Effect of firing mode on the structure and properties of highly porous ceramic materials based on alyumomagnezia spinel

N. V. Buchilin; G. Yu. Lyulyukina; N. M. Varrik

doi:10.17073/1683-4518-2019-1-37-42

Effect of firing mode on the structure and properties of highly porous ceramic materials based on alyumomagnezia spinel

N. V. Buchilin, G. Yu. Lyulyukina, N. M. Varrik

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-1-37-42

Full Text:

Abstract

The results of studies of sintering of spinel porous ceramics using aluminum and magnesium oxides as initial components without sintering additives are presented. It is shown that the optimal burning temperature range for the production of materials with an open-cellular porous structure is 1700‒1730 °C. It has been established that the preliminary heat treatment of oxides significantly affects the mechanical characteristics of materials. Materials were obtained with an interconnected porosity of up to 85 % and a compressive strength of up to 1,0 MPa. Ill. 6. Ref. 25.

Keywords

alumomagnesia spinel, ceramic filters, ceramic foam materials, highly porous cellular materials,

About the Authors

N. V. Buchilin

ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП ВИАМ), Москва
Russian Federation

G. Yu. Lyulyukina

N. M. Varrik

References

1. Каблов, Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» / Е. Н. Каблов // Авиационные материалы и технологии. ― 2015. ― № 1 (34). ― С. 3‒33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

2. Бунтушкин, В. П. Сплавы на основе алюминидов никеля / В. П. Бунтушкин, Е. Н. Каблов, О. А. Базылева, Г. И. Морозова // МиТОМ. ― 1999. ― № 1. ― С. 32‒34.

3. Каблов, Е. Н. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения / Е. Н. Каблов, Н. В. Петрушин, И. Л. Светлов, И. М. Демонис // Авиационные материалы и технологии. ― 2012. ― № S. ― С. 36‒51.

4. Пат. 2084428 Российская Федерация. Шликер для изготовления пенокерамических фильтров / Опалейчук Л. С., Озерова И. В., Веричев Е. Н., Корышев А. Е. ; патентообладатель АООТ «Строймашкерамика». ― № 93008852/03 ; заявл. 18.02.93 ; опубл. 20.07.97.

5. Пат. 2380138 Российская Федерация. Усовершенствованный пенокерамический фильтр для улучшения фильтрования расплавленного чугуна / Обри Л. С., Ольсон Р. А., Плэнтек К. Дж., Редден М. К., Хоак Д. П., Чи Ф ; патентообладатель ― Порвэйк Пи Эл Си. ― №2008108220/15;заявл. 04.08.06 ; опубл. 27.01.10, Бюл. № 3.

6. Пат. 6663776 США. Высокопрочный SiC-фильтр и способ его изготовления / Ольсон Р. А., Обри Л. С., Чи Ф., Плэнтек К. Дж., Редден М. К., Хоак Д. П. ; патентообладатель ― Порвэйк Пи Эл Си. ― № 10/256844 ; заявл. 27.09.2002 ; опубл. 16.12.2003.

7. Пат. 2456056 Российская Федерация. Керамический фильтр, содержащий углеродное покрытие, и способ его изготовления / Лю Ц., Чжу Ц., Шэнь Ш. ; патентообладатель ― Цзинань Шэнцюань групп Шеахолдинг Со., Ltd. ― № 2010118514/03 ; заявл. 28.01.08 ; опубл. 20.07.12, Бюл. № 20.

8. Анциферов, В. Н. Проблемы порошкового материаловедения. Часть II / В. Н. Анциферов. ― Екатеринбург : УрО РАН, 2002. ― 263 с.

9. Sandoval, M. L. Foaming performance of aqueous albumin and mullite-albumin systems used in cellular ceramic processing / M. L. Sandoval, M. A. Camerucci // Ceram. Int. ― 2014. ― № 40. ― P. 1675‒1686.

10. Magnani, G. Pressureless sintered silicon carbide with enhanced mechanical properties obtained by the two-step sintering method / G. Magnani, A. Brentari, E. Burresi, G. Raiteri // Ceram. Int. ― 2014. ― № 40. ― P. 1759‒1763.

11. Yang, W. Eﬀect of negatively charged ions on the formation of microarc oxidation coating on 2024 aluminium alloy / W. Yang, B. Jiang, A. Wang, H. Shi // J. Mater. Sci. Technol. ― 2012. ― № 28 (8). ― P. 707‒712.

