×
01.12.2019
219.017.e8e6

Способ получения высокоплотных водных шликеров на основе литийалюмосиликатного стекла

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к керамической промышленности и может быть использовано при изготовлении стеклокерамических изделий методом водного шликерного литья в пористые формы. Способ получения высокоплотного водного шликера на основе литийалюмосиликатного стекла включает загрузку в мельницу исходного сырья в виде гранулята стекла либо технологических отходов производства изделий и мелющих тел при соотношении 1:(3-4), введение в один прием расчетного количества воды, мокрый помол и стабилизацию шликера механическим перемешиванием с последующим добавлением HCl или NHCl, перед загрузкой исходного сырья удаляют из него фракцию, прошедшую через сито со стороной ячейки 1,2 мм, или 1,4 мм, или 1,6 мм, а кислоту добавляют в количестве 0,1 мл на 1 л стабилизированного шликера, исходя из расчета снижения значения рН шликера на 0,1, при этом кислоту перед введением в шликер смешивают с таким же объемом дистиллированной воды и равномерно разливают по поверхности шликера. Технический результат – повышение производительности при приготовлении высокоплотных водных шликеров литийалюмосиликатного стекла в шаровых мельницах и снижение уровня технологического брака при изготовлении из данных шликеров керамических изделий. 1 табл., 4 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к керамической промышленности и может быть использовано при изготовлении стеклокерамических изделий методом водного шликерного литья в пористые формы.

Известен способ получения водных шликеров из литийалюмосиликатного стекла (Патент Германии 19622522, кл. С03С 10/12, 1998). По первому варианту проводят сухой помол гранулята стекла или технологических закристаллизованных отходов стекла при соотношении стекла и мелющих тел из Al2O3 как 1:2, отсев фракций заданного гранулометрического состава (первая фракция - частицы менее 63 мкм, вторая фракция - частицы менее 7 мкм), смешивание данных фракций в требуемом соотношении с последующим введением в порошок воды, механическое перемешивание смесей для получения шликера.

По второму варианту получение водного шликера заключается в изготовлении грубозернистого порошка (фракция с частицами менее 63 мкм) путем сухого помола исходного сырья и отсева, получении тонкой фракции порошка в процессе мокрого измельчения исходного сырья с последующим вымораживанием воды, добавлении высушенного порошка к первой фракции с последующим введением воды и механическим перемешиванием.

К недостаткам данного технического решения приготовления водных шликеров из стекла литийалюмосиликатного состава для получения плотноспеченных стеклокерамических изделий относятся: многооперационность получения шликера, трудоемкость отсева нужных фракций, низкая плотность и высокая вязкость получаемых шликеров, длительность процесса формования изделий запыленность рабочих мест, высокая пористость получаемых отливок, небольшие габариты получаемых изделий.

Наиболее близким техническим решением является способ получения высокоплотных водных шликеров на основе литийалюмосиликатного стекла (патент РФ №2211810, кл. С03С 10/12, 10.09.2003), включающий загрузку исходного сырья в виде гранулята стекла или технологических отходов производства изделий и мелющих тел из Al2O3 в мельницу при соотношении 1:(3-4), сухой помол в течение 30-60 минут, введение в один прием расчетного количества воды, мокрый помол и стабилизацию шликера механическим перемешиванием с последующим добавлением HCl или NH4Cl в количестве 1,0-2,0 мл на 1 л шликера.

К недостаткам известного технического решения следует отнести то, что либо гранулят литийалюмосиликатного стекла, либо технологические отходы производства изделий, в том числе и используемые бракованные изделия, прошедшие операцию обжига, предварительно подвергаются дроблению до размеров частиц не более 15×15×5 мм. При этом в результате дробления образуется достаточно большое количество мелкой фракции, которая в процессе помола не только очень плохо подвергается помолу, но и отбирает на себя большую часть влаги. В результате требуется увеличивать количество воды на начальном этапе помола, что в свою очередь приводит к увеличению пористости получаемых заготовок и как следствие росту усадок и короблений заготовок при подвялке и обжиге. Кроме того наличие мелкой фракции в шликере приводит к увеличению времени формования заготовок, неравномерному набору и как следствие к браку на данной операции. Ситуация усугубляется тем, что количество мелкой фракции в силу различных факторов может сильно меняться от партии к партии дробленного материала, что существенно усложняет подбор оптимальных технологических параметров при производстве изделий и приводит к увеличению брака изготавливаемых изделий.

