Шихта для получения высокоогнеупорных электропроводных изделий Советский патент 1991 года по МПК C04B35/486 

Изобретение относится к огнеупорной пром1 1щленности и может быть ис-. пользовано при изготовлении твердых электролитов для датчиков контроля содержания, кислорода в расплавах металлов.

Известен высокоогнеупорный злектропроводный материал на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия или другими стабилизаторами . .

Недостатком такого материала является низкая его термостойкость, обусловленная содержанием в качестве основной фазы твердого раствора на основе диоксида циркония, имеющего высокий козффициент термического расширения и низкую теплопроводность.

Наиболее близким к заявляемому объекту является высокоогнеупорный элект N) ропроводный материал на основе стабилизированного диоксида и 0,6003,0 мас.% силиката циркония, имеющий

со высокую термостойкость.

Однако известный материал при использовании его в качестве твердых электролитов для измерения содержания кислорода в расплавах сталей ,не обеспечивает достаточной надежности в службе по причинам частичного растрескивания при погружении в расплав, частичного разъедания металлом и невоспроизводимости измеряемой характеристики, что связано с недостаточной плотностью и прочностью изделий. Цель изобретения - повышение надежности изделий за счет увеличения термостойкости, стойкости к расплавам металлов. Поставленная цель достигается тем что шихта для получения высокоогнеупорных электропроводных изделий, содержащая стабилизированный диоксид циркония и силикат циркония, дополнительно содержит миналунд, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Стабилизированный диоксид циркония 22,5-73,5 Силикат циркония 22,5-73,5 Миналунд2,0-10,0 В качестве стабилизированного диоксида циркония она содержит отходы фианитов (измельченные монокристаллы стабилизированного диоксида циркония Введение в состав материала добавки миналунда позволяет повысить надежность работы материала в условиях службы его в качестве твердьк электролитов датчиков окисленности стали. Это обусловлено тем, что частицы миналунда, которые вводятся посредством намола с миналундовых мелющих тел в процессе мокрого помола ос новных исходных компонентов в шаровых мельницах, имеют очень малые размеры : () и в водной среде образует золь, который равномерно распре деляется по всему объему материала. Такая тонкодисперсная добавка играет роль цементирующей составляющей и им ет высокую активность к спеканию, чт после обжига изделий приводит к улуч шению их плотностных, прочностных и электрических характеристик в целом повьшая надежность их в службе. Пределы содержания добавки миналунда обусловлены следующим. Уменьшение количества добавки за нижний предел не обеспечивает повышения экс плуатационных характеристик изделий их надежность в службе, а увеличение ее содержания выше верхнего предела приводит к снижению электрических свойств изделий. Кроме того, содержа ние добавки киналунда определяется условиями помола материала, обеспечи вающими ему необходимый зерновой состав. П р и м е р 1. Диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, через совместное осаждение компрнентов из растворов их солей с последую щей прокалкой подвергают совместному с силикатом циркония мокрому помолу в шаровой мельнице, гуммированной резиной, и мелющими телами из спеченного миналунда. Помол осуществляют в течение 25-38 ч, что обеспечивает наличие в материале 2-10% миналунда. Полученную суспензию сушат, прокаливают и смешивают с термопластичной связкой. Методом горячего литья под давлением формуют изделия (твердые электролиты) в виде чехлов. Производят предварительный выжиг связки и окончательный обжиг при . П р и м е р 2. Кристаллы отходов фианитов подвергают термообработке, нагревая до 800-900° С и резко охлаждая в воде. Растрескавшиеся по мес- там дефектов кристаллы легко подвергались измельчению - первоначально сухому помолу в гуммированной резиной мельнице мелющими телами из спеченного миналунда, затем мокрому помолу. Затем производят отдельный мокрый помол силиката циркония. Высушенные и прокаленные порошки смешивают. Добавляют термопластичную связку и оформляют изделия методом горячего литья под давлением. Обжиг изделий производят при . Составы высокоогнеупорного электропроводного материала и свойства изделий на его основе приведены в таблице. Как видно из таблицы, твердые электролиты из такого материала имеют более высокую надежность в службе, а именно: снижается процент выхода последних по причинам растрескивания и проедания металлом. Повышается воспроизводительность измеряемой характеристики (ЭДС) при определении содержания 0 в металлах. Упрощается технологический процесс производства изделий, поскольку помол в металлических мельницах с металлическими шарами с последующей отмывкой материала от намолотого железа, заменен помолом йиналундовыми шарами. При этом снижается расход дорогостоящего стабилизированного диоксида циркония, а также исключается расход соляной кислоты и перекиси водорода, необходимых при отмывке материала от железа. Предложение позволяет снизить себестоимость изделий за счет использования отходов производства монокристаллов - фианитов. Составы и свойства высокоогнеупорного типа электропроводного материала и прото

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООГНЕУПОРНЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая стабилизированный диоксид циркония и силикат циркония, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности изделий, за счет увеличения термостойкости, стойкости к расплавам металлов, она дополнительно содержит миналунд при следующем соотношении компонентов, мас.%: Стабилизированный диоксид циркония 22,5-73,5 Силикат циркония 22,5-73,5 Миналунд2,0-10,0