Способность к деформации различных видов фарфора в процессе нагрева

Из рекомендуемых масс методом выдавливания были получены стержни длиной 80-100 мм и ё=4 мм. По результатам опытов, которые представлены в таблице 3. , были определены минимальные давления формования, обеспечивающие получение заготовок без видимых дефектов и рассчитано значение пф. Из приведенных данных видно, что скорости выдавливания образцов приблизительно были близки, при этом давления менялись. Так для масс на основе латекса требуется большие давления формования (3036 МПа), чем для масс на основе КМЦ (20-28 МПа), что вероятно связано с уменьшением вязкости. Введение глицерина хотя и снизило давления формования, но не обеспечило получение качественных заготовок.

На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1. Установлено, что в качестве гидроорганических связок при формовании непластичных керамических порошков методом выдавливания можно применять латекс марки «ОЯС» на основе натурального каучука.

2. Массы на основе гидроорганических связок могут быть отнесены к малопластичным с интервалом пластического состояния AW =5,5-7% масс.

3. Введение глицерина в качестве пластификатора снижает вязкость дисперсий и эластичность. При чём содержание глицерина в связке не должно превышать 10%, т. к. его большее количество приводит к деформации заготовок после выдавливания и не позволяет получить изделия точных размеров.

4. Для достижения более высоких показателей свойств, формование следует проводить в области концентраций между пределом раскатывания ^р) и оптимальной формовочной влажностью ^ф).

Список литературы

1. Николаев, А.Ф. Водорастворимые полимеры/ А.Ф.Николаев, Г.Н.Охрименко.- Л.: Химия, 1979

2. Анциферов, А.А.Водорастворимые связующие вещества в технологии порошковых ферритовых материалов/ А.А.Анциферов, А.В.Гончар, В.Г.Андреев и др.- Пермь: Пермский гос. техн. ун-т., 1996.-189с.

УДК 666.3-4

А.С. Серюгин, О.М. Колесникова, Д.В. Андреев, А.И. Захаров

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия

СПОСОБНОСТЬ К ДЕФОРМАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ФАРФОРА В ПРОЦЕССЕ НАГРЕВА

Various characteristics changes of various kind porcelain samples during heating semifinished items to temperature 1200 °C are investigated.

В работе проведено сравнение поведения при обжиге образцов различных составов фарфора в связи с эволюцией их структуры. Определены зависимости модуля упругости и усадки до температуры 1200 °С. Во всех образцах наблюдаются различные зависимости роста модуля упругости с повышением температуры. Установлена связь между деформацией под нагрузкой образцов и величиной каймы вокруг зерен кварца.

С развитием промышленности, постоянно растущие требования к фарфору как конструкционному материалу стали причиной более точного исследования и поисков усовершенствования определенных свойств этого материала.

Целью данной работы являлось исследование некоторых свойств фарфора различных составов в процессе нагрева до температуры 1200 °С.

Исследовали образцы фарфора 6 составов (табл. 1), формованных способом полусухого прессования. Эффективную вязкость в течение выдержки при температуре 1200 °С рассчитывали по величине стрелы прогиба под трехточечным нагружением. Для этого формованные образцы в нагруженном состоянии обжигали при 1200 °С в течение 1,5 ч. Данные расчета эффективной вязкости и водопоглощение образцов, измеренное методом гидростатического взвешивания приведены в таблице 1.

Таблица 1. Свойства различных видов фарфора; эффективная вязкость при 1200 °С

в течение выдержки — 1,5 ч

Вид фарфора Водопоглощение, % Вязкость, МПас

Санитарно-технический 10,14 186

Изоляторный 11,59 120

Гжельский 5,26 280

Дулевский 10,13 276

«Париан» 2,32 474

«Боно-чайна» 2,59 473

Измеряли динамический модуль упругости образцов при нагреве, а также их непрерывную усадку (рис. 1). Обожженные образцы характеризовались различной пористостью и прочностью (табл. 2). Образцы, обожженные на температуры 1000 °С и 1200 °С исследовали под микроскопом в иммерсионных жидкостях. Результаты петрографического анализа приведены в таблице 3.