12. Aminzare, M. Sintering behavior of nano alumina powder shaped by pressure ﬁltration / M. Aminzare, M. Mazaheri, F. Golestanifard [et al.] // Ceram. Int. ― 2011. ― № 37. ― P. 9–14.

13. Химическая технология керамики : уч. пособие для вузов ; под ред. И. Я. Гузмана. ― М. : РИФ Стройматериалы, 2003. ― 496 с.

14. Каблов, Е. Н. Перспективные армирующие высокотемпературные волокна для металлических и керамических композиционных материалов / Е. Н. Каблов, Б. В. Щетанов, Ю. А. Ивахненко, Ю. А. Балинова // Труды ВИАМ : электрон. науч.-техн. журн. ― 2013. ― № 2. ― Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 07.12.2017).

15. Щетанов, Б. В. Структура и свойства непрерывных поликристаллических волокон α-Al2O3 / Б. В. Щетанов, Ю. А. Балинова, Г. Ю. Люлюкина, Е. П. Соловьева // Авиационные материалы и технологии. ― 2012. ― № 1. ― С. 13‒18.

16. Уварова, Н. Е. Высокотемпературные радиопрозрачные материалы: сегодня и завтра / Н. Е. Уварова, Д. В. Гращенков, Н. В. Исаева [и др.] // Авиационные материалы и технологии. ― 2010. ― № 1. ― С. 16‒21.

17. Балинова, Ю. А. Физико-химические свойства многокомпонентных растворов для керамических материалов, содержащих поливиниловый спирт / Ю. А. Балинова, Т. А. Кириенко // Авиационные материалы и технологии. ― 2014. ― № 1. ― С. 34‒38. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-1-34-38.

18. Никитина, В. Ю. Способы определения площади сечения монокристаллических волокон Al2O3 для расчета прочности при растяжении / В. Ю. Никитина, С. Г. Колышев, Р. С. Купцов // Труды ВИАМ : электрон. науч.-техн. журн. ― 2014. ― № 2. ― Ст. 02. URL: http:// www.viam-works.ru (дата обращения 07.12.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-2-3-3.

19. Балинова, Ю. А. Особенности формирования α-Al2O3 в поликристаллических волокнах с содержанием оксида алюминия 99 % в присутствии добавок Fe2O3, MgO, SiO2 / Ю. А. Балинова, Т. М. Щеглова, Г. Ю. Люлюкина, А. С. Тимошин // Труды ВИАМ : электрон. науч.-техн. журн. ― 2014. ― № 3. ― Ст. 03. URL: http:// www.viam-works.ru (дата обращения 07.12.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-3-3-3.

20. Евтеев, А. А. Керамика в системе ZrO2‒Al2O3 с добавками эвтектических составов / А. А. Евтеев, Н. А. Макаров, Д. О. Лемешев, С. В. Житнюк // Стекло и керамика. ― 2011. ― № 8. ― С. 23‒27.

21. Технология стекла ; под ред. И. И. Китайгородского. ― 3-е изд. ― М. : Гос. изд-во лит-ры по стр-ву, архитектуре и строительным материалам, 1961. ― 517 с.

22. Бучилин, Н. В. Реологические характеристики шликерных суспензий на основе оксида алюминия / Н. В. Бучилин, Е. П. Прагер // Труды ВИАМ : электрон. науч.-техн. журн. ― 2015. ― № 5. ― Ст. 06. URL: http:// www.viam-works.ru (дата обращения 07.12.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-5-6-6.

23. Vogt, U. F. Improving the properties of ceramic foams by a vacuum inﬁltration process / U. F. Vogt, M. Gorbar, P. Dimopoulos-Eggenschwiler [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2010. ― № 30. ― P. 3005‒3011.

24. Евтеев, А. А. Расчет оптимальных режимов обжига керамики на основе оксидов циркония и алюминия / А. А. Евтеев, Д. О. Лемешев, С. В. Житнюк, Н. А. Макаров // Стекло и керамика. ― 2014. ― № 8. ― С. 15‒21.

25. Бакунов, В. С. Особенности спекания оксидной керамики / В. С. Бакунов, Е. С. Лукин // Стекло и керамика. ― 2011. ― № 7. ― С. 9‒13.

Supplementary files

For citation: Buchilin N.V., Lyulyukina G.Y., Varrik N.M. Effect of firing mode on the structure and properties of highly porous ceramic materials based on alyumomagnezia spinel. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2019;(1):37-42. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-1-37-42

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password