SU826681A1 - Composition ceramic material - Google Patents
Composition ceramic material Download PDFInfo
- Publication number
- SU826681A1 SU826681A1 SU782642615A SU2642615A SU826681A1 SU 826681 A1 SU826681 A1 SU 826681A1 SU 782642615 A SU782642615 A SU 782642615A SU 2642615 A SU2642615 A SU 2642615A SU 826681 A1 SU826681 A1 SU 826681A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- microspheres
- diameter
- microns
- ceramic material
- elastic deformation
- Prior art date
Links
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 9
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- AHKZTVQIVOEVFO-UHFFFAOYSA-N oxide(2-) Chemical compound [O-2] AHKZTVQIVOEVFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
1. КОМПОЗИЦИОННЬШ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ на основе стабилизированной двуокиси циркони , включающий микросферы диаметром 10~50 'и 100-500 мкм, отличающий- с тем, что, с целью повышени упругой деформации при сохранении прочности и снижении объемного веса, он дополнительно содержит микросферы диаметром 50-100 мкм при следующем отношении в об.ч.; микросферы диаметром 10-50^мкм 3-5; микросферы диаметром 100-500 мкм Г1-13; микросферы диаметром 50-100 5-7,2. Материал по п. 1, отличающийс тем, что он содержит микросферы с объемом закрытых пор 40-70%.1. COMPOSITE CERAMIC MATERIAL based on stabilized zirconium dioxide, including microspheres with a diameter of 10 ~ 50 'and 100-500 microns, which, in order to increase the elastic deformation while maintaining strength and reducing the bulk weight, it additionally contains microspheres with a diameter of 50 -100 µm with the following ratio in ob .; microspheres with a diameter of 10-50 ^ microns 3-5; microspheres with a diameter of 100-500 microns G1-13; microspheres with a diameter of 50-100 5-7,2. A material according to claim 1, characterized in that it contains microspheres with a closed pore volume of 40-70%.
Description
Изобретение относитс к области технологии высокотемпературных пористых конструкционных материалов с пониженным объемным весом на основе тугоплавких окислов, в частности к керамическому составу, и может быть использовано при изготовлении механически и термически напр женных элементов устройств и аппаратовThe invention relates to the field of technology of high-temperature porous structural materials with reduced bulk weight based on refractory oxides, in particular, ceramic composition, and can be used in the manufacture of mechanically and thermally stressed elements of devices and apparatuses
Известны составы дл изготовлени высокоогнеупорной пористой керамики зернистого строени , включающие плотные частицы неправильной формы и различньпс размеров.Compositions are known for making high-refractory porous ceramics of a granular structure, including dense particles of irregular shape and different sizes.
Прочность такой керамики при предельной пористости л 40% составл ет 0,1 от прочности плотной керамики , а структура ограничивает возможность существенного снижени объемного веса.The strength of such ceramics with a limiting porosity of 40% is 0.1 of the strength of dense ceramics, and the structure limits the possibility of a significant reduction in bulk density.
Известны также составы дл получни керамики чеистого строени ,Compositions for the production of ceramics of a cellular structure are also known.
6 частности, на основе микробаллонов (тонкостенных микросфер) диаметром 10-500 мкм из горных пород или стекла .6 in particular, on the basis of microballoons (thin-walled microspheres) with a diameter of 10-500 microns from rocks or glass.
Такие материалы имеют еще меньшие значени прочности, чем керамика зернистого строени . Их применение ограничено температурами эксплуатации до 1000-1200С„Such materials have even lower strength values than granular ceramics. Their use is limited to operating temperatures up to 1000-1200С „
Ячеистые материалы на основе микробаллонов обладают низким объемным весом, что позвол ет и зготовл ть из них легковесные издели .Cellular materials based on microballoons have a low bulk density, which makes it possible to make lightweight products from them.