Еще одним существенным недостатком известного технического решения является то, что стабилизацию шликера проводят механическим перемешиванием с последующим добавлением HCl или NH4Cl в количестве 1,0-2,0 мл на 1 л шликера. Учитывая, что получаемые шликера после помола имеют значения рН от 8,4 до 10,0, а для каждого типа изделий значения конечного рН подбираются индивидуально, как правило, в достаточно узком интервале от 7,4 до 7,6, введение кислоты в указанных пределах зачастую приводит к получению шликера с не соответствующими параметрами рН, что приводит к необходимости повторной операции доводки шликера по рН до необходимых параметров, и как следствие к увеличению длительности процесса.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности при приготовлении высокоплотных водных шликеров литийалюмосиликатного стекла в шаровых мельницах и снижение уровня технологического брака при изготовлении из данных шликеров керамических изделий.

Поставленная задача достигается тем, что предложен способ получения высокоплотного водного шликера на основе литийалюмосиликатного стекла, включающий загрузку в мельницу исходного сырья в виде гранулята стекла, либо технологических отходов производства изделий и мелющих тел при соотношении 1:(3-4), введение в один прием расчетного количества воды, мокрый помол и стабилизацию шликера механическим перемешиванием с последующим добавлением HCl или NH4Cl, отличающийся тем, что перед загрузкой исходного сырья удаляют из него фракцию, прошедшую через сито со стороной ячейки 1,2 мм, или 1,4 мм, или 1,6 мм, а кислоту добавляют в количестве 0,1 мл на 1 л стабилизированного шликера, исходя из расчета снижения значения рН шликера на 0,1, при этом кислоту перед введением в шликер смешивают с таким же объемом дистиллированной воды и равномерно разливают по поверхности шликера.

Авторы экспериментально установили, что отсев мелкой фракции из исходного сырья перед его загрузкой в мельницу обеспечивает получение шликера с заданными параметрами за минимальное время. При этом за счет того, что загружаемое сырье всегда имеет сопоставимый фракционный состав, обеспечивается стабильный технологический процесс.

Экспериментально установлено, что сетка, через которую осуществляется отсев, должна иметь размер стороны ячейки не менее 1,6 мм. В противном случае не обеспечивается полное исключение попадания мелкой фракции сырья при загрузке в мельницу.

Также экспериментально установлено, что для снижения значения рН на 0,1 вводят 0,1 мл кислоты на 1 литр шликера. При этом расчетное количество кислоты перед введением в шликер необходимо смешать таким же количеством дистиллированной воды. Превышение количества воды может привести к увеличению влажности шликера, а снижение количества воды к необеспечению однородного распределения кислоты по объему шликера. В обоих случаях возникает вероятность получения шликера с отклонением от заданных требований.

Реализация предложенного технического решения показана на следующих примерах.

Пример 1 (прототип). В мельницу с корундовой футеровкой загружали гранулят литийалюмосиликатного стекла с размерами частиц не более 15×15×5 мм и мелющие тела из Al2O3 в соотношении 1:3. Загрузку воды в мельницу в количестве 15,0% от веса стекла провели через 30 минут от начала сухого помола. В процессе помола для достижения требуемых параметров понадобилось дополнительное введение воды, при этом общее количество воды было доведено до 18,5%. Длительность помола составила 35 часов. Полученный шликер после стабилизации в течение 20 часов имел рН 8,3. Для определенного типа изделий требовались значения рН 7,5. После введения кислоты HCl из расчета 1 мл на 1 л стабилизированного шликера и перемешивания получили значение рН 7,4. Для достижения требуемых параметров шликера потребовалось добавлять в него кислоту и проводить дополнительную стабилизацию. Общее время стабилизации составило 30 часов. Из полученного шликера была отформована партия изделий, которые впоследствии прошли термообработку. Общий Кзапуска (отношение количества запущенных в производство изделий к количеству полученных годных) составил 2,7.