Таблица 2. Предел прочности при трехточечном изгибе образцов, обожженных при 1000 °С, МПа

Санитарно-технический Изоляторный Дулевский Гжельский «Париан» «Боно-чайна»

142 64 167 51 49 147

Таким образом, исследованы изменения различных характеристик образцов различных составов мягкого и твердого вида фарфора в процессе нагрева полуфабрикатов до температуры 1200 °С.

Таблица 3. Результаты петрографического анализа обожженных при 1000 °С образцов фарфора

Вид фарфора Размер зерен нерастворив-шегося квар-ца,мкм Ширина каймы вокруг зерен кварца, мкм Кол-во не-рас-творив-шегося кварца, % Размер кристаллов муллита в основной массе стекла,мкм Кол-во муллита, % Размер пор, мкм Кол-во пор, %

Санитарно-технический 15 - 60 1 - 2 18 1 - 2 5 - 6 3 3

Изоляторный 15 - 60 1 - 2 18 1 8 - 9 4 2

Дулевский 15 - 45 1 - 1,5 20 1 - 1 - 2 3 - 4

Гжельский 13 - 45 1,5 - 2 13 - 15 2 - 3 4 4 3

«Париан» 24 2 - 3 5 - 6 1 10 2 6 - 7

«Боно-чайна» 18 - 35 2 18 3 3 - 4 4 10 - 12

I t ; M 11 С I > .1  У I > ,t, <

Рис. 1. Зависимость модуля упругости и относительное изменение длины типичного

образца фарфора

Установлено, что характер изменения модуля упругости при нагреве до температуры 1000 °С различен для мягкого и твердого фарфора, что объясняется различием в минеральном составе сырья. Модуль упругости фарфоровых образцов, обожженных при 1000 °С прямо пропорционален модулю упругости сырца. Способность к деформации под нагрузкой и эффективная вязкость обратно пропорциональна ширине каймы стеклофазы вокруг зерен кварца.

УДК 544.2

В.Н. Сигаев*, Е.В. Орлова*, А.В. Мосунов**, С.Ю. Стефанович**, Т. Хонма***, Т. Коматсу***

*Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

**НИФХИ им. Л.Я. Карпова, Москва, Россия

*** Технологический университет Нагаока, Япония

СЭНДВИЧЕВАЯ ТЕКСТУРА, ФОРМИРУЮЩАЯСЯ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЛАНТАНОБОРОГЕРМАНАТНЫХ СТЕКОЛ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СТЕКЛОКЕРАПМИКИ НА ОСНОВЕ LaBGeO5

Textured layer of La2Ge2O7 phase of 10 |im thickness is established to form on the surface of lanthanum borogermanate glasses of compositions close to stillwellite-like LaBGeO5 stoichiometry subjected to heat treatments of a wide temperature range. At the same time, needle-shaped LaBGeO5 texture is grew in the bulk of glasses. Temperature dependences of dielectric properties of samples containing sandwich structure of La2Ge2O7/LaBGeO5/La2Ge2O7 and polished samples consisting of only stillwellite phase have been examined. Influence of La2Ge2O7 textured film on dielectric permittivity of stillwellite-like textrured glass-ceramics is determined to be negligible whereas dielectric losses decreased about two times after film removing. Pyroelectric activity of textrured glass-ceramics under investigation is the same for sandwich and single-texture states of samples that is connected with lower electric resistance of La2Ge2O7 as compared to LaBGeO5. Sandwich texture improves mechanical and electrical strength of samples which do not show any destruction under electric field up to 20 kV/mm.

Установлено, что в стеклах состава вблизи стехиометрии стилвеллитоподобного LaBGeO5 в поверхностном слое при термообработках в широком интервале температур образуется пленочная текстура германата лантана La2Ge2O7 толщиной до 10 мкм, а в объеме стекла формируется хорошо известная нитевидная текстура сегнетоэлектрика LaBGeO5. Сопоставлены температурные зависимости диэлектрических свойств образцов с сэндвичевой структурой La2Ge2O7/LaBGeO5/La2Ge2O7 и