Химически связанный керамический продукт и способ его получения - RU2002127788A

Реферат

1. Способ получения химически связанного керамического материала посредством реакции между связующей фазой одного или более порошкообразного связующего агента, и жидкостью, реагирующей с этими связующими агентами, при этом некоторое количество порошка, содержащего указанную связующую фазу, суспендируют в указанной жидкости так, что все зерна порошка приводят в тесный контакт с этой жидкостью, после чего, полученный таким образом шликер осушают с тем, чтобы удалить большую часть избытка реагирующей жидкости и уплотнить материал во время окончательного осушения перед тем, как материалу позволить затвердеть посредством реакции между указанной связующей фазой и оставшейся жидкостью, отличающийся тем, что указанный порошок перед его суспендированием в жидкости или в процессе такого суспендирования смешивают с одной или более компенсирующей расширение добавкой, пригодной для придания материалу свойств долговременной стабильности размеров.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал по существу не содержит частиц наполнителя, обеспечивающих твердость.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал готовят так, что он содержит до 50 об.% балластного материала, который смешивают с указанной связующей фазой перед его суспендированием в жидкости или в процессе такого суспендирования.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная связующая фаза состоит, по меньшей мере, по существу из глиноземистого цемента.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанные добавки содержат одну или более добавку, выбираемую из группы, включающей пористые частицы или пористый заполнитель, мягкие частицы, имеющие меньший Е-модуль, чем Е-модуль связующей фазы, и вторичную фазу, которая реагирует со связующей фазой.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанные добавки состоят, по меньшей мере, по существу из вторичной фазы, причем указанная вторичная фаза предпочтительно состоит из ОПЦ цемента и/или мелкокристаллического диоксида кремния и/или иной Si-содержащей фазы, предпочтительно в общем количестве 1-20 об.%, и даже более предпочтительно в количестве 1-10 об.% в расчете на сырой брикет.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанная вторичная фаза состоит из ОПЦ цемента в количестве 1-5 об.% и/или мелкокристаллического диоксида кремния в количестве 1-5 об.%.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанные добавки состоят, по меньшей мере, по существу из пористых частиц или пористого заполнителя, которые состоят, по меньшей мере, по существу из оксидов Al, Zr, Ti, Si, Sn или Zn, предпочтительно имеют диаметр 2-30 мкм, более предпочтительно 5-15 мкм, открытую пористость 20-60%, предпочтительно 30-50%, причем отверстия пор частиц /заполнителя составляет менее 5 мкм, предпочтительно 0,1-5 мкм, и более предпочтительно 1-3 мкм.

9. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанные добавки состоят, по меньшей мере, по существу из пористых частиц, которые состоят, по меньшей мере, по существу из микросфер с высокой закрытой пористостью, причем эти микросферы предпочтительно выполнены из стекла и имеют пористость, превышающую 50%, предпочтительно превышающую 80%, и присутствуют в количестве менее 2 об.% в расчете на сырой брикет, предпочтительно 0,1-2 об.%, и более предпочтительно 0,5-1,5 об.%.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанные связующие агенты в основном имеют размер зерна 2-8 мкм, предпочтительно 3-4 мкм, что предпочтительно осуществляют измельчением.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что порошкообразную смесь и/или жидкость готовят таким образом, что она содержит ускоритель для ускорения реакции между указанными связующими агентами и жидкостью, предпочтительно - соль щелочного металла в количестве 0,2-2 г/л в случае жидкости и/или 0,1-0,5 об.ч. на тысячу, предпочтительно 0,2-0,3 об.ч. на тысячу в случае порошкообразной смеси, в пересчете на содержание твердых составляющих.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что порошкообразную смесь или жидкость готовят таким образом, что она содержит агент, снижающий содержание жидкости, предпочтительно агент, содержащий лигносульфонат, цитрат, гидроксикарбоксил, и/или ЭДТА в количестве, превышающем 0,1%, предпочтительно 0,1-0,5%, если агент применяют в жидкости.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что предварительное осушение производят на твердой пористой поверхности (1), предпочтительно на поверхности, образованной пористым керамическим материалом, пористым металлическим материалом, пористым полимерным материалом или пористым древесным материалом, наиболее предпочтительно пористым керамическим материалом, причем шликер помещают на определенный участок (2, 3) указанного пористого материала так, что избыток жидкости по существу абсорбируется пористым материалом (1).

