×
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 31-40 of 136 items.
26.08.2017
№217.015.e16d

Способ сушки керамических изделий

Изобретение относится к технологии сушки и может быть использовано при сушке отформованных крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий типа обтекателей летательных аппаратов. Технический результат изобретения - снижение уровня технологического брака, возникающего при обжиге изделий,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625579
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e44b

Способ тепловых испытаний радиопрозрачных обтекателей

Изобретение относится к технике наземных испытаний головных частей (обтекателей) летательных аппаратов. Достигаемый технический результат - контроль радиотехнических характеристик радиопрозрачного обтекателя в условиях, имитирующих аэродинамический нагрев. Сущность способа заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626406
Дата охранного документа: 27.07.2017
26.08.2017
№217.015.e894

Способ неразрушающего контроля клеевого соединения монолитных листов из полимерных композиционных материалов

Использование: для неразрушающего контроля деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ), а именно клеевых соединений монолитных листов из ПКМ. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют ввод ультразвуковых колебаний в материал одного из соединяемых листов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627539
Дата охранного документа: 08.08.2017
26.08.2017
№217.015.eacd

Способ изготовления изделия из композиционного материала

Изобретение относится к способам изготовления изделий из композиционного материала и может применяться в области авиастроения и космической техники, а также судостроения, автомобилестроения и др. Согласно способу выкладывают пакет слоев из волокнистого материала и закрепляют его накладкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627882
Дата охранного документа: 14.08.2017
29.12.2017
№217.015.f2db

Способ соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом

Изобретение относится к керамической и авиационной отраслям промышленности и преимущественно может быть использовано при изготовлении крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий типа обтекателей летательных аппаратов. Способ соединения керамического изделия с металлическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637692
Дата охранного документа: 06.12.2017
29.12.2017
№217.015.f3b1

Способ вырезки узловых соединений ячеек стеклосотопластового блока

Изобретение относится к области механической обработки сотового заполнителя на основе стеклоткани с целью придания ему гибкости. Техническим результатом является повышение гибкости стеклосотопластовых панелей, вырезаемых из стеклосотопластового блока, с сохранением достаточной прочности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637709
Дата охранного документа: 06.12.2017
29.12.2017
№217.015.f4c8

Способ получения высокоплотной кварцевой керамики и изделий из нее

Изобретение относится к способам получения высокоплотных керамических материалов на основе кварцевого стекла - кварцевой керамики с открытой пористостью, близкой к нулю. Предлагаемый способ получения высокоплотной кварцевой керамики и изделий из нее включает приготовление водного шликера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637352
Дата охранного документа: 04.12.2017
29.12.2017
№217.015.f4d5

Способ определения диэлектрической проницаемости диэлектрических материалов

Изобретение способ определения диэлектрической проницаемости диэлектрических материалов относится к технике измерения диэлектрической проницаемости диэлектрических материалов. Способ определения диэлектрической проницаемости в объемном волноводном резонаторе включает настройку резонатора на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637174
Дата охранного документа: 30.11.2017
29.12.2017
№217.015.f4fd

Композиция изделий авиационного остекления на основе монолитного поликарбоната

Изобретение относится к авиационному остеклению. На поверхность монолитного поликарбоната наносят слой прозрачного кремнийорганического лака на основе изопропилового спирта толщиной 4-5 мкм. Далее размещают два слоя из сплава оксидов индий-олово, между которыми расположен слой золота. Затем на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637673
Дата охранного документа: 06.12.2017
29.12.2017
№217.015.f584

Способ испытания обтекателей ракет из неметаллических материалов

Изобретение относится к способам воспроизведения аэродинамического теплового и силового воздействия на головную часть (обтекатель) ракеты в наземных условиях. Сущность: осуществляют силовое воздействие к наружной поверхности обтекателя через многослойную структуру, состоящую из жесткой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637176
Дата охранного документа: 30.11.2017
Showing 31-40 of 165 items.
20.05.2016
№216.015.3f07

Способ контроля узла соединения керамического обтекателя

Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов (ЛА). Сущность: осуществляют силовое нагружение на сдвиг и измерение деформаций соединения. Силовое нагружение прилагают вдоль оси симметрии обтекателя через пуансон с упругой прокладкой, наружная поверхность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584439
Дата охранного документа: 20.05.2016
13.01.2017
№217.015.6b5c

Устройство для измерения толщины стенки детали типа оболочка вращения

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения, а именно к устройствам для измерения толщины стенок пустотелых деталей вида оболочек вращения. Устройство для измерения толщины стенки детали типа оболочка вращения содержит основание с направляющими, на котором размещены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592725
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.6c04

Клиновое соединение

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения полых трубчатых деталей и узлов конструкций ракет, эксплуатируемых в условиях воздействия высоких температур и вибраций, и направлено на повышение надежности соединения деталей и снижение трудоемкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592767
Дата охранного документа: 27.07.2016
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
№217.015.8d0b

Устройство для сборки и разборки клинового соединения отсека летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для монтажа деталей и узлов, соединяемых посредством клиньев. Устройство содержит силовой привод, выполненный в виде многооборотного электродвигателя с регулируемым числом оборотов, кинематически связанного с ведомым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604553
Дата охранного документа: 10.12.2016
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.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
25.08.2017
№217.015.cdff

Способ испытания керамических оболочек обтекателей

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки и исследования прочности керамических оболочек при наземных испытаниях в составе обтекателей. Сущность: осуществляют приложение статической нагрузки с помощью камеры из эластичного материала, помещенной внутрь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620782
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce1c

Способ оценки прочности при сдвиге клеевого соединения керамического обтекателя

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля и исследования прочности при сдвиге клеевых соединений оболочек типа тел вращения. Сущность: осуществляют определение величины разрушающей силы при статическом нагружении клеевого соединения образца типа «труба...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620775
Дата охранного документа: 29.05.2017
+ добавить свой РИД