Наиболее близким по технической .сущности к достигаемому результату вл етс композиционный материал на основе микросфер (оплавленных гранул сферической формы) стабилизированной двуокиси циркони диаметром 10-50 и 100-500 мкм. Этот материал имеет высокую прочность и пористость 20-40%. Однако этот материал i-a-ieeT недостаточно высокую величину ynpyroii деформации. Цель изобретени повышение упругой деформации при сохранении проч ности и снижени} объемного веса, Цель достигаетс тем. что компо зидионный керам -гческ1-1й материал на основе стаб1игиз 1рованкой двуокиси ци кони j включаю1 йш шкpocфepы диаметром 10-50 и 100-500 мкм, дополнитель но содержит микросферы диаметром 50-100 мкм при следу5г Е ем соотношении в об.ч.г кикросферы щаметром 1050 мкм 3-5I микросферы диаметром 100-500 мкм глкросферы диамет ром 50-100 мкм 5-7I причем композиционный керак1гческий материал содержит микросферы с объемом закрытых пор 40-70%. Указанный объем закрытых, пор выбран из услови относительной толщины стенки полых микросфер;Q п - dП, где D диаметр микросфер; d - диаметр полости в микросферах8, При Oj1-0525, что соответствует объему закрытых пор 40-70%, имеет место сохранение прочноеni и повышение упругой деформа); материала из полых микросфер, Из полых Ж1кросфер двуокиси цирко ни (ZrO) эСтабшшзи-рованиой 15 вес окиси- иттри (2)5 приготовлены составы, включающие микросферы разJшчныx фракций (отклюнени размеров частиц от среднего значени находилось в пределах +30%) с раэли гным относительным объемом закрьпых пор, который оценивали статистгшеским ана лизом с НСпользованиен оптической и электронной микроскопии о Сепарирование полых микросфер на микросферы с заданным объемом закрытых пор прои вод т седкментаиионным методом. Обра 4 цы д,иа етров 12 мч и высотой 24 Ht-i формуют св зке из поливинилового спирта и обжигают в газокислородной печи гфи 1-емпературе 2300 С в течение 5 ч Объемный вес определ ют методом гидростатического взвешивани ,, прочность - при испытани х на сжатие. Характеристика образцов материалов ,, поогученных из составов по предлагаемому изобретению, в сопоставле НИИ с характеристш :а№1 образцов, полученных из извест}1ых cocTaiiOB по аналоги1П1ой технологии приведе}1Ы в таблице. Как видно из табли, объемный вес натериалгов, получен;гых на основе предлагаемого керамического состава, может быть снижен ка 20-50% без существенного спике п-1Я прочности при сжатии и с увеличением упругой деформации j, если микросферь содержат закрытые поры об звмом 40-70% от объема м-икросфер. Дальнейшее повьпиение объема закрытых пор приводит к резко1 у снижен1-1ю прочности, а повышение упрухой j,e(;liopMaii3iH наблоодаетс при относите, об7г.еме закрычъгх пор 40% „ Использование предлазаемого состапа iiosBOjweT снизить вес элекектоь напр женных констпукдий высоко ег-; ературных аппаратов л в 2 раза. От 1-1С1гоогьзован ;фед.);агаемого кер;ц-Я1ческого состава взамен известноло можно о/кидать экономический эффект от экономии сырьевых материалов . Нагфимер, дл керамического со става на основе микросфер двуокиси циркони ZrOg, стабшшзированной окисью иттри , стоимость тонны сырь дл получени которых составл ет 14000 руб„,, снижение объемного веса материала на 50% приводит к экономии до 7000 руб на тонну сырь The closest technical result to the achieved result is a composite material based on microspheres (melted spherical granules) of stabilized zirconia with a diameter of 10-50 and 100-500 microns. This material has a high strength and porosity of 20-40%. However, this i-a-ieeT material does not have a high ynpyroii strain value. The purpose of the invention is to increase the elastic deformation while maintaining strength and reducing} bulk density. The goal is achieved by that. That compository ceramics is a ucc1-1i material based on a stabilization of carbon dioxide j inclusive of scaffolds with a diameter of 10-50 and 100-500 microns, additionally contains microspheres with a diameter of 50-100 microns at the following 5g ey ratio in obg microspheres with a diameter of 1050 μm 3-5I microspheres with a diameter of 100-500 μm glocrosphere with a diameter of 50-100 μm 5-7I, the composite ceramic material containing microspheres with a volume of closed pores of 40-70%. The specified volume of closed pores is selected from the condition of relative wall thickness of the hollow microspheres; Q p - dP, where D is the diameter of the microspheres; d is the diameter of the cavity in the microspheres8; At Oj1-0525, which corresponds to the volume of closed pores 40-70%, there is retention of a strong ni and an increase in the elastic deformation); of hollow microsphere material, From zirconium dioxide (ZrO) hollow H1crosphere e Stabilization 15 weight yttria oxide (2) 5 prepared compositions including microspheres of different fractions (deviating the sizes of particles from the average value were within + 30%) with rams relative volume of closed pores, which was estimated by statistical analysis with the use of optical and electron microscopy on the separation of hollow microspheres into microspheres with a specified volume of closed pores by the sedimentary method. Samples of 4 d and 12 mch high and 24 ht-i high are molded into polyvinyl alcohol and burned in a gfi gas-oxygen furnace 1-temperature 2300 ° C for 5 h. The volumetric weight is determined by hydrostatic weighing ,, strength - during testing in compression. Characteristics of samples of materials, prepared from the compositions according to the invention, in comparison with scientific research institutes and characteristics: a No. 1 of samples obtained from the known first cocTaiiOB according to analogues of the 1st technology, give} 1Y in the table. As can be seen from the table, the bulk weight of the materials obtained on the basis of the proposed ceramic composition can be reduced by 20–50% without significant compression of n-1H compressive strength and with increasing elastic deformation j if the microspheres contain closed pores with a sound of 40 -70% of the volume of m-icrospheres. Further penetration of the volume of closed pores leads to a sharp decrease in durability, and an increase in elastic j, e (; apparatuses l 2 times. From 1-1S1Ornified; fed.); Agaevny ker; t-Ya1heskogo composition instead of the known can be / throw economic effect from saving raw materials. Nagfimer, for a ceramic composition based on microspheres of zirconium dioxide ZrOg, stabilized with yttria, the cost of a ton of raw material for which is 14,000 rubles, reducing the bulk weight of the material by 50% saves up to 7,000 rubles per ton of raw material
20(4 об,ч.) -f-f- 70(6 об.ч.) 4- 4020 (4 about, h) -f-f- 70 (6 ob.ch.) 4-40
-S- 400(12 об,ч,) 70-S- 400 (12 rpm, h) 70
0.80.8
17501750
30(1 об.ч.) +30 (1 ob.ch.) +
+ 90(3 обоч.) + + 90 (3 sides) +
51 + 500(8 об.ч.)51 + 500 (8 ob.ch.)
