Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БОМЗ-ПОДСТАВОК ДЛЯ ОБЖИГА СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к производству бомз-подставок для обжига крупногабаритных керамических изделий из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава.

Известен способ изготовления изделий из стеклокристаллического материала литийалюмосиликатного состава (Суздальцев Е.И. Синтез высокотермостойких, радиопрозрачных стеклокерамических материалов и разработка технологии изготовления на их основе обтекателей летательных аппаратов. //Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. М., РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2002, 430 с.), включающий измельчение аморфного стекла мокрым способом до получения водного шликера, предварительное формование в гипсовых формах заготовок произвольной формы, их повторную переработку в шликер, формование изделий и их термообработку в две стадии: сначала при температуре зародышеобразования 630-670°С, с выдержкой в течение 5 часов, а затем при верхней температуре кристаллизации и спекания 1230-1250°С, с выдержкой в течение 4-7 часов в высокотемпературных печах. Подъем температуры при термообработке изделия в высокотемпературной печи осуществляется со скоростью 20-60°С/час.

К недостаткам этого способа относится то, что обжиг крупногабаритных изделий из стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава сопровождается усадкой в пределах 5÷6%, что при их установке непосредственно на под печи, зачастую приводит к наличию в изделиях короблений и, как следствие, выходу их в брак. Для устранения негативных последствий усадки изделий их обжиг ведут на бомзах-подставках, изготовленных из того же материала, что существенно увеличивает расход исходного сырья (вес бомзы-подставки составляют 10÷20% от веса обжигаемого изделия).

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления антенного обтекателя из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава (Патент РФ №2326094 от 10.06.2008, бюл. №16), включающий измельчение предварительно закристаллизованного стекла, либо забракованных после термообработки изделий, либо использованных бомз-подставок, мокрым способом до получения шликера с плотностью 2,10÷2,20 г/см³, тониной помола с остатком на сите 0,063 мм 4-7% и рН 7,5-9,0, предварительное формование в гипсовых формах заготовок произвольной формы, их повторную переработку в шликер, формование изделий и термообработку при температуре 1210-1250°С в течение 4-8 часов со скоростью подъема и снижения температуры не выше 500°С в час. Использование в качестве исходного сырья забракованных после термообработки изделий, либо использованных бомз-подставок существенно снижает расход исходного сырья на изготовления бомз-подставок.

К недостаткам этого способа относится то, что описанные выше требования по параметрам шликера актуальны для самих изделий из стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава. В то время как достижение таких требований для производства бомз-подставок не требуется и приводит к существенному увеличению трудоемкости при их изготовлении. Так, например, осуществление помола до получения шликера с остатком на сите 0,063 мм 4÷7% требует большого времени (снижение тонины шликера на 1% занимает 1÷2 часа работы мельницы). Получению шликера с рН 7,5÷9,0, требует его регулирование за счет введения концентрированной соляной кислоты НСl, что существенно увеличивает длительность его стабилизации. Формование заготовок произвольной формы и их повторная переработка в шликер так же существенно увеличивает трудоемкость изготовления бомз-подставок.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости при изготовлении бомз-подставок для обжига стеклокерамических изделий.

Поставленная задача достигается тем, что предложен способ изготовления бомз-подставок для обжига стеклокерамических изделий, включающий измельчение закристаллизованного стекла, либо забракованных после термообработки изделий, либо использованных бомз-подставок, мокрым способом до получения водного шликера с плотностью 2,10÷2,20 г/см³, формование заготовок в гипсовых формах, отличающийся тем, что либо используют отливки произвольной формы, получаемые из шликеров, оставшихся в подпиточных емкостях формовых комплектов после окончания набора стеклокерамических изделий, при этом измельчение производят до получения шликера с тониной помола с остатком на сите 0,063 мм 7,1÷12,5%, а отформованные заготовки подвергают сушке в сушильных шкафах в течение 10÷20 часов при температуре не выше 80 градусов Цельсия, либо при естественных условиях в течение не менее 48 часов.

Авторами экспериментально установлено, что наряду с закристаллизованным стеклом, забракованными после термообработки изделиями и использованными бомзами-подставками в качестве исходного сырья могут быть использованы отливки произвольной формы, получаемые из шликеров, оставшихся в подпиточных емкостях формовых комплектов после окончания набора стеклокерамических изделий, так как данный материал имеет физико-химические свойства аналогичные с вышеперечисленными материалами, что позволяет гарантировать одинаковую работу бомз-подставок.

Установлено, что измельчение закристаллизованного стекла, либо забракованных после термообработки изделий, либо использованных бомз-подставок, либо отливок произвольной формы, получаемых из шликеров, оставшихся в подпиточных емкостях формовых комплектов после окончания набора стеклокерамических изделий должно производится до получения шликера с тониной помола с остатком на сите 0,063 мм не менее 7,1%. Снижение тонины помола ниже указанного предела приводит к неоправданному увеличению длительности помола, а следовательно к увеличению трудоемкости и износа помольного оборудования.

Экспериментально установлено, что отформованные заготовки бомз-подставок должны быть высушены в сушильных шкафах в течение 10÷20 часов при температуре не более 80 градусов Цельсия, либо при естественных условиях в течение не менее 48 часов. Снижение длительности сушки ниже указанных пределов приводит к неокончательной сушки бомзы-подставки, что в процессе обжига может привести к ее разрушению, и как следствие к разрушению обжигаемого на ней изделия. Превышение указанных интервалов не целесообразно, так как это приводит к неоправданному росту трудоемкости. Превышение температуры сушки более 80 градусов С нецелесообразно, так как может привести к разрушению бомз-подставок.

Реализация предложенного способа.

Пример 1

Из забракованных после обжига изделий получили водный шликер с плотностью 2,14 г/см³ и тониной с остатком на сите 0,063 мм 5,8%, после введения кислоты и стабилизации значение рН составило 7,6. Длительность помола со стабилизацией составила 24 часа. Полученный таким образом шликер залили в гипсовые формы произвольной формы. Длительность набора заготовок составила 16 часов. После сушки в естественных условиях в течении 48 часов из полученных заготовок приготовили водный шликер с плотностью 2,13 г/см³, тониной с остатком на сите 0,063 мм 6,2%, рН=7,6. Длительность помола со стабилизацией составила 10 часов. Из полученного шликера залили заготовки бомз-подставок. Длительность набора заготовок составила 15 часов. Отформованные бомзы-подставки после сушки в естественных условиях в течение 48 часов готовы к работе. Таким образом, общее время изготовления бомзы-подставки составила более 150 часов.

Пример 2 (по предложенному техническому решению)

Из забракованных после обжига изделий получили водный шликер с плотностью 2,13 г/см³ и тониной с остатком на сите 0,063 мм 8,3%. Длительность помола со стабилизацией составила 17 часов. Из полученного шликера залили заготовки бомз-подставок. Длительность набора заготовок составила 13 часов. Отформованные бомзы-подставки высушили в сушильном шкафу при температуре 70 °С в течение 15 часов. Таким образом, общее время изготовления бомзы-подставки составила 45 часов.

Анализ приведенных выше примеров показал, что применение способа по предложенному техническому решению позволяет существенно сократить трудоемкость при производстве бомз-подставок для обжига стеклокерамических изделий.

Источники информации

1. Суздальцев Е.И. Синтез высокотермостойких, радиопрозрачных стеклокерамических материалов и разработка технологии изготовления на их основе обтекателей летательных аппаратов. //Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. М., РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2002, 430 с.

2. Патент РФ №2326094 от 10.06.2008, бюл. №16.