Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Намол корундовых мелющих тел при получении суспензий с тонким и средним зерновым составом на превышает 1 %. Это не приводит к существенному изменению основных свойств материала.
Зерновой состав суспензий
Зерновой состав суспензий является одним из основных факторов, определяющих плотность упаковки массы при литье. Для достижения высокой плотности отливки требуется полидисперсный зерновой состав суспензий, хорошо достижимый при помоле в шаровых мельницах [73].
55
При изучении условий получения .кварцевой керамики было установлено [51], что если в зерновом составе исходных суспензий содержащие тонких 'фракций до 5 мкм превышало 50—60%, то полученные из них отливки растрескивались или непосредственно после окончания литья, или на стадии сушки. С увеличением размера отливок уменьшалось предельно допустимое содержание тонких фракций, при котором наступало разрушение отливок. Посредством стабилизации суспензий склонность тонкозернистых отливок к растрескиванию уменьшалась. Указанное явление обусловлено повышением степени гидратации твердой фазы по мере повышения степени ее дисперсности. Как показали исследования [51], гидратация, определяемая потерями при прокаливании, существенно возрастает при зерновых составах, отливки из которых разрушаются. Согласно данным [61, 53], п. п. п. отливок в зависимости от зернового состава могут колебаться в пределах 0,1—11,3%; в работе [42] они составляют 0,4%.
Дисперсность суспензии соответственно определяет и величину усадок отливок при,сушке. (В связи с этим по мере увеличения габаритных размеров и толщины отливок дисперсность суспензии должна понижаться. Требуемый для получения изделий различных габаритных размеров зерновой состав достигается регулированием времени измельчения суспензий. Кроме того, для получения крупногабаритных изделий зернистого строения может применяться метод раздельного получения суспензии и зернистого наполнителя с последующим смешением.
На рис. 14 показаны, по данным [73], интегральные кривые зернового распределения суспензий различной степени дисперсности (кривые /—3), а также суспензий с зернистым наполнителем (кривые 4—6). Кривой 1 показан зерновой состав суспензий, отливки из которого склонны к растрескиванию. Суспензии с зерновым составом, близким к кривой 2, являются оптимальными при литье изделий средних и небольших размеров. Крупнодисперсные суспензии, а также суспензии с зернистым наполнителем рекомендуются для литья крупногабаритных изделий, они позволяют достичь наиболее высокую плотность отливки.
На рис. 16 представлены интегральные кривые зернового распределения суспензий с различной продолжительностью измельчения корундовыми мелющими телами
56
100 80
60 АО
^20
в
§ о
I
Ы1 У г—о-
1 °/~2
—1—-Л--с
20
40 60
й, мкм
80
100
/ 4 ^ у — У
5 У У / г
¦— Т" / .—У
1 Уг*~- V —V-6
\- I 1 1
а", мм
Рис. 14. Типичные интегральные кривые зернового распределения суспензий кварцевого стекла:
/ — тонкодиоперсная; 2 — среднедисперсяая; 3 — крупяодиСперсная; 4—6 — с с зернистым наполнителем различной дисперсности
5
; у&?у
-3
г
20 ?0 ВО 80
1000 ±мкм
Рис. 15 Интегральные кривые зернового распределения суспензий кварцевого стекла с различной продолжительностью измельчения корундовыми мелющими телами: . « '—26; 2—8; 3—3 ч; и мелющими телами из кварцевого стекла: 4—?0, о—и, 6—6,5 ч (конечные значения рс 1. 92 г/см3)
57
(кривые 1—3) я мелющими телами из кварцевого стекла (кривые 4—6). Как следует из рис. 15 зерновой состав суспензий, полученных помолом корундовыми шарами, отличается повышенным содержанием тонких фракций (увеличенной дисперсностью). Однако все зерновые составы обладают близкой лолидисперсностью. Последнее следует из того, что отношение показателей их полидлс-персности /С80/К20 находится в пределах 7—»10. Плотности отливок из суспензий как исходных, так и стабилизированных при этом также близки.
Другие методы получения суспензий
Кроме описанного выше одностадийного метода получения суспензий кварцевого стекла, известны [73] и другие: двухстадийный с мокрым домолом, двухстадий-ный с применением суспендирования, предельного насыщения. Каждый из этих способов характеризуется различными свойствами полученных (суспензий. Выбор метода подготовки суспензий должен «производиться с учетом характеристики получаемых изделий, их массовости, назначения и пр.
Двухстадийные методы
Двухстадийный метод подготовки суспензий с мокрым домолом применялся в целом ряде работ [42, 47, 46]. Он заключается в предварительном сухом измельчении кварцевого стекла и последующем мокром его домоле с целью получения суспензии. При этом дисперсность порошка должна находиться в пределах 6000—9000 см2/г. В работе [42] использовали порошок кварцевого стекла с более крупным зерновым составом. Влажность суспензии, необходимая для получения удовлетворительных ее литейных свойств, находится в пределах 22—30%. Характерно, что с уменьшением дисперсности исходного порошка увеличивается влажность суспензии для достижения равной текучести, а при равной влажности суспензии с более тонким.зерновым составом обладают лучшими литейными свойствами, а отливки из них обладают большими показателями плотности и прочности. Продолжительность мокрого помола суспензии при этом, в зависимости от исходной дисперсности суспензии, составляет 20—40 ч.
