Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. - Кварцевая керамика (1049256), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В одном из пунктов этого патента указывалось, что данным методом могут быть получены изделия с использованием в качестве исходного материала кварцевого стекла., В 1942 г. было предложено получать изделия из стеклообразного ~кремнезема посредством термообра~боткн при 1200 — 1500'С керамических заготовок, изготовленных нз активного тонкодлсперсного аморфногоЯ!Оа. полученного при разложении различных силиконовых соединений'. В работе [101 впервые было указано на возможность применения процесса шликерного литья для получения изделий из стеклообразного 5!Оь В этой же ра~боте бы' ла показана возможность получения литейных масс (без связки) на основе кристаллического кремнезема.
Первые работы в СССР по получению материэла из кварцевого стекла по керамической технологии, согласно устному сообщению и упоминанию в работе [111, были проведены в 1942 г, Н. В. Соломиным. В качестве метода формования при этом использовался процесс шликерного литья из водных суспензий. Таким образом, материалы, состоящие из стеклообразного кремнезема и изготовленные по керамической технологии, могут быть получены с использованием следующих, исходных видов Б!Оа. кварцевого стекла,синтетического аморфного кремнезема и кристаллического кремнезема.
Практический интерес представляют матери. алы, изготовленные на основе кварцевого стекла, в меньшей степени — на основе синтетического аморфного кремнезема, который, как сообщается [12, 13), применяют в тех случаях, когда необходн~мопелученне керамики высокой чистоты (например, для варки некоторых марок сверхпрозрачиых стекол). Кроме того, некоторые из вн- ' Пат.
(США), 1687.067, 1926. ' Пат. (США), 2270718, !942. ' Пат. (США), 2268689, 1942. дов синтетического 5!О, (например, кабосил) применяют вследствие того, что последние обладают повышенной устойчивостью к кристаллизации (14). Изготовление материалов на основе кристаллического кремнезема технологически трудно и практического интереса, видимо, не представляет. Кварцевой керамикой называют материалы, получаемые преимущественно из кварцевого стекла по керамической технологии. В качестве исходного сырьевого материала может применяться и синтетический аморфный кремнезем.
До настоящего времени отсутствует четко установленная терминология для наименования керамических материалов из кварцевого стекла. Так, в американской литературе применяется термин «плавленый кварц, полученный шликермым литьем», в ГДР— «керамика,из кварцевого стекла» и «непрозрачное кварцевое стекло, полученное шликерпым литьем». В СССР предложены термины «кварцевая керамика», «кремнезем«пав стеклокерамика», «керамическое вварцевое стекло», «керсил». Нам .представляется наиболее целесообразным термин «кварцевая керамика», принятый во многих из опубликованных работ.
Первые публикации по технологии, свойствам и применению кварцевой керамики относятся,к 1900,г. !15; 1~6). 'В ~последующие годы опубликована большая серая как зарубежных [!4 — 36), так и отечественных работ 111 — !13, 37 — 61) по различным вопросам, связамныьч с технологией получения, свойствами и ~примепением кварцевой керамики. Книга состоит из четырех глав. В главе 1 приведены только те общие сведения о кремнеземе и кварцевом стекле, которые необходимы в дальнейшем при рассмотрении технологии получения и свойств кварцевой керамики. Глава 11, занимающая по объему более половины книги, посвещена технологии изготовления кварцевой керамики. При этом особое место уделено процессу-шликерного литья как основному методу формования изделий из кварцевой керамики.
При изучении указанного процесса работами как одного из авторов 161, 71 — 75, 77, 78), так и сотрудниками (43 — !53,59,60,63, 79 — 81), показана возможность получения суспензий кварцевого стекла с объемной концепт~адней твердой фазы до 80— 85'та (с влажностью 7 — 10 4), которые могут быть пол- постыл седиментационно устойчивыми даже при существенном содержании в них крупных (0,5 — 1,0 мм) фракций. Использование таких суспензий при литье позволяет получать отливки с пористостью до 6 — !2%, что значительно ниже пористости отливок из других керамических матеоиалов или кварцевой керамики, полученной по другой технологии.
Изготовление плотной кварцевой керамики на основе таких отливок осуществляется при пониженных (1 — 3%) усадках и температурах, что имеет важное значение при получении крупногабаритных изделий с точнымн геометрическими размерами. В главе П1 описаны свойства кварцевой керамики: Наиболее полные сведения в настоящее время имеются по механическим и теплофизическим свойствам кварцевой керамики, довольно широко изученным в работах (4'5. 47 — 49, 51, 52, 56, !58, 69, 70'). В главе 1Ч приведены имеющиеся литературные данные по применению кварцевой керамики.
