RU2053978C1 - Способ получения корундомуллитовой керамики sonalox-msc - Google Patents
Способ получения корундомуллитовой керамики sonalox-mscInfo
- Publication number
- RU2053978C1 RU2053978C1 RU93029582A RU93029582A RU2053978C1 RU 2053978 C1 RU2053978 C1 RU 2053978C1 RU 93029582 A RU93029582 A RU 93029582A RU 93029582 A RU93029582 A RU 93029582A RU 2053978 C1 RU2053978 C1 RU 2053978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corundum
- mullite
- aluminum nitride
- ceramics
- silicon dioxide
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 title abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 5
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Использование: технология получения корундомуллитовой керамики может быть использована в огнеупорной промышленности, металлургии, энергетике, химии, машиностроении, радиоэлектронике, теплотехнике и медицине для изготовления изделий разнообразного назначения. Сущность изобретения: способ получения корундомуллитовой керамики включает приготовление шихты из порошков диоксида кремния и нитрида алюминия состава, мас. %: диоксид кремния 6,1 - 25,9; нитрид алюминия 74,1 - 93,9 путем смешения компонентов при совместном помоле, а обжиг осуществляют в кислородсодержащей атмосфере до прекращения изменений массы заготовок. После охлаждения получают реакционноспеченную корундомуллитовую керамику, выход которой составляет 118 -123%. Эта керамика имеет тонкозернистую структуру и может быть использована в качестве высокотемпературного конструкционного материала. 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения поликристаллических керамических материалов на основе двойных оксидов и может быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии, энергетике, химии, машиностроении, медицине, радио- и электротехнике.
Известно, что в системе муллит-корунд (3Al2O3 · 2SiO2 Al2O3) получают керамику корундомуллитового состава, которая содержит 70-95 мас. Al2O3 и отличается разнообразием свойств и характеристик в зависимости от состава исходной шихты и условий обработки. При этом получают керамику, используя двухстадийную (спековую) технологию [1]
Анализ источников информации показывает, что наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является способ получения керамики корундомуллитового состава, который предусматривает смешение порошков глинозема (Al2O3), кварцевого песка (SiO2) и добавки (порошок эвтектики BaO-CaO-SiO2) с последующим введением связки, формованием заготовок и их обжигом на воздухе при 1620 К в течение 2 ч. Этот способ принят нами за прототип [2]
Следует отметить, что корундомуллитовая керамика, полученная по этому способу, содержит 15-30 мас. стеклофазы, что не позволяет использовать ее при повышенных температурах.
Анализ источников информации показывает, что наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является способ получения керамики корундомуллитового состава, который предусматривает смешение порошков глинозема (Al2O3), кварцевого песка (SiO2) и добавки (порошок эвтектики BaO-CaO-SiO2) с последующим введением связки, формованием заготовок и их обжигом на воздухе при 1620 К в течение 2 ч. Этот способ принят нами за прототип [2]
Следует отметить, что корундомуллитовая керамика, полученная по этому способу, содержит 15-30 мас. стеклофазы, что не позволяет использовать ее при повышенных температурах.
Основной задачей изобретения является получение высокотемпературной керамики корундомуллитового состава с тонкозернистой структурой путем совмещения синтеза и спекания.
Решение поставленной задачи осуществляли путем приготовления шихты смешением порошков диоксида кремния и алюминийсодержащего компонента, формования заготовок и их обжига в кислородсодержащей атмосфере.
При этом согласно изобретению в качестве алюминийсодержащего компонента используют порошок нитрида алюминия при следующих количественных соотношениях, мас.
Диоксид кремния 6,1-25,9
Нитрид алюминия 74,1-93,9 а обжиг осуществляют до прекращения изменений массы заготовок.
Нитрид алюминия 74,1-93,9 а обжиг осуществляют до прекращения изменений массы заготовок.
