Области и перспективы применения

Перспективы применения разнообразных материалов на основе ВКВС обусловлены повышенными их физико-механическими свойствами. Области их применения могут быть самыми разнообразными - от конструкционной керамики до футеровок агрегатов металлургического производства. Применительно _к керамике специального назначения большее значение имеют тонкозернистые спеченные материалы из ВКВС. Однако в последнее время задачи разработки крупногабаритных конструкционных керамических деталей, которые затруднительно получить _в плотноспеченном состоянии из тонкодисперсных составов, становятся все более актуальными. В качестве примера таких изделий можно назвать штамповые вставки и подкладные плиты для прессов изотермического деформирования жаропрочных сплавов [141], керамические камеры сгорания скоростных горелок. К этим изделиям предъявляют высокие требования по точности, механической прочности при температуре службы и термостойкости. Задача получения таких материалов решается посредством разработки ВКВС и создания на их основе высокоплотных литых огнеупоров зернистого строения. Некоторые из таких огнеупоров характеризуются показателями предела прочности при сжатии до 400-500 Н/мм* в области 1000-1100 "С.

Материалы рассматриваемого класса от аналогичных материалов, полученных прессованием и спеканием, отличаются значительно меньшей пористостью тонкодисперсной составляющей (связки). Последнее при последующей термообработке (при спекании или в службе) приводит к существенной разнице в структуре и свойствах. Так, для литых огнеупоров зернистого строения на основе ВКВС по сравнению с аналогичными прессованными характерны более гонкопористся структура и значительно (до десяти раз) большая прочность. При этом возможно создание композиций с безусадочной связкой.

Несмотря на важное значение ВКВС в технологии материалов, получаемых спеканием, более значительными являются задачи получения на основе ВКВС различных изделий и футеровок по безобжиговой технологии.

В зависимости от состава материала, типа изделия или футеровки и

242

ряда других факторов требуемые для эксплуатации механические свойства достигаются одним из способов: сушкой при 100-150'С; упрочнением в химически активных растворах высушенного изделия; гидротермальной обработкой (0,8-1,0 МПа) высушенных изделий; кратковременной термообработкой (1-2 ч при 600-1000 Т). В процессе службы в материале при высоких температурах формируется их "вторичная" структура. При этом прочность материалов существенно возрастает, несмотря на то, что усадка материалов, как правило, практически отсутствует.

Безобжиговая кварцевая керамика

В настоящее время на нескольких отечественных заводах осуществляется производство кварцевой керамики или огнеупоров с применением одностадийного метода получения суспензий и их стабилизации механическим перемешиванием. Однако в большинстве случаев технология является обжиговой, хотя безобжиговая технология применительно к массовому получению кварцевых огнеупоров является наиболее актуальной. Обусловлено это как важным значением огнеупоров данного класса применительно к процессам непрерывной разливки и обработки стали, так и достаточно основательной для широкого внедрения отработкой этой технологии. Известны несколько модификаций безобжиговой технологии кварцевых огнеупоров. Так, в работах [18, 155] упрочнение отливок, полученных методом шликерного литья в гипсовых формах, осуществлялось как их пропиткой (обработкой) в щелочных растворах, так и дополнительной гидротермальной обработкой. В отличие от этой технологии при разработке и внедрении безобжиговой технологии на Первоуральском динасовом заводе было принято формование центробежным методом в постоянных металлических формах [156]. В результате лабораторных и массовых производственных экспериментов установлено, что по аналогии с процессом шликерного литья при центробежном формовании справедливы рассмотренные в главе 3 правила ОТЖ. Как следует из данных, представленных на рис. 92, в области изученных концентраций наблюдается прямолинейная зависимость показателей пористости полуфабриката от Значения ОТЖ исходной системы. Так, при плотности суспензий 1,72-1,89 г/см³ примерно двукратному росту ОТЖ соответствует двукратное понижение П_тл. При равных значениях концентрации исходной суспензии значения Я_отл могут колебаться в пределах заштрихованной области, что обусловлено многими факторами: степенью стабилизации суспензии, режимами формования, толщиной стенки и типом изделия. Отмечаются также перепады пористости и по длине заготовки.

243

Дата добавления: 2015-08-13