148772. lajstromszámú szabadalom • Eljárás korund tárgyak zsugorítására elektromos kemencékben

Megjelent: 1961. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMILEIRÄ 148.772. SZÁM 80. b. 8. OSZTÁLY -- PU-114. ALAPSZÁM Eljárás korund tárgyak zsugorítására elektromos kemencében Feltaláló: Puskás Ferenc üzemtechnikus, Budapest A bejelentés napja: 1960. augusztus 16. Általános gyakorlat szerint a koruind-poirbol készített formadarab'okat az alapanyag tisztasága tói és szemcsenagyságától függően 1500—1900 C°-ig terjedő hőmérséklettartományiban sikerül tömörre zsugorítani. Számos kísérleti eredmény az alumíniumoxid kerámia gyártás területén is igazolta azt iá klasszikus kerámiai iparban nyert tapasztalatot, miszerint a zsugorítása hőmérséklet csökkenthető, ha a zsugorítandó tárgy formázásánál apró részecskék kerülnek alkalmazásra. • Egyes szerzők szerint nagyon finomra őrölt alumíniumoxid alkalmazásával már 1500 C°-on sikerül a formadaráboikat bezsugorítani. Ha a magas nyomással aglamerált tiszta alumíniumoxidból készült formadarabokiat hőkezelésnek vetjük alá, azt tapasztaljuk, hogy az 1300—1400 C°-ig terjedő hőmérséklettartomány ban semmi lényeges változás sem történik azok szerkezetében. Az 1500 C° feletti hőmérsékletein azonban a részecskék kristályrács atomjaiban a hőmozgási nagy lesz és beáll a zsugorodási állapot. A zsugorodás a maximális tömörség elérésének utolsó szakaszában olyan ugrásszerű gyorsasággal megy végibe, hogy + 10 C° hőmérséklet különbség-eltérés már 'komoly szerkezeti különbségeket eredményez az egyébként azonos anyagból és azonos technológiával készült formadarabok esetében is. Az 1500 C° feletti hőmérsékleten zsugorított formadarabok kristálynagysága az eredeti szemcsenagyság 10—50-szeresét is elérheti. A kristályok növekedése, különösen a zsugorítás utolsó szakaszában erőteljes, ezáltal a gyártmányok minősége már kis hőmérséklet-eltérés esetén is erősen változóvá, nehezen írányíthatóvá válik. Az eddigi korundkerámiai eljárásokat a magas hőmérsékletű gáztüzelésű kemencék szükségessége ds drágítja, a hőmérséklet megfelelő szabályozását pedig a korundkerámiai gyártás egyik legnehezebb műszaki problémájaként tartják számon az oxidkerámia, szekemberei. A találmány eljárás korundkerámiai' formadarabok előállítására zsugorító hőkezeléssel, melyre jellemző, hogy alacsony hőmérsékleten célszerűen elektromos kemencéiben van foganatosítva. Az eljárás alapján olyan finom szövetszerkezetű, nagy szilárdságú, nagy keménységű koirundkerámiai forma darabok állíthatók elő, amelyek már 1250— 1450 C° hőmérsékleten elektromos kemencében eszközölt zsugorítással elérik maximális sűrűségüket. A találmány értelmében a zsugorít ott formadarabok titán-mangán, illetve titán-réz fémek oxidjainak 2—5%, célszerűéin 4,2%-nyi kombinációval mesterségesen szennyezett, de 'egyébként legalább 99,8% alumíniumoxid tartalmú, legfeljebb 1 mikron szemcsenagyságú korundporból készülnek. Az alacsony hőmérsékleten foganatosított zsugorítás eredményeiképpen a zsugorított formadarabokiban a kristályok legalább 90%-áinak »nagysága nem haladja meg a 3 mikront. Az elérendő nagy keménység, szilárdság és szívósság szempontjaiból a találmány értelmében olyan korund szemcsék használhatók fel, melyek nátrium-, kálium-, vanadium- és vasfém oxidjaiból külön-külön, vagy 'együttvéve 0,05%-nál többet nem tartalmaznak. A sziliciumdioxid tartalom sem haladja meg a 0,1%-ot. A titándioxid ós mangándioxid tartalom a nyomokiban jelenlevő * szennyeződésekkel együtt, legfeljebb 0,05% lehet. Jó eredmények érhetők el olyan nagy tisztaságú alfa-korundszemcsékkel, melyeknek alumíniumoxid .tartalma 99,99%, de a nagyipariban előállított és általánosan használt tiszta alumíniumoxid, va-. lamint a dekantált elektroikorund-por felhasználása korund formadiarábok készítésére sokkal gazdaságosabb, mivel olcsó áron és nagy mennyiségben rendelkezésre áll. Minél finomabb szemcséjű alfa-korundszemosékből indulunk ki, annál értékesebb tulajdonságú korund formadairabofcat pl. húzógyűrűket, szálvezetőket, iszap és homokfúvókálkat állíthatunk elő. Ezért a találmány értelmében célszerűen akkor járunk el, ha olyan finom szemcsés korundot használunk, amely 1 mikronnál nagyobb szemcséket nem tartalmaz és átlagos szemcsenagysága 0,6 mikron, vagy annál kisebb. A már említett finom szemcsék készítése céljából a 2—5% célszerűen 4,2% adalékkal kevert korundport tiszta korundból készült őrlő testekkel PVC béléses dob, vagy vibrációs malomban aprítjuk, A formadarabok előállításánál már ismert módon jár hatunk el, úgy, hogy a finom ikorundpor őrleményt