close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

10762

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.06.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10762
(13) C1
(19)
C 04B 35/03
C 04B 35/626
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
ХРОМОМАГНИЕВОШПИНЕЛИДНОЙ КЕРАМИКИ
(21) Номер заявки: a 20060903
(22) 2006.09.14
(43) 2008.04.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Бобкова Ниннель Мироновна; Баранцева Светлана Евгеньевна; Радион Елена Вадимовна;
Соколовский Александр Евгеньевич (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY)
(56) SU 1414834 A1, 1988.
GB 2143809 A, 1985.
US 4435514, 1984.
RU 2198859 C1, 2003.
SU 1828087 A1, 1996.
SU 1368299 A1, 1988.
JP 07187757 A, 1995.
BY 7109 C1, 2005.
SU 1728191 A1, 1992.
BY 10762 C1 2008.06.30
(57)
Способ получения хромомагниевошпинелидной керамики, включающий приготовление шихты, ее формование и обжиг, отличающийся тем, что предварительно осуществляют синтез шпинели путем химического осаждения из смеси растворов солей магния и
хрома, взятых в количествах, обеспечивающих мольное отношение MgO/Cr2O3, равное 1,
и последующего высушивания осажденного продукта, вводят в него в качестве связки 310 мас. % бентонита или диоксида титана, формование осуществляют полусухим прессованием и обжиг ведут при 1450-1550 °С.
Изобретение относится к технологии получения керамических материалов и может
быть использовано для изготовления высокоогнеупорных и химически стойких к воздействию различных агрессивных сред керамических изделий.
Широкому применению шпинели MgCr2O4 для получения керамики препятствуют высокие температуры обжига - более 1750 °С и низкая способность шпинели к спеканию,
что обусловливает недостаточную механическую прочность керамики на ее основе.
Классический способ получения хромомагниевошпинелидной керамики основан на
предварительном синтезе хромомагниевой шпинели при высокотемпературном (17501850 °С) спекании исходных сырьевых материалов - предварительно обожженного магнезита и хромита [1-4]. При спекании реакция полностью не завершается и выход готового
продукта - хромомагниевой шпинели - не превышает 83 % даже при температуре обжига
1800 °С.
BY 10762 C1 2008.06.30
Особенностью твердофазного синтеза хромомагниевой шпинели является увеличение
объема продуктов реакции до 7,4 % [3], вызывающее увеличение ее пористости и существенно затрудняющее ее дальнейшее спекание.
Керамика на основе предварительно синтезированной шпинели изготавливается при
последующем формовании изделий с введением временной связки и высокотемпературном обжиге.
Задачей заявляемого изобретения является повышение механических свойств хромомагниевошпинелидной керамики при одновременном снижении температуры обжига.
Согласно данным [4], керамика на основе хромита магния изготавливалась с добавкой
временной связки при давлении прессования 200 МПа и последующем обжиге при
1800 °С. При сохранении соотношения MgO и Cr2О3 от 0,6 до 2,0 она имела прочность при
изгибе 42 МПа и открытую пористость 14,4 %.
Наиболее близким к заявляемому способу получения хромомагниевошпинелидной керамики по достигнутому результату и уровню свойств является способ [5], согласно которому шихта для приготовления периклазохромитовых изделий готовится из следующих
компонентов (мас. %): спеченного периклазового порошка 10-60; хромовой руды 15-35;
отходов электроплавки магнезиальных материалов 10-60; связки 3-10. Недостатками этого
способа являются высокая температура обжига - не менее 1750 °С и относительно невысокие механические свойства полученного керамического материала.
Для решения поставленной задачи предлагается способ получения хромомагниевошпинелидной керамики, включающий приготовление шихты, ее формование и обжиг, отличающийся тем, что предварительно осуществляют синтез шпинели путем химического
осаждения из смеси растворов солей магния и хрома, взятых в количествах, обеспечивающих мольное отношение MgO/Cr2O3, равное 1, и последующего высушивания осажденного продукта, вводят в него в качестве связки 3-10 мас. % бентонита или диоксида
титана, формование осуществляют полусухим прессованием и обжиг ведут при 14501550 °С.
Совместное соосаждение компонентов смеси производят раствором аммиака при значении рН, равном 10,2-10,6, после чего проводят фильтрацию, сушку полученного осадка,
измельчение, готовят его смесь со связкой - бентонитом или диоксидом титана - и увлажняют для обеспечения формовочных свойств. Затем производят формование изделий методом полусухого прессования при давлении 150-200 МПа и обжиг изделий при 14501550 °С.
Изобретение поясняется примерами.
Пример 1.
Высушенный порошок, полученный при химическом осаждении из растворов солей
магния MgCl2, MgSO4 или Mg(NO3)2 и хрома Cr(NO3)3, измельчается, смешивается с порошком бентонита, взятым в количестве 3-10 мас. %, затем формуются изделия полусухим прессованием при давлении 150-200 МПа и обжигаются при температурах 14501550 °С.
Пример 2.
То же, что в примере 1, только в качестве связки используется диоксид титана в количестве 3-10 мас. %.
Основные свойства получаемого керамического материала в сравнении с характеристиками прототипа [5] приведены в таблице.
2
BY 10762 C1 2008.06.30
№
Характеристика
1
2
3
Кажущаяся плотность, кг/м3
Водопоглощение, %
Прочность при сжатии, МПа
Температурный коэффициент линейного расширения, α⋅106,К-1
Пористость, %
Температура обжига, °С
4
5
6
Пример
Прототип [5]
1
3450
3,52
109,6
2
3640
4,2
134,8
6,95
6,42
-
12,05
1450-1550
15,3
1450-1550
12,6-14,2
1750
49-57
Из приведенной таблицы видно, что изобретение позволило снизить температуру обжига на 200-300 °С и в 2-2,5 раза повысить прочность керамики при сжатии.
Основными преимуществами предлагаемого способа являются получение гомогенных
высокодисперсных смесей при совместном осаждении из растворов, обеспечивающих
возможность получения керамики с высокой прочностью при сжатии, и значительное
снижение температуры обжига.
Керамический материал, полученный способом, описанным в данном изобретении,
может быть использован в качестве катализатора ряда химических реакций, для изготовления сенсоров влажности, а также для изготовления жаростойких изделий, работающих в
условиях комбинированного воздействия высоких температур и агрессивных сред.
Источники информации:
1. Романовский Л.Б. Магнезиально-шпинелидные огнеупоры. - М.: Металлургия, 1983. 141 с.
2. Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров. - М.: Металлургия, 1978. С. 308-314.
3. Кулиев В.Х., Попильский Р.Я., Бакунов В.С. Формирование фазового состава и спекание магнезитохромитовой керамики // Стекло и керамика. - 1983. - № 6. - С. 22-24.
4. Кулиев В.Х., Попильский Р.Я. Формирование структуры и фазового состава керамики на основе хромита и магния // Стекло и керамика. - 1990. - № 2. - С. 21-23.
5. А.с. СССР 1414834, МПК4 С 04В 35/04, 1988 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
77 Кб
Теги
10762
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа