151050. lajstromszámú szabadalom • Nagy hőmérsékletingadozást kiálló, zérus vagy negatív hőtágulási egyűtthatójú kerámiai test és eljárás annak előállítására
151050 . eddig egyáltalán nem alkalmazott — száraz Őrlés azonos tömegű nyersanyag és őrlőtest alkalmazásával, igen eredményesen valósítható meg; elmarad az őrlőközeg előkészítése, valamint az iszap kiemelésével és a masszagyártással együttjáró időveszteség anélkül, hogy az őrlési időt növelni kellett volna. Ily módon a gyártási technológia lényegesen egyszerűsíthető volt: a módosítások eredményeként a nyersgyártás és a masszafeldolgozás összideje mintegy a felére csökkent és az üzemi gyártási technológia gazdaságossága fokozódott. Végül azt tapasztaltam, hogy a nyersanyag alumíniumoxid és sziliciumoxid tartalmát részben, vagy egészben zettlitzi kaolinnal helyettesítve, az égetési hőmérséklet 100—150 C°-kal csökkenthető volt, és a kiégetett testek általában tömörebbek lettek. A találmány tárgyát képező kerámiai test lényege, hogy nyersanyaga 6—35 súlyszázalék liliumkarbonátot, 10—35 súlyszázalék alumíniumoxidot, és 40—70 súlyszázalék sziliciumdioxidot, míg kiégetett állapotban 2—20 súlyszázalék litiumoxidot, 10—50 súlyszázalék alumíniumoxidot és 40—80 súlyszázálék sziliciumdioxidot tartalmaz. Ez utóbbi anyagok eukriptit, spodumen, alfa-korund és sziliciumdioxid kristályos fázisainak, valamint e vegyületek sztöchiometriailag meghatározott mennyiségű alkotórészeit meghaladó mennyiségben jelenlevő anyagok üvegfázisainak elegyét képezik. A kerámiai test az előbbi nyersanyagösszetétel helyett oly módon is előállítható, hogy az aluminiumoxid, és a szilídumdioxid, vagy ezek egyike részben vagy egészben zettlitzi kaolinnal helyettesíthető. A találmány tárgyát képező eljárás lényege, hogy az előbbiekben ismertetett összetételű nyersanyagot litiumkarbonát telített vizes oldatának hozzáadásával, egyenlő tömegű nyersanyag, őrlőtest és folyadék alkalmazásával 10 000 Ms finomságúra nedvesen őröljük, az iszapot a malomból az említett oldattal kimossuk, szűrőn víztelenítjük és szárítjuk. Ehelyett az eljárás helyett alkalmazhatunk olyan eljárás, amelyben a nyersanyagot vele egyenlő tömegű őrlőtest alkalmazásával szárazon őröljük. Az eljárások bármelyikének eredményeként kinyert száraz őrleményt 2—4% nedvességtartalomra nedvesítjük, és' az így nyert masszából 150—250 kg/cm2 nyomás alatt testet sajtolunk. Vékonyfalú testek sajtolás helyett öntéssel is előállíthatok. Ebben az esetben az őrleményt önmagában ismert plasztifikátort tartalmazó vízzel 20—35% nedvességtartalomra nedvesítjük. A nyers kerámiai testet 1000—1450 C° közötti olyan hőmérsékleten égetjük, amelyről a testet áramló vízben lehűtve, az indikátor lúgos kémhatást nem jelez. 1. példa. 21,5 súlyszázalék litiumkarbonátból, 26,0 súlyszázalék alumíniumoxidból és 52,5 súlyszázalék sziliciumdioxidból álló keveréket porcelán dobmalomban 10—40 mm átmérőjű őrlőtesteR........................................... 3 kel és litiumkarbonáttal telített vízzel egyenlő arányban elkeverve, 10000 Ms finomságú porrá őröljük. Az iszapot a malomból litiumkarbonáttal telített vízzel kimossuk." Nutsch-szűrőn, 5 vagy gipszformában víztelenítjük és 80—100 C°-on szárítjuk. A száraz masszát porítjuk, majd 3% vízzel nedvesítjük és acélprésszerszámban, 200 kg/cm2 nyomással sajtoljuk. Az így előállított idom a technológia további fo- 10 lyamán szükséges szilárdsággal rendelkezik. A testet villamos fűtésű kemencében égetjük, a hőmérsékletet Pt-PtRh termoelemmel ellenőrizzük; az égetést levegő atmoszférában végezzük. A legkedvezőbb égetési hőmérséklet megállapí- 15 fásához az izzásban levő égetőkemencéből egy próbadarabot kiemelünk, áramló vízben hirtelen mintegy 20 C°-ra hűtjük, majd fenoftaleinnel megcseppentjük. Az égetést emelkedő hőmérséklet mellett addig folytatjuk, amíg a mintán 20 lúgos elszíneződést már nem észlelünk. Ily módon a példa szerinti összetétel legkedvezőbb kiégetési hőmérséklete 1340 C°-ra adódott. Megjegyzendő, hogy a közbenső vizsgálatok után a mintákat az égetőkemencében ismét visszahe- 25 lyezzük és újra felhasználjuk. A testek a kemencével együtt hűlnek le. Ennek a kerámiai testnek lineáris hőtágulási együtthatója 20 és 500 C° között 0,04 X10-6; relatív dielektromos állandója 20 C°-on 6,6; dielektromos veszteségi 30 tényezője 20 C°-on és 1 Mc frekvencián 0,03. 2. példa. 25,1 súlyszázalék litiumkarbonátból, 34,4 súlyszázalék alumíniumoxidból és 40,5 súlyszázalék 35 sziliciumdioxidból álló keveréket az előbbi példában közölt módon dolgozunk fel. Ennek az összetételnek a legkedvezőbb kiégetési hőmérséklete 1365 C°-ra adódik. A lineáris hőtágulási együttható — 5,1 X10-6; a relatív dielektromos 40 állandó 7,0; a dielektromos veszteségi tényező 0,0005. Az 1. példában ismertetett kerámiai test hőtágulása tehát gyakorlatilag zérus, a 2. példa szerintié pedig negatív. 45 Szabadalmi igénypontok: 1. Nagy hőmérsékletingadozást kiálló, zérus, vagy negatív hőtágulási együtthatójú kerámiai 50 test, amelyet jellemez, hogy nyersanyagában 6—35 súlyszázalék litiumkarbonátot, 10—35 súlyszázalék alumíniumoxidot és 40—70 súlyszázalék sziliciumdioxidot, míg kiégetett állapotban 2—20 súlyszázalék litiumoxidot, 10—50 55 súlyszázalék alumíniumoxidot és 40—80 súlyszázalék sziliciumdioxidot tartalmaz, amely anyagok eukriptit, spodumen, .alfa-korund és sziliciumdioxid kristályos fázisainak, valamint a fölös mennyiségű anyagok üvegfázisainak ele- 60 gyét képezik. 2. Az 1. igénypontban meghatározott kerámiai test változata azzal jellemezve, hogy az alumíniumoxid és/vagy a sziliciumdioxid helyett részben, vagy egészben zettlitzi kaolint 85 tartalmaz, < 4 I
