SU960142A1 - Способ получени алюмооксидного спека - Google Patents

Description

., 1. Изобретение относ тс  к производству керамики, а именно к способам обработки исходных материалов, испоньауемых при изготовлении керамических изделий . Известен способ обработки исходных керамических материалов путем термического нагрева 1. Недостатками этого способа  вл ютс  нестабильность свойств получаемых керамических материалов, зависимость их от изменени  температуры при обжиге, о колебани  состава и структуры исходных материалов. Известен также способ изготовлени  керамических изделий с применением нагрева сверхвысокочастотным электромаг нитным полем. Согласно этому способу предварительно нагретые до керамические материалы подвергают дальнейшему нагреву до 1650 С воздёйствием сверхвысокочастотного пол  с частотой 245О МГц. Применение нагрева сверхвысокочастотным электромагнитным полем стабилизирует свойстве получаемых керамических материалов С. Однако данный способ не может быть эффективно применен при обжиге достаточно больших масс исходных материалов так как глубина проникновени  электромагнитного пол  при частоте более 1000 МГц невелика и убывает при увеличении частоты , что приводит лишь к поверхностному нагреву обжигаемого материала. Наиболее близким техническим решением к предпагае1йому способ получени  а1ас«40окскднрго керамического спещ, в соответствии с которым про- конвективный нагрев -глинозема до 850-950°С, затем при поддержании данной температуры материалы подвер Гают воздействию высокочастотного пол  с частотой 13,56-40,68 МГЦ с доведением текшературы до135О-1450°С и послёдуюшей выдержкой при этой температуре в течение 1-1,5 ч в высокочастотном попе. Электрическое поле высокой частоты используют как дп  ускорени  протекани  основных химических реакций, так и дл  нагрева материала до конечной температуры обжига, необходимой дл  плотного спекани  материала 3. Недостатком известного способа  вл етс  высока  температура перевода }- -гли нозема в dt -глинозем, котора  составл ет 1350-1450°С, а также сравнительно больша  продолжительность обработки 13 ,5 ч; конвективный нагрев до 850 С6 ч, повышение температуры до 14ОО°С при наложении высокочастотного пол 6 ч, вьщержка в ВЧ-поле - 1,5 ч. Цепью изобретени   вл етс  снижение температуры перевода Г -глинозема в ot -форму и ускорение процесса получени  спека. Поставленна  цель достигаетс  тем, Что согласно способу получени  алюмооксидного спека, включающему предваритель ный нагрев -у -глинозема с последующим воздействием на него выссусочастотного -пол  с частотой 13,56-40,68 МГц, предварительный нагрев осуществл ют до 1100-1200°С и при этой температуре подают высокочастотное поле в течение мин, а затем провод т конвективный нагрев до образовани  спека. Поглощение энергии высокочастотного электрического пол  частицами исходных веществ (ионами, атомами, группами атомов ) приводит к их возбуждению и тем способствует интенсификации химического взаимодействи . В случае твеудофаз96 2 ой химической реакции наиболее интенивное ее протекание будет наблюдатьс  на элементах структуры, отличающихс  по энергетичеекому состо нию от основной рещетки твердого тела, т.е. на дислокаци х , ваканси х, границах зерен и т.д. Высокочастотное электрическое поле воздействует в первую очередь на дефектные участки кристаллической рещетки твердого тела, обеспечива  более интенсивное протекание химического взаимодействи . Таким образом, электрическое высокочастотное поле оказывает своеобразное каталитические воздействие на ход реакции. Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом. Технический глинозем, содержащий 28% о АС20з и 72% , с добав .кой 3% талька и 2% каолина, помещают в корундощлх лрДочках объемом 2,1 между электродами плоского конденсатора, наход щимис  в. камере высокочастотной печи, после чего осуществл ют нагрев до110О-1200°С. Затем от генератора на 5-30 мин подают высокочастотное электрическое поле частотой 13,56МП .Генератор работает при токе анода 1,6-1,8 А и токе сетки0,510,1 А. После отключени  ВЧ-генератора продолжают нагрев до 1450 С дл  получени  конечного продукта-керамического спека. После обработки глинозема получают алюмооксидный спек с содержанием о(. ДС„Оа 10О%. Результаты экспериментов приведены в табл. 1. Таблица 1 по предлагаемому способу составл ет 9,5 ч: конвективный нагрев до 8 ч, выдержка в . ВЧ-поле - 0,5 ч, конвективный нагрев до 1450 С - 1ч. Из табл. 1 следует, что при кратковременном воздействии пол  (меньще 5 мин) активные центры материала не успевают полностью перейти в возбужденное состо ние и эффективность пол  оказываетс  недостаточной дл  быстрого перевода J-AEjOg в oi-форму. При длительном воздействии пол  (более ЗО мин) подучаетс  материал весьма высокой плот ности (свыще 3,95-10 кг/м), требующий дл  обработки специального оборудовани . При этом процесс сводитс  к обычному нагреву материала за счет высокочастотной энергии. Содержание I Способ полу 1 А€ 2:Оз % в материале после обработки при то экспериментальные Данные свидетель-; ствуют о том, что после нагрева до теь пературы 11ОО-1-2ОО°С и последующего наложени  электрического пол  содержание в исходном материале достигает 100% и дальнейшее повышение температуры вследствие излищнего расходовани  энергии представл етс  неделесообразным . Таким образом, оптимальный режим за вленной обработки глинозема при изготовлении керамики - воздействие элек- трического пол  при температуре ниже точки начала протекани  основных химических процессов на 10О-200С в тече-ч ние 5-30 мин. При таком режиме у полностью переходит в cL -форму, Предлагаемый способ позвол ет снизить температуру перехода f -глинозема b ci-глинозем, что видно из табл 2. 1Табпица2. температуре, °С

Claims (1)

1. Формула изобретения ₄₀

   Способ получения алюмооксидного спека, включающий предварительный нагрев Ц* -глинозема с последующим воздействием на него высокочастотного поля частотой 13,56-40,68 МГц, отличаюш. и й с.я тем, что, с цепью снижения температуры перевода -у-глинозема в о! -форму и ускорения процесса получения спека, предварительный нагрев осуществля· 35 ют До 1100-1200°С и при этой температуре подают высокочастотное попе в течение 5-30 мин, а затем проводят конвективный нагрев до образования спека.