Пример 2. В мельницу с корундовой футеровкой загружали гранулят литийалюмосиликатного стекла с размерами частиц не более 15×15×5 мм, из которого предварительно провели отсев мелкой фракции, прошедшей через сито с сеткой, имеющей размер стороны ячейки 1,2 мм, и мелющие тела из Al2O3 в соотношении 1:3. Загрузку воды в мельницу в количестве 15,0% от веса стекла произвели через 30 минут от начала сухого помола. В процессе помола для достижения требуемых параметров понадобилось дополнительное введение воды, при этом общее количество воды было доведено до 17,4%. Длительность помола составила 29 часов. Полученный шликер после стабилизации в течение 20 часов имел рН 8,4. Для достижения значения рН 7,5 в шликер ввели кислоту НС1 из расчета-снижения значения рН шликера на 0,1. Это было достигнуто введением 0,1 мл кислоты на 1 литр шликера. После перемешивания шликера в течение 2 часов получили значение рН 7,5. Общее время стабилизации составило 22 часа. Из полученного шликера была отформована партия изделий, которые впоследствии прошли термообработку. Общий Кзапуска (отношение количества запущенных в производство изделий к количеству полученных годных) составил 2,2.

Примеры 3 и 4 выполнены аналогично примеру 2, с тем отличием, что в примере 3 для отсева мелкой фракции использовали сетку с размером ячейки 1,4 мм, а для примера 4-1,6 мм.

Полученные обобщенные данные по всем четырем примерам представлены в таблице.

Как следует из данных таблицы, предложенное техническое решение обеспечивает получение высокоплотных водных шликеров из литийалюмосиликатного стекла с существенно большей производительностью при сохранении их параметров на прежнем высоком уровне. При этом уровень технологического брака получаемых из этих шликеров изделий существенно сокращается.

Способ получения высокоплотного водного шликера на основе литийалюмосиликатного стекла, включающий загрузку в мельницу исходного сырья в виде гранулята стекла, либо технологических отходов производства изделий и мелющих тел при соотношении 1:(3-4), введение в один прием расчетного количества воды, мокрый помол и стабилизацию шликера механическим перемешиванием с последующим добавлением HCl или NHCl, отличающийся тем, что перед загрузкой исходного сырья удаляют из него фракцию, прошедшую через сито со стороной ячейки 1,2 мм, или 1,4 мм, или 1,6 мм, а кислоту добавляют в количестве 0,1 мл на 1 л стабилизированного шликера, исходя из расчета снижения значения рН шликера на 0,1, при этом кислоту перед введением в шликер смешивают с таким же объемом дистиллированной воды и равномерно разливают по поверхности шликера.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 136 items.
13.01.2017
№217.015.71c3

Способ образования галтелей клея на кромках ячеек сотового заполнителя

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к способам изготовления трехслойных звукопоглощающих панелей, предназначенных для снижения шума в авиационных двигателях. Способ образования галтелей клея на кромках ячеек сотового заполнителя включает наложение клеящей пленки на кромки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596772
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.729e

Устройство для формования ударопрочных прозрачных полимерных материалов

Изобретение относится к технике переработки листовых заготовок и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, в частности для получения изделий остекления самолетов, вертолетов и других средств с одинарной кривизной поверхности. Техническим результатом изобретения является улучшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598092
Дата охранного документа: 20.09.2016
13.01.2017
№217.015.772f

Способ изготовления композитного элемента жесткости

Изобретение относится к композитным структурам, в частности к технологиям усиления композиционных элементов жесткости, и может применяться в области авиастроения и космической техники. Способ изготовления композитного элемента жесткости включает формирование из препрега пары компонентов, каждый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599661
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7941

Способ тепловых испытаний обтекателей ракет из неметаллических материалов

Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов и может быть использовано при наземных испытаниях элементов летательных аппаратов. Заявленный способ включает зонный нагрев наружной поверхности изделия за счет контакта с нагревателем. Распределение температуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599460
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.869f

Способ формования изделий из композиционного материала

Изобретение относится к способу формования изделий из композиционного материала. Техническим результатом является снижение трудоемкости, энергоемкости и сокращение производственного цикла изготовления изделия. Технический результат достигается способом формования изделий из композиционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603798
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8d25

Способ изготовления изделий из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава

Изобретение относится к производству керамических изделий радиотехнического назначения. Технический результат изобретения заключается в повышении качества изделий из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава. Измельчают аморфное стекло мокрым способом до получения водного шликера, формуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604611
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.8d83

Радиопрозрачное защитное покрытие изделий из керамики, ситалла, стеклокерамики и способ его получения

Изобретение относится к технологии получения керамических и стеклокерамических изделий, работающих в условиях высоких тепловых и силовых нагрузок при одностороннем нагреве. Предложен состав и способ получения радиопрозрачных, ударопрочных защитных покрытий для изделий радиотехнического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604541
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9b82

