METHOD OF OBTAINING CONSTRUCTION ALUMOOXIDE CERAMICS

• Main Authors: DEMIN VIKTOR ALEKSEEVICH, SHLJAPIN ANATOLIJ DMITRIEVICH, RYBAL'CHENKO VIKTOR VIKTOROVICH, IVANOV ALEKSANDR VLADIMIROVICH, KHAJRI AZAT KHASANOVICH, BARINOV SERGEJ MIRONOVICH, IVANOV DMITRIJ ALEKSEEVICH, OMAROV ASIF JUSIFOVICH, SHLJAPIN SERGEJ DMITRIEVICH
• Format: Patent
• Language: English; Russian
• Published: 20.07.2014
• Subjects: ARTIFICIAL STONE; CEMENTS; CERAMICS; CHEMISTRY; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDINGMATERIALS; CONCRETE; LIME, MAGNESIA; METALLURGY; REFRACTORIES; SLAG; TREATMENT OF NATURAL STONE

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention can be used for manufacturing products, combining high indices of porosity and strength with low thermal conductivity (heat insulation, filters for purification of liquid and gaseous media, elements of combined shock-proof protection, and matrices for obtaining composite materials by a method of impregnation). An initial aluminium alloy, which contains 0.6-10 wt % of magnesium, is processed with a NaOH water solution. Mother liquor is subjected to hydrolysis by addition of water at a temperature of 80-95°C with simultaneous ultrasound impact (22-45 kHz, 10-35 sec); a sediment is separated, washed at pH=7.5-10, dried and thermally processed in air at a temperature of 1380-1400°C for 60-90 minutes. The obtained product is used to prepare a charge, crude products are pressed under 50-200 MPa. Sintering of the crude products is carried out in air at a rate of 300-400°C/hour to a temperature of 1410-1420°C, then to a temperature of 1510-1550°C at a rate of 80-100°C/hour with further isothermal exposure for 30-50 minutes. Ceramics of a composition ?-AlO(80-94 vol.%) and AlMgO(6-20 vol.%) has the total porosity 37-50%, the open porosity 30-38%, flexural strength 15-60 MPa, coefficient of thermal conductivity in air at 1000°C 2.0-2.5 W/m·K.EFFECT: increase of the open material porosity with preservation of sufficient strength.3 cl, 3 ex, 1 tbl Изобретение относится к технологии пористых керамических материалов конструкционного назначения и может быть использовано для изготовления изделий, сочетающих высокие показатели по пористости и прочности при невысокой теплопроводности (теплоизоляция, фильтры для очистки жидких и газовых сред, элементы комбинированной ударопрочной защиты, матрицы для получения композиционных материалов методом пропитки). Исходный сплав алюминия, содержащий 0,6-10 мас.% магния, обрабатывают водным раствором NaOH. Маточный раствор подвергают гидролизу путем добавления воды с температурой 80-95°C при одновременном воздействии ультразвука (22-45 кГц, 10-35 сек), выделяют осадок, который промывают при pH=7,5-10, высушивают и термообрабатывают на воздухе при температуре 1380-1400°C в течение 60-90 минут. Из полученного продукта готовят шихту, прессуют заготовки при 50-200 МПа. Спекание заготовок проводят на воздухе путем нагрева со скоростью 300-400°C/час до температуры 1410-1420°C, затем до температуры 1510-1550°C со скоростью 80-100°C/час с последующей изотермической выдержкой в течение 30-50 минут. Керамика состава α-AlO(80-94 об.%) и AlMgO(6-20 об.%) имеет общую пористость 37-50%, открытую пористость 30-38%, прочность при изгибе 15-60 МПа, коэффициент теплопроводности на воздухе при 1000°C 2,0-2,5 Вт/м·К. Технический результат изобретения - увеличение открытой пористости материала при сохранении достаточной прочности. 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 табл.