состав керамики имеет решающую,роль, так как только он при малом содержании связунядего компонента обеспечивает высокие прочностные свойства керамики в кон тактах зерен наполнителя при заданных размерс1Х пор.. Наиболее близкой к изобретению является шихта для изготовления пористой керамики, включающая .8090-вес.% электрокорунда фракции 50100 мкм, 10-20 вес.% глинозема и не- большое количество органического связующего 2}. Недостатками керамикииз данной шихты являются невысокие значения прочности, проницаемости и открытой пористости. Цель изобретения - повышение открытой пористости, проницаемости ri механической прочности. Поставленная цель достигается тем, что шихта для изготовления пористой керамики, включающая электрокорунд и органическую связку, содержит электрокорунд, легированный двуокисью титана в количестве 1-4 мас.% и дополнительно огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, мае. %: Электрокорнуд, легированный двуокисью титана в количестве 1-4 мас.% - 79-91 Ортаническая связка Г-7 Огнеупорная.глина 8-20 при этом соотношение огнеупорной глины и органической связки в шихте составляет от 1,3:1 до 20:1. В качестве органической связки шахта.содержит карбоксилметилделлюлозу, поливиниловый спирт, поливинилацетатную эмульсию .или их смесь. Шихту готовят путем сухого, шликерного или комбинированного смешивания электрокорунда, легированного TiOa в количестве 1-4 мас.% с глинисTEJM связующим. Полученную смесь увлажняют или же доувлажняют (в случае шликерного или же комбинированного способа смешивания) раствором водорастворимого связующего. РастЬор органического связующего предварительно приготавливают, с целью введения в шихту органического связующего и воды в таком соотношении, которое позволяет выполнить одновременно в сухой шихте, с одной стороны, заданное соотношение в связке между минеральной и органической составляющей, с другой получить необходимую формовочную влажность шихты. Изделия изготавливают по обычной керамической технологии методом прессования или же пластического формования, сушки и обжига при 1350-. 1430°С. В шихте используют электрокорунд следукйцего грансостава: 200-300 мкм 65-70% и 300-400 мкм 30-35%. Составы шихт приведены в табл. 1. Изделия из составов 1 и 2 изготавливают методом пластического формования в гипсовых формах, а из составов 3 и 4 - полусухим прессованием на гадравлнческих прессах при удельном давлении 9,8 МПа.

В качестве органического связую- . чего в составах 1 и 2 применена смесь карбоксиметилцеллюлоэы и поли1

винилацетатной эмульсии, в составах 3 и 4 - карбоксиметилцеллюлоэа.

Свойства изделий приведены в табл. 2,

Как видно из табл. 2, изделия из предлагаемой шихты имеют более высокую открытую пористость, проницаемость и механическую прочность.

. ,Таблица

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОЙ КЕРАМИКИ, вкяючанвдая электрокорунд и органическую связку, о т ли ч а ю щ а. я с я тем, что, с целью повышения открытой пористости, прониг цаемости ,и MexaнJ чecкoй. прочлоЬтн, она содержит электрокбрунд, легирован ный двуокисью титана в количестве 1-4 мас.%, и дополнительно огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, мае., %:. Электрокорунд, легиррва15ный двуокисью-, , титана в количестве 1-4 мае.% . 79-91 Органическая связка 1-7 Огнеупорная глина 8-20 причем отношение огнеупорной глины и органической связки составляет от 1,3:1 до 20:1.

Глина огнеупор| ая, мае. %

Органическое связукнцее, мае. %

Соотношение Между глиной и органическ связующим по сухому

9; .

10 1 1

0,5 КМЦ

пвс +0,5 ПВА