20(4 об.ч.) + + 400(6 66.ч.)20 (4 ob.ch.) + + 400 (6 66.ch.)
1600 0,7 Предлагаемый1600 0.7 Offered
2100 0,5 Известный2100 0.5 Known
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782642615A SU826681A1 (en) | 1978-07-14 | 1978-07-14 | Composition ceramic material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782642615A SU826681A1 (en) | 1978-07-14 | 1978-07-14 | Composition ceramic material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU826681A1 true SU826681A1 (en) | 1992-04-30 |
Family
ID=20776175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU782642615A SU826681A1 (en) | 1978-07-14 | 1978-07-14 | Composition ceramic material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU826681A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731751C1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина ТГУ им. Г.Р. Державина") | Method of making porous articles of spherical shape based on zirconium dioxide |
| CN115947597A (en) * | 2022-09-30 | 2023-04-11 | 武汉科技大学 | Micro-closed-pore light-weight zirconia refractory material and preparation method thereof |
-
1978
- 1978-07-14 SU SU782642615A patent/SU826681A1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731751C1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина ТГУ им. Г.Р. Державина") | Method of making porous articles of spherical shape based on zirconium dioxide |
| CN115947597A (en) * | 2022-09-30 | 2023-04-11 | 武汉科技大学 | Micro-closed-pore light-weight zirconia refractory material and preparation method thereof |
| CN115947597B (en) * | 2022-09-30 | 2023-08-04 | 武汉科技大学 | Micro-closed-cell lightweight zirconia refractory material and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1232620A (en) | Alumina ceramic comprising a siliceous binder and at least one of zirconia and hafnia | |
| JP2594023B2 (en) | Fused ceramic beads | |
| US4506024A (en) | Ceramic formed body with a high crack arrestability | |
| Kilikoglou et al. | Mechanical performance of quartz‐tempered ceramics: Part I, strength and toughness | |
| Aleni et al. | 3D printing of dense and porous TiO2 structures | |
| EP0404610B1 (en) | Refractory compositions of monoclinic zirconia and articles made therefrom, showing mechanical strength at elevated temperatures and an improved thermal shock resistance | |
| Qi et al. | Preparation and properties of high-porosity ZrB2-SiC ceramics by water-based freeze casting | |
| US6341701B1 (en) | Ceramic porous membrane including ceramic of ceramic and ceramic sol particles, ceramic porous body including the membrane, and method of manufacturing the membrane | |
| US4751207A (en) | Alumina-zirconia ceramic | |
| SU826681A1 (en) | Composition ceramic material | |
| EP0318203A3 (en) | Inorganic oxide fibres and their production | |
| Zou et al. | Fracture mode and compressive strength of ice-templated porous zirconia | |
| US4053320A (en) | Production of refractory articles | |
| Matamoros-Veloza et al. | Preparation of porous materials from hydrothermally hot pressed glass compacts | |
| EP1641726B1 (en) | Thermal and/or acoustic insulation materials made from silica and methods for production thereof | |
| DE102020118403A1 (en) | Low-sulphate, calcium-containing porous mineral materials | |
| Wu et al. | Carbonation of natural fibers reinforced MgO-SiO2 (NFs-MS) composites | |
| DE2945020C2 (en) | ||
| SU1046078A1 (en) | Binder for making abrasive tool | |
| RU2289557C1 (en) | Lightweight concrete | |
| Lach | Microstructural changes during the firing of wall tile and sanitaryware | |
| RU2443463C1 (en) | Micro spherical gastight membrane and method of its production | |
| RU2851893C1 (en) | Charge for manufacturing tubular ceramic membranes | |
| SU1701704A1 (en) | Charge for producing porous ceramic material | |
| Chang et al. | Preparation and characterization of Al2O3-Kaolin composite porous ceramic used as ceramic membrane support |