Кварцевая керамика рассматривается как перспективный материал для применения в качестве огнеупоров общего и специального назначения (16, 55), для ракетнокосмической (16, 26, 361, ядерной 116, 23, 24] техники и ряда других целей. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .л — толщина пластины, радиус поры; й„, — коэффициент загустевания; »»» — коэффициент осадкообразования; й» вЂ” коэффициент полидисперсности; л»» — коэффициент седимемтационного расслоения; й„» — коэффициент упаковни порошка или твердой фазы в отливке; йт» — коэффициент усадки суспензии при наборе массы; йф — коэффициент фильтрации прп наборе массы; й — коэффициент понижения вязкости суспензии после стабич лизации; П » — порнстость отливки; П вЂ” истинная пористость; П» — кажущаяся пористость; У»з — объемная усадка, 1г»э, — объемная величина общей усадки (при сушке и обжиге); с — теплосмкостгн Сг — объемное содержание «кинетически связанной» дисперсионной среды; С вЂ” объемное содержание твердой фазы в системе; С' »гн — критическая объемная концентрация твердой фазы в системе; С,„„— объемное содержание твердой фазы в пеномассе; С т»» — предельно возможная объемная концентрация твердой фа.
зы в суспензии; С вЂ” объемное содержание дисперсионной среды; С » — объемное содержание кинетически свободной дисперсионной среди (принимающей участие в течении); г(»» — среднеповерхностный диаметр частиц; г(~» — максимальная по размеру частица в суспензии; Š— модуль упругости; 'е — условная вязкость в градусах Энглера; Р— площадь рабочей поверхности формы; 6 — модуль сдвига; Ь вЂ” толщина набранного слоя массы; коэффициент теплоотда. чи; л — число оборотов мельницы в минуту; поназатель структурирования неньютоновских суспензий; л» вЂ” кратность пеномассы; о, — относительная степень концентрации суспензии по объему твердой фазы; л„ вЂ” критическая относительнан степень концентрации; Р— напряжение сдвига; нагрузка; объемная доля компонента в основном материале; Р„гг — напряжение сдвига, соответствующее максимальной скоро.
сти сдвига дилатантной системы, переходящей в твердооб. разное состояние; Ра — статическчй (истинный) предел текучести; Рэ — динамический предел текучести; Р~» — напряжение сдвига, соответствующее минимальном. вязности тиксотропно-дилатантной системы; 1О Се — масса; (㻠— удельная концентрация твердой фазы в суспензия; й» вЂ” заданнан (требуемая) удельная концентрация твердой фазы в суспензии; г — радиус частицы; )г — первый критерий тевмостойкости; П1 — второй критерий термостойкости; бт» — удельная поверхность порошка; Т, ( — температура; !кб — тангенс угла диэлектрических потерь; э, (г — линейная скорость; объем; )гэ — объем барабана мельницы; (г » — объем отливки; йг — влажность; йге — удельная концентрация дисперсномной среды, адсорбируемой формой при литье; йг»т» — влажность отливки, удельная концентрация жидкости в отливке; йт» — истинная влажность суспензии, определяемая стандартным методом; й(㻠— кажущаяся влажность суспензии, определяемая по ее плотности; йтт» — удельная концентрация дисперсионной среды в суспензин; Л»р — показатель критической высоты формосохранясмости; а — показатель активной зоны измельчения при помоле; коэффициент теплового расширения; ЛП вЂ” дополнительная удельная концентрация твердой фазы, не.
обходимая для образования отливки или осадка; Лр — мелющая способность или эффективная плотность мелющих тел (разность в плотности мелющих теч и суспензия); неравноплотность отливки; Л(г — расход суспензии в литниковой прибыли при лятье; Ьг) — показатель дилатансин или дилатантного упрочнения (прирост вязкости при десятикратном увеличении напряжения сдвига с 66 до 650 дин см-'); е — диэлектрическая проницаемость; ц — вязкость; г)» — наибольшая предельная вязкость практически неразрушенной структуры; вязкость дисперснонной среды суспензин, * — вязкость исходной суспензии до стабилизации; т)»»» — вязкость стабилизированной суспензии; т)»» — пластическая вязкость; т(аш — минимальная вязкость днлатантной системы; циы — минимальная вязкость дисперсной системы; г)㻠— минимальная вязкость тиксотропно-дилатантной системы; Х вЂ” теплопроводность; р — коэффициент Пуассона; р» — плотность дисперсионной среды (жидкости); р» — насыпная масса; р„ — плотность осадка; р»т» — плотность отливки; р — относительная плотность; р» — плотность пены; 𻫠— плотность пенокерамики; / / / ДН блс 13 ром — плотность пеномассы; ре — плотность суспензни; р*.е' — плотность твердой фазы; рм — плотность мелющих тел; а — поверхностное натяжение; прочность; о„, — предел прочности при изгибе; озм — предел прочности при сжатии; т — касательные напряжения; продолжительность литья; время; те — продолжительность стабилизации суспензни механияеским перемещнваннем; т — скорость сдвига, градиент скорости сдвига; тмзк — максимально достижимая скорость сдвига нли деформнрование дилатантной системы, переходящей в твердообразное состояние; тр — устанавливающаяся скорость дилатантного деформировання; гр — степень объемного заполнения керамической системы твердой фазой; коэффициент упаковки зернистого каркаса, коэффициент заполнения формы набранной массой; коэффициент объемной загрузки мельницы при сухом помоле; Ч)е — суммарное заполнение барабана мелы)нцы мелющими телами и суспензией; ч)м — коэффициент загрузки барабана мельницы мелющими гелани; зр» — удельнэн концентрация зернистого наполннтеля в отливке; ы — окружная скорость; степень черноты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