Высокотермостойкий радиопрозрачный неорганический стеклопластик и способ его получения

Изобретение относится к радиопрозрачным композиционным материалам. Технический результат – повышение работоспособности аппретирующей пленки, уменьшение кислотности наносимой на стеклоткань суспензии. Высокотермостойкий радиопрозрачный неорганический стеклопластик выполнен на основе фосфатного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610048
Дата охранного документа: 07.02.2017
25.08.2017
№217.015.a04f

Способ закрепления датчика измерения перемещения и деформации на объекте

Изобретение относится к измерению деформаций и может быть использовано при испытаниях изделий из хрупких материалов, например керамических обтекателей. Сущность: датчик измерения перемещения и деформации крепится жестким клеем на сухой поверхности односторонней липкой ленты с жесткой основой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606517
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.b7e1

Способ контроля прочности керамических оболочек типа тел вращения

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля и исследования прочности керамических оболочек типа тел вращения. Сущность: осуществляют приложение статической нагрузки с помощью камеры из эластичного материала, помещенной внутрь испытуемой оболочки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614920
Дата охранного документа: 30.03.2017
Showing 11-20 of 165 items.
27.05.2014
№216.012.cb38

Способ теплового нагружения обтекателей ракет из неметаллических материалов

Изобретение относится к способам воспроизведения аэродинамического теплового воздействия на обтекатель ракеты в наземных условиях и может быть использовано при наземных испытаниях элементов летательных аппаратов. Заявленный способ включает нагрев наружной поверхности обтекателя за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517790
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.07.2014
№216.012.dce6

Способ изготовления кварцевых тиглей

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству крупногабаритных кварцевых тиглей для плавления кремния, применяемого в полупроводниковой промышленности. Техническим результатом изобретения является упрощение технологии получения кварцевых тиглей с защитными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522328
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.ddbc

Способ изготовления стеклокерамического материала кордиеритового состава

Изобретение относится к производству высокотермостойких керамических материалов, используемых в изделиях радиотехнического назначения. Технический результат изобретения заключается в снижении диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. В качестве исходного сырья...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522550
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.08.2014
№216.012.e61f

Способ изготовления стеклокерамического материала

Изобретение относится к производству керамических изделий радиотехнического назначения типа стеклокерамической оболочки головного антенного обтекателя скоростных зенитных и авиационных ракет. Техническим результатом изобретения является снижение диэлектрической проницаемости и усадки материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524704
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e633

Способ получения керамических изделий на основе волластонита

Изобретение относится к технологии производства футеровочных и функциональных конструкционных керамических элементов оснастки металлопроводов литейных установок алюминиевой промышленности. Техническим результатом изобретения является снижение плотности теплопроводности, повышение термостойкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524724
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.10.2014
№216.012.feac

Способ тепловых испытаний керамических обтекателей ракет

Изобретение относится к области тепловых испытаний и может быть использовано при наземных испытаниях элементов летательных аппаратов. Способ тепловых испытаний керамических обтекателей ракет включает нагрев и контроль температуры обтекателя в зоне узла соединения керамической оболочки со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531052
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.12.2014
№216.013.1334

Антенный обтекатель

Изобретение относится к области авиационно-ракетной техники, преимущественно к конструкциям носовых радиопрозрачных обтекателей, являющихся укрытием от аэродинамического воздействия антенных устройств головок самонаведения (АУ ГСН). Технический результат - снижение теплового воздействия на АУ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536339
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.1349

Антенный обтекатель

Изобретение относится к области авиационно-ракетной техники, преимущественно к конструкциям носовых радиопрозрачных обтекателей, являющихся укрытием от аэродинамического воздействия антенных устройств головок самонаведения (АУ ГСН). Технический результат - снижение теплового воздействия на АУ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536360
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.134a

Антенный обтекатель

Изобретение относится к области создания конструкций носовых антенных обтекателей ракет с оболочками, изготавливаемыми из жаростойких неорганических (керамических) материалов. Технический результат - повышение герметичности и устойчивости антенного обтекателя к воздействию динамических нагрузок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536361
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.1b4f

Способ определения предела прочности при растяжении диэлектрических материалов при индукционном нагреве

Изобретение относится к методам определения механических характеристик диэлектрических материалов с учетом условий их применения. Сущность способа заключается в определении предела прочности при растяжении стандартных образцов при высокоинтенсивном индукционном нагреве промежуточного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538419
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД