Файл: Аветиков В.Г. Магнезиальная электротехническая керамика.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.06.2024

Просмотров: 105

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сталллизация кордиерита из расплава протекает в интер­ вале температур 1460—1 345 °С.

Структурная формула коридерита — Mg2Al3:[AlSi50i8], плотность 2,6—2,8 г/см3, твердость по шкале Мооса 7,0— 7,5, система кристаллов ромбическая. При увеличении соотношения окислов MgO : А120 3 : Si02 от 2 :2 :5 до 2 :2 :8 образуются твердые растворы кордиерита с кри-

стобалитом. При большем содержании Si02 при соотно­ шении 2 :2 :1 0 кристобалит не входит полностью в твер­ дый раствор и частично остается в свободном состоя­ нии.

Месторождения минерала кордиерита обнаружены в СССР, ФРГ, Норвегии, на Мадагаскаре, Цейлоне и др., однако они не имеют промышленного значения из-за ограниченного распространения. В связи с этим кордиеритовую керамику производят из иных природных и тех­ нических сырьевых материалов, широко применяемых в керамической и других отраслях промышленности. Кордиеритовый материал может быть получен синтезом из окиси магния, окиси алюминия и кремнезема. Однако синтез»кордиерита из окислов происходит при высокой

8*

11S

температуре, которая зависит от химической активности, дисперсности, химической чистоты исходных материалов и других факторов.

Кордиеритовые материалы обычно получают из таких природных и технических материалов, как силикаты маг­ ния, карбонаты магния, алюмосиликатов, кремнезема в разных формах и добавок. При этом образование кордиерита происходит при более низких температурах и с большей скоростью в результате реакций соединения окислов, выделяющихся при нагревании из применяемых материалов шихты, или реакций двойного обмена и за­ мещения. Сырьем для получения кордиеритовой керами­ ки служат такие магнийсодержащие материалы, как тальки, магнезиты, серпентины, окись магния. В качестве материалов, в составе которых имеется глинозем, приме­ няют глины, каолины, бентониты, электрокорунд и тех­ нический глинозем. Если в шихте из указанных выше компонентов содержится недостаточно кремнезема для образования кордиерита, то добавляют кварцевый песок или другие кремнеземистые материалы.

Часть глинистых материалов (глины, каолины, бен­ тониты) обычно шамотируют, т. е. обжигают предвари­ тельно при температуре 1 300—1 350 °С, с целью сниже­ ния усадки кордиеритовых изделий при обжиге. Кроме того, это позволяет уменьшить пластичность керамиче­ ской массы, содержащей 30—40% глинистых компонен­ тов, ускорить процесс помола и фильтр-прессования шли­ кера. Для очерствления кордиеритовых масс также допу­ скается использование 10—20% боя шамотных или кордиеритовых изделий. В случае введения в кордиеритовые массы технического глинозема его предварительно обжи­

гают при

1 100—1 300 °С

для превращения у-А^Оз

в а-А120 3

(корунд) для уменьшения усадки изделий при

обжиге и других целей.

материалов указанного типа

При обжиге шихты из

обычно получают пористую керамику. В составе шихты плотной керамики используют, кроме этих материалов, чаще всего плавнеобразующие добавки полевых шпатов и пегматитов, а также силикаты свинца, циркон, дву­ окись титана и др. Применение таких добавок позволяет расширить интервал спекания кордиеритовых материа­ лов и получить плотную керамику.

Химический состав кордиеритовой керамики опреде­ ляется ее шихтовым составом. Для, производства элек­


тротехнической кордиеритовой керамики следует приме­ нять сырьевые материалы со стабильными химическими и минералогическими составами промышленных место­ рождений или технические материалы определенных сор­ тов. В составе кордиеритовых материалов допускается несколько большее количество посторонних примесей (Fe20 3, Na20, К2О, CaO), чем, например, в стеатитовых или форстеритовых, в связи с тем, что кордиеритовые материалы не используются при высокой частоте и к ним не предъявляются требования по малому значению тан­ генса угла диэлектрических потерь.

В СССР для производства электротехнической кор­ диеритовой керамики применяют тальки Шабровского и Онотского месторождений, глины Часовъярского и Латненского месторождений, технический глинозем, электро­ плавленый корунд, кварцевый песок, добавки полевых шпатов и пегматитов разных месторождений. В табл. 4-1 приведены требования к сырьевым материалам, пригод­ ным по химическому составу для производства электро­ технической кордиеритовой керамики.

На рис. 4-2 приведена термограмма шабровского фло­ тированного талька. По сравнению с онотским тальком основной эндотермический эффект сдвинут несколько вправо и лежит в интервале 925—1 010 °С. Этот эффект сопровождается интенсивным ростом усадки. Отчетливо видимый на термограмме эндотермический эффект при температуре 680 °С обусловлен разложением содержа­ щейся в этом тальке примеси MgC03.

Для изготовления кордиеритовой керамики в ГДР и ФРГ ис­ пользуют тальки месторождений «Хоста» и Найнчерского, индийский жировик, каолины' Центлицкого и Шнаутенбахекого месторождений, глинозем, кремниевую кислоту и другие материалы. В США в кор­ диеритовые массы вводят желтый тал^к штатов Южной и Северной 'Каролины, отходы тальковых пород Калифорнийских карьеров, као­ лин Вельвакаста и др. В ЧССР применяют глину Вацковского мес­ торождения, каолины, тальк, кварц и при получении плотных кордие­ ритовых материалов добавки полевого шпата из Дольнего Бора и Побежовице, карбонаты лития, углекислые соли олова и бария. В ПНР производство кордиеритовой керамики основано на исполь­ зовании таких же видов сырья местных месторождений; в отдельных случаях вместо талька вводят серпентин Нижнесилезского место­ рождения и изучают применимость для этой цели .синтетического энстатита.

В СССР для производства деталей электротехниче­ ских изделий нашли применение главным образом кор­ диеритовые материалы К-2, К.-4, Л-24, КДИ-2 и др. Их


ra a

s

\o

H

га

га

н

о

et

о

га

м

К

О

о .

а

га

1=5 et

К

га

га

га s

а .

а

н

га

£

O

CO

2

4- O U?

O

ЭД S

о

СЧ

U

t o O .H

< +

О

со

as s t>c w

r§ я s о

c a® g

E «4 2

O

O (->

CM

 

 

IC

O

1

 

 

V/

 

 

V/

 

I

O

 

 

02

0 2

CO

CM -

O

O

CM

A\

- CO

V/

 

 

 

CO

 

 

 

I

°

LO

 

LO

CM"

O

OO-

V/

 

 

V/

 

 

 

LO

1 O

° .

CO

—-

-

CO

 

 

V/

V/

O

 

 

 

O

!

со

O

1 CD

O

—T

O

O

CO

V /

©"

 

A\

 

CMІЙ-

 

 

CM

M

 

A\

O .CD

A \

CD

 

Ю

 

°

o

t--

1 02

o

CM

-

V

02 Ю

CM

Tjî

 

V/

 

 

CO

CO'

 

Ю

LO

s

 

LD

 

cj

U

 

H

c

 

>>

s

 

H

 

>>

 

 

 

H

 

 

 

»Я

 

 

O

O

 

 

ffi

 

 

ra

O

 

 

-Ѳ-

O

 

 

 

us

 

 

 

 

я

us

 

 

»

 

 

 

O

 

 

o-

ra

 

 

R

'S-s

 

 

о sS

 

 

 

ra

O

 

 

э s

ra

 

 

о

о

 

 

S 8,

M«

 

 

e g

ra

 

 

ra

 

 

H

O

 

CO

 

CO

 

 

_T

O

 

O

 

V/

V

 

V/

 

CD

 

 

 

 

O

 

 

 

O

V/

 

 

 

 

CD

 

 

 

 

V/

 

 

O

 

 

 

V/

 

 

 

 

 

00

h -

 

O

O

o

 

CM

со"

o "

 

o "

o "

V/

V /

 

V/

V/

O

.

Ю

 

O

Q)

X 02

00

O

с

га 1

 

 

 

O) ID

CP

 

A\

CQ

^ ° °

A\

 

 

 

 

 

O

O

Ю

o '

CD

A\

V/

o

LO

o

o

CO

V /

V/

 

Tt<

CO

CD

CM

Ю

02

Ö

CD

>5

E -

f-

C J

 

o

 

u

S3

 

<v

 

X

 

H

 

ra~-

 

ra

 

 

о

ra

s

 

u

 

 

 

0 2

V /

A \

1

 

o

 

CD

l

 

 

 

 

V/

— 4

 

 

t—

 

LO

h -

 

co

r f

 

CD

 

©

CO

 

h »

H

 

H

( J

 

C J

o

 

O

b— i

 

U

et

 

 

X

 

 

S :

 

 

§

 

 

»S CDÄ

S

3

т^.

US

a

-

O

eu

 

га со

 

Ш

 

 

ra «gî

»5

c

 

3

a i

а

S

Ë g

аз

<D\Q

a*

ra

,5

 

(7}

 

 


*

а

X

ч

со

Н

ее

 

и

 

керамики,

 

кордиеритовой

 

производства

 

для

 

применяемые

 

Сырьевые материалы,

химический состав

ëS

СОе?

° У Чg

* *

wа.

2 " я Д gs

В. о

а »

к н Ч О

а

о 5

ы ?

й8

<и в ч

S «

U «

о о

О) о.

ЕГ С

К _

ECO*t*

3

и

о 5 ^ g

S S

| а s s

о

О

СО*

2:

о

ъв

С

со

U

О

г> tu

О н

о

со

*

о

 

*

*

00

 

со

ю

СП

о

о

о

о

со

о

 

 

 

 

ю

 

со

Tt<

 

 

 

1

1

 

о

 

о

о

 

ю

о

г*-

00

00

LO

со

со

00

со

N.“

 

со

см

г-

о

ю

со

о

 

 

 

со

 

о

о"

о

о"

о*

СМ

о

Г--

с о

о

CD

о

ю

 

а >

 

 

СМ

о "*

ОМ

о

о

о

о

0 0

ю

о

с о

СО

o ’

о

 

с о

с о

ю

 

ю

СО

с о

СО

о

LO

о

о

СО

ю •ч

о

с о

t -»>

о

•— I

0 0

о

у-~І

с о

 

с о

 

CM

' »53

 

 

 

 

CU

 

*

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

cL

05щ

 

 

 

R s

 

<L>c

 

 

 

 

>T

- a)

 

со £

 

 

 

 

СО

 

CQ.M

ш е

 

 

 

 

оffl

ES

 

 

 

 

 

 

 

о

X

 

S

a

§

 

 

 

 

 

 

 

 

a>

 

 

 

s

g

 

 

 

 

СО H

 

*• я

 

 

 

 

3*

 

 

« s

1 §•

 

 

 

 

 

S

 

O <D

 

 

 

 

 

 

°

 

 

ьй

g Ё

 

 

 

 

 

S

 

c !

 

 

5 a

 

 

R

 

^

g

 

g «

^

 

ч

 

 

 

 

 

“ Я)

 

 

со CD

-

 

 

K

 

»3S

 

 

 

из

 

»я

ÏO

 

 

 

 

 

 

а

■>з

g.

 

S f-

 

 

s: ■'f £

 

°

E

"

 

 

У

 

*

h §

c° s

ffl

2

 

 

S -

“ СО

s

r

о о

S

 

 

СО

 

о

Я

 

 

 

н со g

o

ffl

 

о

2

 

 

Е? г©1

X

 

 

Й g!

eu a

 

 

_ ^

S- g ~

S

ы

 

 

s

 

 

 

 

 

 

н

-

 

 

s

 

н

a ä *

 

I

 

о

 

 

 

2 - о

 

 

Ч «

 

Ä

СОу*"»гг. E &SS

 

« §=§

 

 

g

 

 

H

*&gcO^ и; Он’Ь ' Я «

 

 

«

 

У

- »я

 

 

 

u; 3

5

 

 

2

s

 

 

 

s

а, § в§ y s

 

 

 

« У

 

«

 

 

 

* s

* <1>

и ®

? в£ g <Uф ffl n

CÛн* со CQсо

л

S

ffl

U3 ES

 

O

J . 8 * &

О я

о

H g

«

 

 

S

У g а. ffl ^ y s

ѵо

 

 

s

 

 

с;

о

H ч

СО

 

с Р

 

 

 

ѵо o

 

 

2 o

3

 

я

я

a g a

S

O ffl

 

O

»

О? Ъ ѵ> s

a

y

a >я s* s 2

со

си *

 

 

 

>0

«

о

£

* 8*1

к s Й a n

4

и

из

Р

 

 

 

а w Ч

и «

со

 

 

СО ^ ь 5

 

 

S

 

 

н

 

 

 

Н

 

 

н

 

 

H

 

 

 

Л »S

X O <U Ш H ф

4

ч O s c 13

CO

O -

g u

u O O

cT,_

CO

X

Уffl seL

<v & s c H

ffl »H

ч 3

ffl a;

*

£

„ о

»ES vo

S O

«

У - eu

H; eis ffl

2 ES « ffl «

O o u

 

*

 

 

см

Tf

 

 

 

см

1

S

с

&

 

&<

t=(

«

 

 

 

«

 

онотский тальк.

 

Приведен химический состав материала, содержащего

Сумма Na>0 и К,О.