ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Некоторые свойства абразивных керамических связок системы перлит—полевой пшат—сподумен из "Химия и технология силикатных материалов " Соединения лития и литийсодержащее минеральное сырье давно вызывают большой интерес с точки зрения применения их в производстве различных силикатных материалов. [c.3] По литературным данным [2—4 и др. ], литиевые соединения, например сподумен, обладают высокой флюсующей способностью, обусловленной образованием низкотемпературных эвтектик в ряду щелочных силикатов —Ка—К. [c.3] Введение окиси лития даже в небольших количествах снижает вязкость, расширяет область стеклообразования, повышает поверхностное натяжение и улучшает смачивающую способность силикатных расплавов. Благоприятное действие она оказывает и на свойства силикатных материалов уменьшает коэффициент термического расширения, повышает химическую и термическую устойчивость, способствует повышению твердости. [c.3] Благодаря указанным свойствам окись лития нашла широкое применение в производстве глазурей, эмалей, фарфора, стекла, снталлов. Известно применение соединений лития и в производстве керамических связок для абразивных изделий. Разработана связка [5] для карбидкремниевых кругов, приготовляемая из полевого шпата, кремнезема, глины, литиево-боросиликатного стекла, манганата лития и молибдена. Для изготовления электро-корундового абразивного инструмента предложена связка, содер-жаш ая примерно 69% кремнезема, 13% окиси бора и 10% щелочных окислов, из которых 3% приходится на окись лития [6]. [c.4] Японскими авторами установлено, что на основе сподумена и полевого шпата (близких по составу к отечественным видам подобного сырья) могут быть получены керамические связки для приготовления карбидкремниевых и электрокорундовых кругов [7]. Кроме того, в последние годы абразивные предприятия при изготовлении керамических связок полевой шпат заменяют более дешевым перлитом [8, 9]. [c.4] Все вышесказанное побудило нас исследовать возможности получения на основе системы перлит—нолевой шпат —сподумен керамической связки для изготовления электрокорундовых абразивных изделий повышенной прочности. [c.4] Были изучены чупинский нолевой шпат, перлит Арагацкого месторождения и сподумен. Как известно [10], сподумен при температуре свыше 900° С претерпевает необратимый переход из а-формы в р-форму с увеличением объема более чем на 20%. Если применять а-сподумен в качестве ингредиента связки, то отформованный на этой связке абразивный инструмент при обжиге разрушится либо деформируется. Поэтому природный сподумен необходимо было перевести в р-форму. [c.4] Экспериментально установлено, что для перевода примененного нами сподумена в р-форму необходимо его обжечь при температуре 950° С в течение 30 мин. Поскольку при полиморфном превращении сподумен разрушается до порошкообразного состояния, просеивание снодуменовой руды после обжига при указанных условиях и незначительное измельчение приводят к обогащению почти до чистого сподумена. Такой способ обогащения позволяет повысить содержание Ь Оло1% при содержании в руде 50—60% сподумена. Полученный таким образом сподумен применялся нами в исследованиях. [c.4] Перлит, как и полевой шпат, в настоящее время достаточно хорошо изучен и широко применяется в производстве абразивных изделий [8, 9]. Следует лишь отметить, что для устранения способности к вспучиванию перлит подвергался предварительной дегидратации при температуре 950° С в течение 45 мин. [11]. Химический состав компонентов приведен в таблице. [c.4] Цифрами обозначены исследованные составы связок. [c.5] Зависимость огнеупорности связок системы перлит—полевой шпат—сподумен от содержания сподумена. [c.6] Наибольший интерес вызывает часть диаграммы с содержанием сподумена до 50%, поскольку здесь проявляется самый различный характер изменения огнеупорности в зависимости от состава. В дальнейшем составы этой области диаграммы были исследованы в качестве связок. [c.7] Цифрами обозначены исследованные составы связок. [c.7] ИЗ белого электрокорунда марки Э9 40 по рецептуре завода Ильич для абразивных изделий с твердостью СМ2 и структурой 6. В качестве временного связуюш его применяли декстрин и жидкое стекло состава (вес.%) 8102 — 29.71, КааО — 11.82, Н2О — 58.42. Высушенные образцы обжигали в камерной силитовой печи при максимальной температуре 1260° С. Более подробно режим обжига описан в работе [И]. [c.7] В результате испытаний оказалось, что прочность образцов в зависимости от состава связок находится в пределах 100— 170 кГ/см2 причем связки, обеспечиваюш ие образцам повышенную прочность, приурочены к определенным областям составов изучаемой системы. [c.7] Наиболее эффективно) одновременное сочетание перлита и полевого шпата со сподуменом. В этом случае связки, позволяющие получать образцы с повышенной разрывной прочностью, охватывают на диаграмме большую область составов. Из [этого следует, что для изготовления связок указанной области не требуется строго постоянного по составу исходного сырья. По экспериментальным данным наиболее оптимальными в этой области являются составы связок с отношением перлита к полевому шпату, близким к единице. При таком соотношении перлита и полевого шпата максимальная прочность относится к связкам, содержащим 20—50% сподумена. [c.8] образцы на связках 922, 920, 777, 936, 803 имели прочность на разрыв соответственно 153, 165, 170, 156 и 152 кГ/см , что на 25—35% выше прочности образцов на связках, применяемых в настоящее время при производстве абразивного инструмента. [c.8] На абразивный круг при его работе оказывает влияние периодический нагрев за счет тепла, выделяемого в зоне шлифования, и резкое охлаждение жидкостью или воздухом. Поэтому для длительной работы круга необходимо, чтобы он имел высокую термостойкость. [c.8] Обожженный образец восьмерка подвергается одному или нескольким циклам попеременного быстрого нагревания до 300° С и резкого охлаждения в воде с температурой 0° С, с последующим измерением снижения прочности на разрыв. [c.9] Этим методом были испытаны образцы, изготовленные на некоторых связках системы перлит—полевой шпат—сподумен, и для сравнения — образцы на заводских связках 1 и 516. Испытания показали, что снижение разрывной прочности происходит главным образом после первого температурного удара, в последующие циклы снижение прочности незначительно (рис. 4). Образцы на связках исследуемой системы не только не уступают по термостойкости образцам на заводских связках, но и превосходят их. Так, связки 776 и 728 обеспечивают более высокую по сравнению с заводскими связками прочность образцов даже после пяти циклов попеременного нагревания и охлаждения. [c.9] Вернуться к основной статье