Шихта для изготовления керамического материала Советский патент 1991 года по МПК C04B33/26 C04B35/16 

Изобретение относится к производству керамических изделий на основе кордиери- та с высокой термостойкостью и удовлетво- рительными механическими, электроизоляционными свойствами, стойкостью в агрессивных . средах, например, различных термостойких конструкционных изделий, деталей нагревательных элементов, подставок для обжига изделий и др. и может быть использовано в электротехнической, химической, электронной промышленностях.

Цель изобретения - повышение удельного объемного электрического сопротивления и кислотостойкости материала при одновременном снижении температуры обжига и сохранении прочности и термостойкости.

В составе шихты используются датолит, который представляет собой боросиликат кальция состава 2СаО-В20з-23102-Н20, борат кальция имеет состав СаО-В20з пН20, нефелинсиенит и трахит-щелочные алюмосиликаты, апатит-фосфат кальция,

Дополнительное использование дато- литосого концентрата или бората кальция и нефелин-сиенита, или трахита и аппатита при оптимальном соотношении компонентов шихты позволяет в процессе обжига получить керамический материал, представленный мелкозернистыми агрегатами кор- диерита. муллитом, небольшим

о

00

о о

Os 00

количеством анортита и стеклофазой. Наличие оксидов кальция и магния в боросили- катной стеклофазе позволяет получить высокие термостойкость, прочность, электроизоляционные свойства и кислотостой- кость. Дополнительное введение датолита или бората кальция, нефелин-сиенита или трахита приводит к существенному снижению температуры обжига (до 1200°С), при этом в процессе обжига наряду со стеклофазой образуется небольшое количество анортита и муллита, что улучшает свойства материала. Введение датолита или бората кальция изменяет природу стеклофазы, наличие в ней боратных группировок и ионов кальция повышает удельное объемное электрической сопротивление и кислотостой- скость материала за счет более прочного закрепления в ней слабо связанных легкоподвижных щелочных ионов, вымывающихся в первую очередь при действии агрессивных сред (например, кислот) и ответственных за электропроводность.

Наличие оксидов кальция и магния в фосфатно-силикатной стеклофазе позволяет получить высокие термостойкость, прочность, электроизоляционные свойства и кислотостойкость. Введение апатита изменяет природу стеклофазы, наличие в ней фосфатных группировок и ионов кальция повышает удельное объемное электрическое сопротивление и кислотостойкость материала за счет более прочного закрепления в ней слабо связанных легкоподвижных щелочных ионов, вымывающихся в первую очередь при действии агрессивных сред (например, кислот) и ответственных за электропроводность.

Технология получения материала и изделий из шихты следующая.

Исходные компоненты подвергают смешению и мокрому помолу в шаровой мельнице ультрафарфоровыми шарами при соотношении материал - шары - вода, равном 1:1:1, до остатка на сите с сеткой № 0063, равном 7-9%. Из шликера получают минеральный порошок методом сушки распылением или путем дробления коржей поеле фильтрпрессования. Затем минеральный порошок смешивают в смесителе со связкой для прессования. Пресс-по- рошок содержит 93% минерального порошка и 7% водного 2%-ного раствора

КМЦ (карбоксиметилцеллюлозы). Изделия прессую при удельном давлении 20-30 МПа. Возможно изготовление изделий пластичным прессованием (до 13% связки), методом вытяжки из вакуум-пресса и горячего

литья.

Высушенный полуфабрикат изделий обжигают при температуре 1200 С, т.е. температура обжига значительно ниже, чем известных кордиеритовых материалов.

В табл. 1 приведены шихтовые составы, в табл. 2 - физико-механические показатели.

Формула изобретения Шихта для изготовления керамического

материала, включающая тальк, глину и алчэ- мосиликатный мертель, отличающаяся тем, что, с целью повышения удельного объемного электрического сопротивления и кис- лотостойкости материала при

одновременном снижении температуры обжига и сохранении прочности и термостойкости, она содержит дополнительно нефелин-сиенит или трахит и датолитовый концентрат или борат кальция или апатитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Тальк 20-25

Глина20-25

Алюмосиликатный мертель41-45 Нефелин-сиенит или трахит5-7

Датолитовый концентрат или борат кальция, или апатитовый концентрат5-7

Компоненты

Т

Состав, мае.

СЛ

Свойства

Таблица 2

Составы

Изобретение относится к производству керамических изделий на основе кордиери- та, например различных термостойких кон- струкционных изделий, деталей нагревательных элементов, подставок для обжига изделий и др., и может быть использовано в электротехнической, химической, электронной промышленностях. С целью повышения удельного объемного электрического сопротивления и кислотостойкости материала при одновременном снижении температуры обжига и сохранении прочности и термостойкости, шихта содержит следующие компоненты, мас.%: тальк 20-25; глина 20-25; алюмосиликатный мертель 41- 45; нефелин-сиенит или трахит 5-7; датоли- товый концентрат или борат кальция или апатитовый концентрат 5-7. Физико-механические показатели следующие: температура обжига 1200°С, кажущаяся плотность 1,9-2,1 г/см , кажущаяся пористость 8- 23%, прочность на изгиб 30-54 МПа, стойкость к термоударам 300-480°С, удельное объемное электрическое сопротивление при 200°С 7. 109-7-1010. при 600°С 1-105-6 105 Ом с, кислотостойкость 14-21 %. 2 табл. сл С

Температура обжига, С Кажущаяся плотность, г/см3 I Кажущаяся пористость, X Прочность иа изгиб, МПа Стойкость к термоударам. Т

Удельное объемное электричес сопротивление., Ом-см, при С:

200 600 Кислотостоякость, 35

9-Ю 6-Ю5 17

9-10 5 10 18

Продолжение .табл.2