14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что предварительное осушение производят под давлением, предпочтительно по давлением максимально 10 МПа.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что предварительное осушение заключается в самопроизвольном осушении шликера под собственным давлением.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанное уплотнение производят механическим путем, предпочтительно в прессующем инструменте (7), который включает по меньшей мере одну, предпочтительно по меньшей мере две поверхности (4, 6) действующие на влажную порошкообразную смесь, причем поверхность/поверхности изготовлены из твердого пористого материала, который абсорбирует избыток жидкости, при этом указанный твердый пористый материал предпочтительно состоит из пористого керамического материала, пористого металлического материала, пористого полимерного материала или пористого древесного материала, наиболее предпочтительно из пористого древесного материала.

17. Способ по п.13, отличающийся тем, что указанное уплотнение производят под давлением по меньшей мере 20 МПа, предпочтительно по меньшей мере 30 МПа, даже более предпочтительно по меньшей мере 50 МПа, и вплоть до 150 МПа.

18. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанное уплотнение, как заключительный этап уплотнения, включает внесение некоторого количества влажной порошкообразной смеси в полость, причем заключительное уплотнение и удаление избытка жидкости осуществляют in situ посредством уплотняющего устройства, деталь которого действующая на влажную порошкообразную смесь, состоит из пористого материала, который абсорбирует избыток жидкости, при этом одновременно влажную порошкообразную смесь дополнительно уплотняют в полости.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что указанную операцию заключительного уплотнения выполняют под давлением по меньшей мере 30 МПа, предпочтительно по меньшей мере 40 МПа.

20. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что указанные осушение и уплотнение производят на одной и той же операции, под давлением по меньшей мере 20 МПа, предпочтительно по меньшей мере 30 МПа, более предпочтительно по меньшей мере 50 МПа, и вплоть до 150 МПа, под обжимкой из твердого пористого материала (6), который абсорбирует избыток жидкости при осушении/уплотнении, причем указанный твердый пористый материал предпочтительно состоит из пористого керамического материала, пористого металлического материала, пористого полимерного материала или пористого древесного материала, наиболее предпочтительно из пористого древесного материала.

21. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанное уплотнение производят до степени уплотнения твердой фазы, составляющей 40-60 об.%, предпочтительно 47-60 об.% твердой фазы, более предпочтительно >51 об.% твердой фазы, и еще более предпочтительно >55 об.% твердой фазы, или до степени уплотнения твердой фазы 40-50 об.%, в зависимости от области применения получаемого химически связанного керамического материала.

22. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что последующую шлифовку свободной поверхности образованного химически связанного керамического материала производят предпочтительно в течение часа, даже более предпочтительно в течение 3-10 мин, еще более предпочтительно в течение 3-7 мин после завершения указанного уплотнения.

23. Химически связанный керамический материал, полученный по любому из предшествующих пунктов.

24. Химически связанный керамический материал по п.23, отличающийся тем, что он представляет собой стоматологический материал, предпочтительно стоматологический пломбировочный материал.

25. Химически связанный керамический материал по п.23, отличающийся тем, что он представляет собой материал-носитель электронных схем.

26. Химически связанный керамический материал по п.23, отличающийся тем, что он представляет собой материал-носитель для микромеханического применения.

27. Химически связанный керамический материал по п.23, отличающийся тем, что он представляет собой материал-носитель биологических датчиков.

28. Химически связанный керамический материал по п.23, отличающийся тем, что он представляет собой материал-носитель (держатель) оптических волокон.

29. Химически связанный керамический материал по п.23, отличающийся тем, что он представляет собой материал для литья/тиражирования.

30. Химически связанный керамический материал по п.23, отличающийся тем, что он представляет собой замазку, предпочтительно для применения в качестве наполнителя при ремонте повреждений панелей.

31. Химически связанный керамический материал по п.23, отличающийся тем, что он представляет собой замазку, предпочтительно для применения в качестве наполнителя в строительстве и машиностроении.