Способ изготовления керамических изделий

 

Применение: технология изготовления керамических изделий, в частности высокоизоляционных рам большого размера. Сущность изобретения: заготовки прессуют сушат , обжигают и шлифуют, перед обжигом внутрь заготовки вставляют вкладыши из того же материала и той же толщины, что и заготовка. На торцы вкладышей предварительно наносят слой связующего. Заготовки размещают вдоль печи вертикально и плотно обкладывают каждую огнеупором. Предлагаемый способ может быть использован, в частности, при изготовлении рам для детекторов ионизирующего излучения, где требуются высокая степень плоскостности и высокая воспроизводимость формы, а также повышенные электроизоляционные свойства . Выход годных изделий в форме рам составляет 70%. 2 ил.

< < 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

l (я)5 С 04 В 35/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ГДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809956/33 (22) 04.04.90 (46) 15,01.93. Бюл, М 2 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) А.M,Ñîêîëåíêî и Г.П.Щербаков (56) Авторское свидетельство СССР

М 500205, кл. С 04 В 35/10, 1976, Авторское свидетельство СССР (Ф 1066968, кл. С 04 B 33/32, 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Применение: технология изготовления керамических изделий, в частности высокоизоляционных рам большого размера. СущИзобретение относится к технологии изготовления керамических изделий, в частности высокоизоляционных керамических рам большого размера, которые могут быть использованы при изготовлении газоразрядíblх детекторов ионизирующего излучения в особенности двумерных и трехмерных позиционно-чувствительных детекторов ионизирующего излучения отпаянного типа с большой площадью входного окна.

Известен способ изготовления керамических изделий на основе корундовой керамики путем прессования заготовок, сушки, обжига и шлифовки. В данном способе обжиг производи гся многократно при температуре 1300 -1750" Г.. Для снижения деформации после д. о цикла обжига

„„MJ„„1787978 А1 ность изобретения: заготовки прессуют сушат, обжигают и шлифуют, перед обжигом внутрь заготовки вставляют вкладыши из того же материала и той же толщины, что и заготовка. На торцы вкладышей предвари.тельно наносят слой связующего, Заготовки размещают вдоль печи вертикально и плотно обкладывают каждую огнеупором. Предлагаемый способ может быть использован, в частности, при изготовлении рам для детекторов ионизирующего излучения, где требуются высокая степень плоскостности и высокая воспроиэводимость формы, а также повышенные злектроизоляционные свойства. Выход годных иэделий в форме рам составляет 70%, 2 ил. изделия охлаждают и изменяют их положение, переворачивая заготовки на 1800.

Такая технология обеспечивает высокий процент выхода годных корундовых керамических заготовок в форме тора, но отличается сложностью и длительностью.

Применительно к заготовкам в форме рам этот способ не обеспечивает приемлемый процент выхода годных рам из-эа деформации, разрыва, микротрещин, возникающих в рамах в процессе обжига.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности общих существенных признаков являетсч способ изготовления керамических изделий из окислов, например, глинозема. путем прес совки заготовок, сушки. обжига и шлифовки.

1787978

ro действия, что значительно увеличивает 20 На фиг.1 показан схематически вид засреднее время ббжига"и."следовательно ус- готовки со "вставлейными вкладышами: на ложняет процесс изготовленйя плоских из- фиг.2 — размещение заготовок в печи для, делий,: "::":;,..., : : обжига (передний ряд огнеупора убран). Целью"изобретения является -повыше-.. П р и м "е р-1. Из массы-состава ВК 94-1 ние процента вьхода годных изделий в фор - 25- прессуют заготовки 1 в форме рам. Затем ме" рам и упрощение процесса их . эти заготовки 1 высушивают в сушильнойиэготовления ; : ::.: ..- .:: .. :.: камере, Из этой же массы прессуют и сушат

Указанная цель" достигается тем, что в вкладыши 2 такой же толщины, что и загоспособе изготовления керамическйх изде- TQBKM — рамы 1, лий, включающем операций прессования 30 . В высушенные"заготовки - рамы 1 заготовок, сушки, обжига шлифовки, перед . вставляют вкладыши 2; предварительно наойерацией обжига-внутрь заготовок встав- неся-на торцы вкладышей 2 слой связующеляют вкладыши из того же материала и той го. 3, устанавливаюг их на вагонетку 4 же толщины, что и заготовка, йа торцы вкла- вертикально и плотно обкладывают" каждую дышей предварительно наносят слой связу- 35 огнеупором 5. В качестве связующего 3 исющего; после чего- размещают заготовки . пользуют смесь мелкодисперсного порошка вертикально вдоль печи", и плотно-обклады- корунда в декстрине. В качестве огьгеупора

5 могут быт1 испол ьзойаны"в зависимости от размеров рам 1, вагонетки 4 и внутреннего вают каждую огнеупором... Методом прессовки с последующей сушкой, обжигом и.шлифовкой могут быть 40 размера туннельной печи корундовые киризготовлены .керамические изделия в форме ... пичи, блоки или плиты. рам"из керамических материалов разного Вкладыши 2 устайавливают внутрь заготовки — рамы 1 таким образом чтобы боковые плоскости вкладышей 2 совпадали с состава, йапример, ультра-фарфора, стеати- та, фарфора, корундово-муляитовой массы. боковыми плоскостями рам 1 (фиг.1 А — А).

Рамы 1 установленные вертикально (см. фиг.2), размещают на-вагонетке 4 вдоль туннельной печи.

Обжиг ведут в туннельной печи непре Прессовка каЖдбго из материалов име- 45 ет свои специфические особенности, свя заннйе с составом прессовочной массы (типов и процентным содержанием связки), видом прессовки (гидравлическая, механическая), режимом прессования (величина 50 рывного действия один раз, что значительно упрощает и ускоряет процесс.