Сущность предложенного способа заключается в том, что на первом этапе путем совместного помола готовят исходную шихту из порошков диоксида кремния (SiO2) и нитрида алюминия (AlN); на втором этапе из полученной шихты готовят формовочную массу, формуют заготовки и обжигают их в кислородсодержащей атмосфере при парциальном давлении не ниже 10 Па (0,0001 атм и выше) при температурах 1670-1970 К до прекращения изменений массы заготовок.
После охлаждения получали спеченную керамику корундомуллитового состава, отличающуюся тонкозернистой структурой, округлой формой зерен с изометрическим габитусом. При этом имеет место увеличение съема готовой продукции на 18-23% при прочих равных условиях, поскольку в рамках предложенного способа из 100 кг шихты удается получить 118-123 кг корундомуллитовой керамики.
Важным моментом предложенного технического решения является тот факт, что в процессе окислительного обжига заготовок из диоксида кремния и нитрида алюминия в газовую атмосферу выделяется только азот, безвредный для человека и окружающей среды, что экологически весьма благоприятно.
Таким образом, технический результат достигается в изобретении за счет выбора состава исходной смеси, соотношения компонентов в ней и выбора условий термообработки.
При выходе за указанные пределы количественных соотношений компонентов или при нарушении других условий осуществления способа не удается решить основную задачу предложенного изобретения получить высокотемпературную тонкозернистую корундомуллитовую керамику с повышенным выходом.
Петрографический, рентгенофазный и ИК-спектральный анализы подтвердили, что в рамках предложенного способа действительно достигается поставленная в изобретении задача удается получить путем реакционного спекания тонкозернистую корундомуллитовую керамику.
П р и м е р 1. Смешивают 51,8 г диоксида кремния (SiO2, ЧДА, ГОСТ 9428-73) и 148,2 г нитрида алюминия (AlN, Ч, ТУ 6-09-110-75) и путем совместного помола на планетарной мельнице готовят шихту, содержащую 25,9 мас. SiO2 и 74,1 мас. AlN, в которую вводят 6 г парафина. Затем гранулированием получают пресс-порошок, из которого при 300 МПа формуют заготовки и обжигают их на воздухе при 1770 К до прекращения изменений массы этих заготовок. Путем реакционного спекания получают 236 г корундомуллитовой керамики, выход которой составил 118%
П р и м е р 2. Смешивают 12,2 г диоксида кремния (SiO2, ОСЧ, ТУ6-09-4901-80) и 187,8 г нитрида алюминия (AlN, СВС, ТУ 88-20-40-82) и путем помола на планетарной мельнице готовят шихты, содержащую 6,1 мас. SiO2 и 93,9 мас. ALN, в которую вводят 6 г каучука, и после гранулирования формуют заготовки под давлением 250 МПа. Заготовки сушат и обжигают на воздухе при 1870 К до прекращения изменений массы этих обжигаемых заготовок. После охлаждения получали 246 г корундомуллитовой керамики, выход которой составил 123%
Основные свойства и характеристики полученной керамики представлены в таблице в сравнении с характеристиками керамики по прототипу.
П р и м е р 2. Смешивают 12,2 г диоксида кремния (SiO2, ОСЧ, ТУ6-09-4901-80) и 187,8 г нитрида алюминия (AlN, СВС, ТУ 88-20-40-82) и путем помола на планетарной мельнице готовят шихты, содержащую 6,1 мас. SiO2 и 93,9 мас. ALN, в которую вводят 6 г каучука, и после гранулирования формуют заготовки под давлением 250 МПа. Заготовки сушат и обжигают на воздухе при 1870 К до прекращения изменений массы этих обжигаемых заготовок. После охлаждения получали 246 г корундомуллитовой керамики, выход которой составил 123%
Основные свойства и характеристики полученной керамики представлены в таблице в сравнении с характеристиками керамики по прототипу.
Анализ полученных результатов и данных, представленных в таблице, показывает, что поставленная в изобретении задача решена реакционным спеканием, получена высокотемпературная тонкозернистая корундомуллитовая керамика (SONALOX-MC).
