Способ получения керамических изделий Советский патент 1989 года по МПК B22F3/10 C04B35/04 C04B35/10 

Изобретение относится к получению керамических изделий химическими способами и может быть использовано для получения адсорбентов и носителей катализаторов .

Целью изобретения является повышение механической прочности керамических изделий.

Предложенный способ заключается в проведении предварительного отжига на воздухе порошка алюминия при 200- 300°С, загрузке порошка в форму, окислении в среде водяного пара и последующем спекании на воздухе при 640- 660°С при частичном расгшавлении алюминия, выходе его в пороное пространство, окислении его кислородом и влагой вс5здуха с увеличением плотности и механической прочности керамического материала.

При температуре отжига ниже 200 С аморфная оксидная пленка практически не изменяет свою структуру, окисление порошка и его уплотнение не возрастает и прочность материала не увеличивается. При температуре более 300 С происходит значительное дополнительное окисление -порошка, увеличивается толщина поверхностных пленок. При этом существенно замедляется процесс окисления в среде водяног-о пара, что не позволяет достичь необходимой прочности.

ел

о

4

Термообработка порошка при 640- 660 С приводит к частичному расплавлению алюминия, выходу его в поровое пространство, окислению его кислородом и влагой воздуха, увеличению плотности и механической прочности керамического материала. При температуре выше 660°С резко уменьшается вязкость расплавленного алюминия, увеличивает- ся его жидкотекучесть, в результате- чего происходит слияние расплавленного металла в крупные агломераты, удельная поверхность металла резко снижается. Все это замедляет окисле- ние и не способствует увеличению прочности материала. При температуре ниже 6АО°С жидкая фаза не образуется и дополнительное окисление, а следовательно, и увеличение прочности отсут- ствует.

Пример 1 (прототип). Порошок алюминия марки ПА-ВЧ-1 загружали в форму из нержавеющей стали и помещали в камеру автоклава, куда подавали водяной пар при 110-150°С и окисляли 8,5 ч. Затем оснастку с порошковым материалом извлекали из автоклава и термообрабатывали на воздухе при АОО С Прочность образцов на сжатие соста- вила 98,0 Ша.

Пример 2. Порошок алюминия предварительно отхшгали на воздухе при ч и окисляли водяным паром 4 ч при 150°С. Затем материал термообрабатывали на воздухе при 1,0 ч. Прочность на сжатие составила 112,8 ffla.

Пример 3, Порошок алюминия отжигали на воздухе при 300°С и пос- ле окисления водяным паром термообрабатывали на воздухе при 640 С. Прочность образцов на сжатие составила 118 МПа.

м е р 4. Порошок алюминия .,

,- о« J

на воздухе 0,5 ч при 250 С,

водяным и термообрабатывали

Q 5 0

5 0

Q

5

,

J

1 ч на поздухе при 650°С. Прочность образцов составила 115,2 МПа.

Пример 5. Порошок алюминия отжигали на воздухе при 100 С окисляО

ли водяным паром 8 ч при 150 С и термообрабатывали на воздухе 2,0 ч при 660°С. Прочность образцов составила 96 МПа.

Пример 6. Порошок алюминия отжигали на воздухе при 400°С 0,5 ч, окисляли водяным паром 8 ч при 150 С и термообрабатывали на воздухе 1 ч при 660°С. Прочность на сжатие составила 64 МПа.

Пример 7. Порошок алюминия отжигали и окисляли по режимам согласно примеру 3, а термообработку проводили 1 ч при 700 С. Прочность на сжатие составила 82 МПа. Отдельные крупные капли алюминия вышли на поверхность образца.

Пример 8. Порошок алюминия отжигали и окисляли по режимам согласно примеру 3 и термообрабатывали 1 ч При 600 С. Прочность на сжатие составила 102,5 Ша.

Как следует из представленных примеров, данньм способ позволяет повысить механическую прочность керамического материала, полученного из порошка алюминия, по сравнению с известным на 15-20%.

Формула изобретения

Способ получения керамических изделий, включающий загрузку порошка алюминия в форму, его окисление в среде водяного пара и последующее спекание на воздухе, отличающий- с я тем, что, с целью повышения механической прочности материала, перед окислением порошок отжигают на воздухе при 200-300°С, а спекание на воздухе проводят при 640-660°С.

Изобретение относится к получению керамических изделий и может быть использовано для получения адсорбентов и носителей катализаторов. Целью изобретения является повышение механической прочности керамических изделий. Предложенный способ заключается в том, что порошок алюминия предварительно отжигают на воздухе при 200-300°С, загружают в форму и помещают ее в камеру автоклава, куда подают водяной пар при 110-130°С. Последующее спекание проводят на воздухе при 640-660°С при частичном расплавлении алюминия, выходе его в поровое пространство, окислении его кислородом и влагой воздуха с увеличением плотности. Предложенный способ позволяет повысить прочность керамического материала.