Наличие вкладышей 2 исключает "провисание" верхней части рам 1 в процессе обжига.

Одинаковый материал, толщина рам 1 и вкладышей 2, совпадение плоскостей боко:вых сторон и плотная обкладка огнеупором

5 не позволяет при обжиге деформироваться рамам 1 от плоскости более чем на коэффициент усадки (11 %), давления, скорость нарастайия давления, время выдержки нод давлением).

Процесс .сушки прессованных заготовок разного состава осуществляется, как 55

" правйло, сухим воздухом при повышенной температуре для исклачения растрескива ния и достижения пов1пленной прочности заготовок. Целост«ест; и прочно;:ть ".аготовок рам важны при p 1- нпгг! . вкладышей в

3 4

Для уменьшения брака из-за деформа- рамы и их сохранения в процессе последуции заготовок. перед обжйгом их укладыва- ющей загрузки в печь обжига. ют в стопу попарно вогнутыми и выпуклыми: B зависимости от состава керамических поверхностями друг другу. В результате об- масс и свойств готовых керамических издежига керамических изделий в форме пло- 5 лий обжиг заготовки производится в диапа-ских полос значительно улучшается зоне температур 1200-2500 С. Каждому плоскостность, т.е, снижается брак по де- составу и форме изделия соответствует свой формации полос. заранее отработанный температурно-вреНедостатком такого способа в случае менной режим. Например, при обжиге иэдеизготовления керамических рам является 10 лий из. стеатитовой керамики температура значительная деформация, которая возни- не превйшает 1400 С; а при обжиге корункает в плоскости прямоугольных рам при довой — 1800 С. обжиге. ; .:, . :...... После обжига вкладыши вынимают и раФорма рам из прямоугольной после об- мы поступают на операцию шлифовки. Как жига становится закругленной, что резко 15 правйло, независимо от состава керамичеснижает процент выхода" годных рам.: " ского изделия шлифовку осуществляют наи- .

Крометогоприизготовленийтакимспо- более производительным алмазным собом плоских керамических изделий обжит ийструментом на прецизйонных станках в. пройзводится только в печах периодическо-" автоматическом режиме.

1787978

Фиг. 2

Составитель А.Ю. Турук

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Ткач

Редактор

Заказ 47, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Столь малая деформация и полное отсутствие трещин и разрывов сохраняют форму рам 1 и, следовательно, процент выхода годных рам получается высоким.

Наличие связующего,3 на торцах вкладышей 2 обеспечивает их надежное закрепление в рамках 1. Однако оно ж.е и препятствует спеканию вкладышей 2 с рамами 1 в процессе обжига.

Следует отметить, что при обжиге рам

1 в газовой печи удельное сопротйвление материала рам 1 в ряде случае снижалось.

Поскольку рамы 2 используются в детекторах рентгеновского излучения необходимо, . чтобы они обладали высоким сопротивлейием и обязательно очень малым током утечки.

Поэтому в этих удельное сопротивление рам 1 должно быть повышено путем их термообработки в атмосфере водорода при температуре 1400ОС, После обжига рамам 1 дают остыть, а затем либо подвергают дополнительно термообработке(при недостаточно высоком сопротивлении), либо сразу шлифуют каждую раму 1, предварительно выйув из нее вкладыши 2. Шлифовка позволяет устранить ту небольшую деформацию рам 1 от плоскости, которая могла образоваться в результате усадки при обжйге.

Предлагаемым способом были изготовлены керамический рамы следующих размеров . 1 50х110х6 мм, 210х160х4 мм.

fl р и м е р 2. Из пластичной массы состава СПК-2 полусухим npeccoванием изготавливают заготовки 1 в форме рам. Затем заготовки 1 высушивают в-сушильнойкамере. Из этой же массы СПК-2 прессуют и сушат вкладыши 2 такой же толщины, что из загото вки 1.

Л вЂ” A

B высушенные заготовки — рамы 1 вставляют вкладыши 2, предварительно нанеся на торцы вкладышей 2 слой связующего 3, устанавливают их на вагонетку 4

5 вертикально и плотно обкладывают каждую заготовку 1 с вкладышами 2 огнеупоров 5.

В качестве связующего 3 используют смесь талька ЗМдО 4SiOz . Н20 и поливинилового спирта ГОСТ 10779-78, Для

1.0 удешевлейия технологического процесса поливиниловый спирт в связующем 3 может быть заменен на обойный клей КМЦ. В качестве огнеупоров 5 могут быть использовайы в зависимости от размеров рам 1, вагонетки

15 4 и внутреннего размера туннельной печи алундовые кирпйчи, блоки или плиты, Вкладыши 2 устанавливают внутрь заготовки — рамы 1 таким образом, чтобы боковые плоскости вкладышей 2 совпадали с

20 боковыми плоскостями рам 1 (фиг.1 А — А).

Рамы 1, установленные вертикально (см, фиг.2), размещают на вагонетке 4 вдоль туннельной печи. Обжиг ведут в туннельной . печи непрерывного действия один раз, что

25 значительно упрощает и ускоряет процесс.

Формула изобретения

Способ изготовления керамических изделий, включающий прессование заготовок, сушку, обжиг и шлифовку, о т л и ч а ю щ и30,й с я тем, что, с целью повышейия процесса выхода годных изделий в форме рам и упро- щения процесса их изготовления, перед обжи гом в нутрь за готовки Вс TB вл я ют вкладыши из того же материала и той же

35 толщины, что и заготовка, на"торцы вкладышей предварительно наносят слой связую щего, содержащего декстрйн и мелкодисперсный наполни1ель, размещавши заготовки вертикально вдоль печи и плотно40 обкладывают каждую огнеупором.