Способ изготовления керамических изделий Советский патент 1982 года по МПК C04B33/28 

(5) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ : ,. , I Изобретение относится к способу изготовления керамических изделий дл электронной, радио- и электротехнической промышленности. Известен способ получения кера1«1ических изделий методом горячего лит под давлением из шликера, приготовленного путем смещения непластичных материалов с термопластичной .связкой в смесителях механического типа течение 2- ч 1. Однако этот способ не позволяет получать изделия различных сложных конфигураций с сильно развитой поверхностью без изменения рецептуры шликера или требует увеличения длительности его обработки. Выход го ных изделий из указанного шликера крайне низок и не превышает 10-50 в зависимости от сложности и габариToel. , Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления керамических изделий из термопластичного ИЗДЕЛИЙ шликера, полученного путем смешения непластичных материалов с термопластичной органической связкой в акусти ческом роторном смесителе с последующим оформлением заготовок методом„ горячего литья и их обжигом Г21. Недостатком известного способа является то, что использование приготовленного шликера не позволяет получить годные изделия сложной конфигурации средних и крупных габаритов из-за их растрескивания в процессе удаления связки при обжиге. Указанный вид брака обусловлен тем, что в процессе акустической обработки происходит диспергирование (измельчение) агломератов минеральной композиции и перераспределение органической связки в более тонкие слои, обволакивающие частицы по|эошка. Это приво- . дит к более плотной упаковке частиц в шликере и отливке и, соответствен но, к резкому повышению брака в прс цессе удаления связки на операции предварительного обжига, для устранения которого требуется увеличить время термообработки на несколько десятков часов. Цель изобретения - увеличение выхода годных изделий сложной конфигурации с габаритными размерами бо лее 30 мм с сильно развитой поверхностью и большой разнотолщинностью. Эта цель достигается тем, что сог ласно способу изготовления керамичес ких изделий из термопластичных шлике ров, приготовленных механическим сме шением непластйчных материалов с органической связкой, методом горячего литья под давлением с последующим обжигом, шликер дополнительно подвергают акустической обработке ё течение 0,5-5 мин при частотах 1600 5000 Гц. Обработка минерального порошка и расплавленной органической связки первоначально в смесителях механичес кого типа способствует равномерному распределению частиц порошка в связ ке и получению гомогенной системы, а по ледующая дополнительная обработка в те чение 0,5-5 мин полученного шликера с частотой 1600-5000 Гц,позволяет улучшить его линейные свойства, не оказывая отрицательного влияния на процесс удаления связки из-за ее . кратковременности. Предлагаемый способ решает задачу получения шликеров с регулируемой литейной способностью позволяющих изготавливать изделия практически любой сложной конфигурации и любых габаритов с высоким процентом выхода годных. /Установление пределов частот и времени акустической обработки производили экспериментальным путем по значениям показателей литейной способности приготовленных шликеров и по выходу годных изделий, полученных из них. Для решения этой задачи меняли частотные характеристики акустического роторного смесителя, изменяя число оборотов двигателя. При частоте 1500 Гц полученные значения показателей литейной способности и процента выхода годных из1делий находились на уровне показателей механического способа изготовления шлике ра. Обработка шликера при более высоких частотах дает увеличение литей ной способности, а при частоте 5000 Гц наблюдается максимальное ее значение. Проводить работы при акустических частотах более 5000 Гц нецелесообразно из-за превышения уровня допустимых шумов агрегата, что ухудшает условия труда. Увеличенное времени акустической обработки более 5 мин приводит к резкому снижению годных изделий (до 9-19). Способ осуществляется следующим образом. Пример 1. Шликер из 87,5 алюмооксидного керамического порошка и 12,5 органической связки, приготовленный в мельнице горячего смещения в течение ч, дополнительно обрабатывают в акустическом роторном I смесителе в течение 0,5 мин при частоте 1500, 1бОО и 5000 Гц. Литейная способность полученных, шликеров соответственно составляет 55,65 и 70 мм. Из полученных шликеров отливают детали с габаритными разм ерами по диаметру от 30 до 125 мм и по высоте от 50 до 150 мм (детали имели сильно развитую поверхность с большим количеством сопряжений и переходов по толщине стенки от 2,5 до 10 мм). Выход годных деталей соответЬтвенно составил в зависимости от I габаритных размеров, для шликеров, обработанных при частоте 1500 Гц 10-26,5, при частоте 1бОО Гц 57-75 при частоте 000 Гц б7-7б. Пример 2. Шликер из 85,5 алюмооксидного керамического порошка и 12,5% органической связки, приготовленной в мельнице горячего смешения в течение 2 ч, дополнительно обрабатывают в акустическом роторном смесителе а течение 5 мин при час тоте 1500, 1600 и 5000 Гц. Литейная способность полученных шликеров со ответственно составляет 60,80 и .. 100 мм. Из полученных шликеров отливали детали с теми же габаритными размерами, что и в примере 1. Выход годных деталей соответственно составил в зависимости от габаритных размеров для шликеров, обработанных при частоте 1500 Гц 10-2U, при частоте 1600 Гц 51-82%, при частоте 5000 63-73%. . Использование предлагаемого способа изготовления керамических изделий обеспечивает: повышение литейной способности шликера и быструю корректировку литейных свойств, до величины,достаточной для получения издеЛИЙ сложной конфигурации средних и крупных габаритов, с сильно развитой поверхностью, с большой, разнотолщинностью стенок: значительное повышение процента выхода годных изделий сложной конфигурации, повышение коэффициента использования оборудования и снижения трудоемкости при приготовлении шликера с улучшенными литайными свойствами. Формула изобретения Способ изготовления керамических изделий из термопластичных шликеров приготовленных механическим смешением непластичных материалов с органической связкой„ методом горячего литья под давлением с последующим обжигом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных изделий сложной конфигурации с габаритными размерами более 30 мм, шликер дополнительно подвергают акустической обработке в течение 015-5 мин при частотах 1600-5000 Гц. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Грибовский П.О. Горячее литье керамических изделий. М.-Л., Госэнергоиздат, 1Эб1, с. , IfS. 2.Моняк Н.Г, и др. Интенсификация процесса изготовления шликера для горячего литья керамических изделий. Электронная техника. Материалы сер. Т, 19б9, вып. 8, с. 108.