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРУНДОМУЛЛИТОВОЙ КЕРАМИКИ SONALOX-MSC, включающий приготовление шихты путем смешения порошков диоксида кремния и алюминийсодержащего компонента, формования заготовок и их последующего обжига в кислородсодержащей атмосфере, отличающийся тем, что в качестве алюминийсодержащего компонента используют нитрид алюминия при следующих количественных соотношениях, мас.%:
Диоксид кремния - 6,1 - 25,9
Нитрид алюминия - 74,1 - 93,9,
а обжиг осуществляют до прекращения изменений массы заготовок.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93029582A RU2053978C1 (ru) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Способ получения корундомуллитовой керамики sonalox-msc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93029582A RU2053978C1 (ru) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Способ получения корундомуллитовой керамики sonalox-msc |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93029582A RU93029582A (ru) | 1995-08-10 |
| RU2053978C1 true RU2053978C1 (ru) | 1996-02-10 |
Family
ID=20142745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93029582A RU2053978C1 (ru) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Способ получения корундомуллитовой керамики sonalox-msc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2053978C1 (ru) |
-
1993
- 1993-05-28 RU RU93029582A patent/RU2053978C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Балкевич В.Л. Техническая керамика. М.: Стройиздат, 1984, с.155-167. 2. Бересневич Л.А. Стекло и керамика, 1992, N 2, с.20-21. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2053978C1 (ru) | Способ получения корундомуллитовой керамики sonalox-msc | |
| RU2053981C1 (ru) | Способ получения керамики на основе муллита sinalox-m | |
| RU2055048C1 (ru) | Способ получения керамики на основе муллита (oxsanalox-m) | |
| RU2054396C1 (ru) | Способ получения корундомуллитовой керамики scnalox - mc | |
| RU2064469C1 (ru) | Способ получения керамики на основе муллита (sonalox-m) | |
| RU2046777C1 (ru) | Способ получения корундотиалитовой керамики (oxtinalox - ct) | |
| RU2053979C1 (ru) | Способ получения корундовой керамики nalox-m | |
| RU2054395C1 (ru) | Способ получения корундошпильной керамики monalox - sc | |
| RU2046773C1 (ru) | Способ получения корундотиалитовой керамики (tinalox - fct) | |
| RU2046784C1 (ru) | Способ получения керамического материала из титаната алюминия (altonalox - t) | |
| RU2054399C1 (ru) | Способ получения керамического материала altotinox - t из титаната алюминия | |
| RU2054397C1 (ru) | Способ получения корундовой керамики nalox - scs | |
| RU2055043C1 (ru) | Способ получения корундовой керамики (nalox-tn) | |
| RU2053977C1 (ru) | Способ получения корундовой керамики nalox-fs | |
| RU2055042C1 (ru) | Способ получения корундовой керамики (nalox-c) | |
| RU2055046C1 (ru) | Способ получения реакционноспеченной керамики на основе муллита (sialox-m) | |
| RU2055041C1 (ru) | Способ получения корундовой керамики (nalox-t) | |
| RU2046775C1 (ru) | Способ получения корундового керамического материала | |
| RU2055050C1 (ru) | Способ получения реакционноспеченной керамики на основе муллита (oxsalsox-m) | |
| RU2816616C1 (ru) | Способ получения горячепрессованной карбидокремниевой керамики | |
| RU2054398C1 (ru) | Способ получения корундовой керамики nalox - ttn | |
| RU2046776C1 (ru) | Способ получения корундотиалитовой керамики (tonalox - ct) | |
| RU2046780C1 (ru) | Способ получения керамического материала из титаната алюминия (alotnox - t) | |
| JPH11514623A (ja) | セラミック材料の製造方法 | |
| RU2054400C1 (ru) | Способ получения керамики из титаната алюминия tonalox - tcs |