Керамический шликер для изготовления пенофильтров, фильтрующих сталь и суперсплавы Советский патент 1992 года по МПК C04B38/00 

Изобретение относится к керамической и огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве пористой керамики и керамических изделий, предназначенных для фильтрации стали и суперсплавов при температуре фильтрации 1580-2000°С.

Известны керамические суспензии на основе оксида алюминия и оксида хрома и керамические суспензии для изготовления фильтрующей керамики для расплавленного металла.

Недостатком этих керамических суспензий являются низкие эксплуатационные свойства фильтрующей керамики, что ограничивает применение такой пенокерамики для фильтрации стали и суперсплавов.

Наиболее близкой по достигаемому результату к предлагаемой является суспензия для изготовления фильтрующей керамики.

Недостатками данной пенокерамики также являются низкие эксплуатационные свойства, низкая термостойкость (1 тепло- смена), низкая стойкость при фильтрации стали (происходит разъедание фильтра через 2-5 с), что ограничивает применение такой керамики для фильтрации стали и суперсплавов.

Цель изобретения - повышение стойкости пенокерамики при фильтрации стали и суперсплавов.

Поставленная цель достигается тем, что в керамический шликер, включающий тонкомолотые «-глинозем (или корунд), у -глинозем, ортофосфорную кислоту, дополнительно вводится тонкомолотый стабилизированный диоксид циркония, активированный 3

х|

Ю О

ел ел

мас.% оксида галлия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Тонкомолотый а -глинозем или корунд23-41 Тонкомолотый у-гли- нозем 15-17 Ортофосфорная

кислота24-30

Указанный тонкомолотый стабилизиро- ванный диоксид циркония 20-30 Для приготовления керамического шликера использовали следующие сырьевые материалы: а -глинозем или корунд; у - глинозем; ортофосфорную кислоту плотностью 1,45 г/см3; цирконий диоксид, стабилизированный 15% диоксида иттрия; активный оксид галлия, полученный прокаливанием при 1000°С гидроокиси галлия (III).

Все сырьевые материалы использовали в виде тонкомолотых порошков.

Были приготовлены три состава предлагаемого керамического шликера и один шликер известного состава.

Составы приготовленных шликеров приведены в табл.1.

Приготовленными суспензиями пропитывали образцы пенополиуретановых зато- товок, отжимали, сушили при 90-100°С в течение 2-3 ч, затем обжигали при 1700°С. Обожженные образцы подвергали лабораторным испытаниям на термомеханические свойства по единой методике и на одинако- вом количестве образцов. Свойства обожженных образцов приведены в табл.2, где приведены и их эксплуатационные свойства.

Таким образом, из табл. 2 видно, что оптимальными составами являются составы 2,3,4, а запредельные значения предлагаемого состава почти в 10 раз выше свойств известного состава. В известном составе введение легкоплавких оксидов улучшает только механические свойства, но снижает эксплуатационные свойства фильтров при фильтрации сталей и суперсплавов и не дает положительных результатов даже при высокотемпературном обжиге, а в предлагаемом керамическом шликере введение стабилизированного диоксида циркония, активированного при спекании 3 мас.% оксида галлия, в чистый материал глинозем резко улучшает все эксплуатационные свойства на фильтрации сталей и суперсплавов, т.е. в предлагаемом керамическом шликере не используются легкоплавкие оксиды, у - Глинозем и а-глинозем должны быть взяты в соотношении 1:2, что дает оптимальные результаты по термомеханическим свойствам, в запредельных же значениях соотношение нарушается и термомеханические свойства изделий хуже. Совокупность стабилизированного диоксида циркония и активного оксида галлия улучшает ме- таллошлакоустойчивость фильтров и обеспечивает их стойкость на фильтрации в течение длительного времени, превышающего почти в 2000 раз стойкость известного состава.

Формула-изобретения Керамический шликер для изготовления пенофильтров, фильтрующих сталь и суперсплавы, включающий тонкомолотые а -глинозем или корунд, у -глинозем и ортофосфорную кислоту, отличающий- с я тем, что, с целью повышения стойкости при фильтрации, он дополнительно содержит тонкомолотый стабилизированный диоксид циркония, активированный 3 мас.% оксида галлия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Тонкомолотый а -глинозем или корунд23-41 Тонкомолотый у -глинозем15-17Ортофосфорная

кислота24-30

Указанный тонкомолотый стабилизированный диоксид циркония20-30

Таблица

Изобретение относится к керамической и огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве пористой керамики и производстве керамических изделий, предназначенных для фильтрации стали и суперсплавов при температуре фильтрации 1580-2000°С. Цель изобретения - повышение стойкости при фильтрации. Керамический шликер для изготовления пенофильтров, фильтрующих сталь и суперсплавы, включает, мас.%: тонкомолотый а -глинозем или корунд 23-41; тонкомолотый у - глинозем 15-17; смесь тонкомолотого стабилизированного диоксида циркония с 3 мас.% активного оксида галлия 20-30; ортофосфорная кислота 24- 30. Стойкость пенофильтров на фильтрации возрастает до 3 ч. 2 табл. Ё

Таблица 2