Способ уплотнения пористых изделий Советский патент 1979 года по МПК C04B41/04 C04B35/52 

(54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области получения графитокерамических и металлических материалов и может быть использовано в химической технологии металлургии и машиностроении. В настоящее бремя к графитовым и карбидографитовым материалам проявляется все больший интерес, т.к. они обладают хорошей жаропрочностью и термопластичностью, коррозионной стойкостью 1. Основным недостатком этих материалов является большая их газопроницаемость (не считая пироугл родных материалов) и недостаточно высокая прочность. Свойства графитовых и других пори тых материалов можно улучшить, нарсример, уплотнением их углеродом.. Уплотнение углеродом осуществляют как из газовой, так и из жидкой фазы Осаждение углерода из газовой фаз в поры графита достигается разложением непредельных углеводородов (аце тилека, метана, йтана, бутана и т.д при 1000-1100С. Осаждение углерода из газовой фаз 1 ведет к улучшению физических и химических свойств графита. Увеличение веса при уплотнении до 1% дает повышение прочности до 5% а при увеличении до 10% размер макропор снижается от, 3 до 0,2 мм в диаметре. Основным недостатком осаждения углерода из газовой фазы являются малая скорость осаждения и невысокая плотность осаждаемого пироуглерода (0,9 - Г,4 г/см). Осаждение углерода из жидкой фазы имеет ряд преимуществ по сравнению с осаждением из газовой фазы. Во-первых, для осаждения углерода используют невзрывоопасные вещества минеральные масла, фурфуриловый спирт и т.п. Во-вторых, при осуществлении этого способа достигается большая скорость осаждения. В-третьих, углерод, осаждаемый их.жидкой фазой, имеет большую плотность. Наиболее близким техническим решением к данному, является способ, заключающийся в пропитывании графита углеродсодержащей жидкостью Фурфуриловым спиртом, полимеризации и последующей карбонизации (науглераживание) при термообработке 2. К недостаткам этого способа Можно отнести следующее: многостадийность процесса, малая пpoизвoдитeJIЫ ocтb и громоздкость аппаратурного оформ ления. Целью данного изобретения является увеличение проиэволия-ельности процесса. Эта цель-достигается тем, что в способе уплотнения пористых изделий путем пропитки их углерддсодержащей жидкостью и термообработки, пропит1:у осуществляют минеральным маслом, а термообработку проводят одновремен но с ПРОПИТКОЙ периодическим кратковременным воздействием электрического тока. Причем термообработку проводят при 600-1000°С при периодическом кратковременном воздействии элек рического тока в течение 1-10 сек. ТВ момейт нагрева изделия происходит деструкция минерального масла, сопровождающаяся осажйением элементарного углерода и образованием газо образных продуктов, При охлаждении изделия (в промежу ке между циклами нагрева) происходит заполнение пор материала минеральным маслом. Путем многократного проведения операций - нагрев и охлаждение изделия непосредственно в рабочем раство ре мржнр в вес ти в него значительное количество (определяемое величиной открытой пористости) углерода. Во избежание разложения раствора на поверхности изделия и отложения н ней углерода, нагрев его осуществляю кратковременно - в течение 1-10 сек, при этом максимальная температура образца не должна превышать . Прбдолжительность охлаждения изде лия (пауЭа между нагревами) определяется его размерами и характеристиками рабочего раствора (вязкость, угол смачивания и т.п.). При осуи ествлении способа без многократных операций загрузки и вы652153грузки, полимеризации органики,общая п эодолжительность процесса сокращается более чем в 40 раз по сравнению, с известным способом. Аппаратурное оформление процесса Также значительно упрощается, так как операции пропитки и карбонизации совмещаются. Пример. Образец диаметром 1Q мм., изготовленный из графита ГМЗ, помещают в минеральное (веретенное) масло и нагревают прямым пропусканием тока за 3 сек до 900 С. Охлаждение образца проводят в течение 60-80 сек. За 50 циклов нагрев-охлаждение плотность образца возрастает с 1,68 до 1,79 г/см. Общая производительность процесса Г час. Формула изобретения 1.Способ уплотнения пористых изделий путем пропитки их углеродсодержащей жидкостью и термообработкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса, пропитку осуществляют минеральньдал маслом, а термообработку проводят одновременно с пропиткой периодическим кратковременным воздействием электрического тока. 2.Способ ПОП.1, отличащ и и с я тем, что термообработку проводят при бОр-ЮОО С при периодическом кратковременном воздействии электрического тока в течение 1 - 10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Amer. Ceram. Soc. Bull, 1974, V.54. 2.Патент Великобритании 932387, кл.1(2) Д., 1963.