Способ получения керамического материала Советский патент 1981 года по МПК C04B35/44 C04B35/486 C04B35/622 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

1

Изобретение относится к производству керамических материалов, а именно к способам; получения керамического материала на основе алюмоиттриево-циркониевых оксидов, которые обладают -высокой лрочностью, жаростойкостью и т. п., применяются в различных отраслях промышленности, таких, например, как металлургическая, в качестве конструкционного материала (для изготовления облицовочных плиток плавильных ванн, тиглей для плавки металлов, колпачков для термопар).

Известен способ получения керамики методом горячего прессования шихты из предварительно механически смешанных сухим или мокрым методом входящих в состав изделия компонентов, который дает удовлетворительные результаты для получения, например, таких материалов, как ферриты 1.

Однако в результате подготовки ишхты (измельчения) происходит ее загрязнение, и данный способ имеет ограниченные возможности (нормирования структуры порошков, обусловливающей получение материалов с заданньн м свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления керамических изделий на основе алюмо-нттриевого граната, включающий приготовление щнхты путем о аботки смеси твердых солей иттрия и алюминия аммиаком в течение 30-40 мин, прокаливание при 850-900 С, формование и спекание изделий 2.

Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой прочностью н термостойкостью получаемого материала.

Цель изобретения - повышение прочности и термс)стойкости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения керамического материала на основе алюмоиттриево-циркониевых оксидов, включающему обработку твердой солв исходных компонентов аммиаком в течение 0,5-1 ч прокаливание, формование и термообработку, аммиаком обрабатывают твердую соль одного из компонентов, полученный осадок заливают водным раствором остальных компонентов, упаривают в течение.3-4 ч и подверга3. ют повторной обработке концентрированным аммиаком, а термообработку осуществляют методом горячего прессования. При взаимодействии аморфных гидроксидов с кипяишми растворами происходи распределение компонентов на атомно-молекулярном уровне, что исключает стадию смешивания. Последующая обработка твердой фазы аммиако способствует удалению аниоиов и, очевидно, увеличению эффективной контактной поверхности порошков. Совокупность указанных опера ций обесйечивает создание структуры порошков которая обеспечивает получение методом горячего прессования материала с повышенными свойствами. . П р и м е р 1. 1 кг AlClj-eHjO (272,5 г AljOj) .всыпают при помешивании в 1,5 л концентрированного аммиака. Через 0,5 ч раствор сливают, твердую фазу заливают раствором, содержащим 314,9 г ZrOC1j-8HjO и 57,7 г ,О, Для удаления воды производят выпаривание раствора в течение 3-4 ч, а затем твердую фазу обрабатывают в течение 30 мин 2 л концентрированного аммиака. Посл высушивания на воздухе порошок подвергают горячему прессованию при 1550-1650°С и давлении 250-300 кг/см в течение 1-1,5 ч. Состав полученной керамики: ZrOjo j/ ,об Химический анализ показывает содержание С1 -иона менее 0,1%.

37

56 58 34,5

32

60

61,5

62,5

Известный

63,5

Формула изобретения Способ получения Kq)aMH4ecKoro материала на основе алюлюиттриево-циркоииевых оксидов, включающий обработку твердой соли исходных компонентов аммиаком, в течение 6,5-1 ч прокаливание, формование и термообработку

38 39

0,5

45

7 0,6 48 7,5

42

0,45

51

19

24 25

0,6 0,5

20,0

20

23,5

21

26

0,4

26,0

отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и термостойкости, аммиаком обрабатывают твердую соль одного из компонентов, полученный осадок заливают водным раствооом остальных компонентов, упаривают в течение 3-4 ч и подвергают повторной обработке Прим е.р 2. 1,5 кг А1 (NOj)j ) 0 (204 г Alj Oj) всыпают в 1,5 л концентрированного аммиака. Через 1 ч раствор сливают, твердую фазу заливают раствором, содержащим 333,3 г 4Н20 и 54,8 г J Clj 6Н,0 . После удаления влаги при нагревании твердую фазу обрабатывают в течение 30 мин 2 л концентрированного аммиака. Через 30 мин раствор аммиака сливают. После высушивания на воздухе порошок подвергают горячему прессованию при 1550-1650°С. и давлении 250-300 кг/см в течение 1-1,5 ч. Состав полученной керамики: А ,-JfzOjo oa Пример 3. 1,8 кг ZrOdj- (680 г ZrOz) заливают 2,5 л концентрированного аммиака. Через 1 ч раствор сливают, твердую фазу заливают раствором, содержащим 326 г J С Ij . После удаления влаги при нагревании твердую фазу обрабатывают 3 л концентрированного аммиака. Через 30 мин раствор сливают. Высушенный порошок подвергают горячему прессованию при 15501650°С и давлении 250-300 кг/см в течение 1-1,5 ч. Химический состав полученной керамики: ZrOiogj-iyjOiOjis Содержание анионов не превышает 0,1%. В таблице представлены свойства предлагаемого материала в сравнении с известным (материалы получены методом горячего прессования).

58810706

концентрированным аммиаком, а термообработ-1. Прошкин Д. А. и др. Горячее прессование

ку осуществляют методом горячего прессования.ферритов, М., Металлургия, 1971.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР N 647285,

принятые во внимание при экспертизекл. С 04 В 35/00, 1977.