Способ получения керамического материала Советский патент 1991 года по МПК C04B35/18 C04B35/80 

Изобретение относится к технической керамике и может быть использовано при изготовлении изделий для металлургии, машиностроения, а также специального назначения.

Цель изобретения - повышение прочности и термостойкости материала при одновременном снижении его пористости.

Нанесение на поверхность алюмосили- катного (муллитокремнеземистого) волокна этилсиликата способствует предохранению волокна от разрушения и рекристаллизации в процессе обжига. Это происходит в результате образования на поверхности волокна тонкого слоя химически активного аморфного SI02, образующего при обжиге совместно с В20з борной кислоты расплав повышенной вязкости, тем самым волокно предохраняется от разрушения и сохраняются его армирующие свойства. Дополнительная муллитизация связующей массы при взаимодействии расплава с при обжиге в указанных средах и температурах увеличивает термостойкость изделий.

Предлагаемый режим подготовки муллитокремнеземистого волокна путем предварительного помола в водной среде до частиц длиной 5-500 мкм, сушки и обработо VJ

GJ сл о сл

ки в течение 1-2 ч при 19-24°С раствором этилсиликата, а также обжиг изделий перво- начально в инертной защитной среде (1580°С) способствует сохранению армирующих свойств волокна, закрепляя на его поверхности тонкий слой вторичного муллита, образующегося при муллитизации расплава. Последующий обжиг в окислительной среде (1650°С) завершает спекание корундового материала и формирует его структуру как конструкционного материала, армированного волокнами, повышающими его термостойкость.

Технология изготовления материала заключается в следующем.

Электрокорунд фр. менее 0,06 мм смешивают с муллитокремнеземистым волокном (предварительно измельченным и обработанным этилсиликатом, который обладает способностью равномерно распределяться по поверхности волокна и проникать в микродефекты). Борную кислоту добавляют в смесь в виде порошка. Шихту тщательно перемешивают, а затем соединяют с временным связующим. Оформление изделий осуществляют на гидравлических прессах с удельным давлением прессования 100-250 МПа. После сушки по обычным режимам изделия обжигают в две стадии (1580°С - инертная среда, 1650°С - окислительная).

Способ получения материала указан в табл.1.

Составы шихт и свойства обожженных изделий по примерам приведены в табл. 2. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения керамического материала, включающий смешивание оксида алюминия, муллитокремнеземистого волокна, этилсиликата и добавки, формование заготовок, сушку и обжиг при 1580 ±50°С, обличающийся тем, что, с целью повышения прочности, термостойкости материала при одновременном снижении пористости, в качестве оксида алюминия используют корунд, а в качестве добавки - борную кислоту, причем вначале измельчают муллитокремнеземистое волокно до частиц длиной 50-500 мкм, сушат его и обрабатывают этилсиликатом при 19-24°С в течение 1-2 ч, после чего вводят остальные компоненты при следующем их соотношении, мас.%:

Муллитокремнеземистое

волокно19.0-40,0

Этилсиликат1,0-2,0

Борная кислота0,1-4,0

КорундОстальное

обжиг ведут в инертной атмосфере и проводят дополнительную термообработку при 1650 ± 50°С в окислительной среде.

Т а, б л и ц а 1

Изобретение относится к технической керамике и может быть использовано при изготовлении изделий как для металлургии и машиностроения, так и специального назначения. Целью изобретения является повышение прочности и термостойкости материала при одновременном снижении его пористости. Для этого муллитокремнеземистое волокно сначала измельчают в водной среде до частиц размером 50 - 500 мкм, затем сушат и обрабатывают в течение 1 - 2 ч при 19 - 24°С добавкой этилсиликата. После чего смешивают с компонентами массы при следующем соотношении, мас.%: корунд - основа, муллитокремнеземистое волокно 19,0 - 40,0

борная кислота 0,1 - 4,0

этилсиликат - 1,0 - 2,0, причем отпрессованные и высушенные изделия сначала термообрабатывают при 1580°С в инертной защитной среде, а затем при 1650±50°С в окислительной среде. Пористость полученного материала 2 - 9%, предел прочности при сжатии 85 - 102 МПа, термостойкость (1300°С - вода), 50 циклов без разрушения. 2 табл.