Исследование свойств керамического баллона разборной рентгеновской трубки на основе алюмооксидной керамики, страница 17

Оксид алюминия Al₂O₃. Оксид алюминия существует в нескольких модификациях. Наиболее устойчивые из них α - Al₂O₃  и  γ - Al₂O₃. γ - Al₂O₃ – кристалическая низкотемпературная форма оксида алюминия с объемной массой около 3560 кг/м². При нагревании выше 1000^оС  γ - Al₂O₃  необратимо переходит в α - Al₂O₃. Модификационный переход  γ - Al₂O₃ в α – форму сопровождается усадкой 14,3% в связи с изменением объемной массы при переходе в α - Al₂O₃.

α - Al₂O₃ (корунд) – кристаллическая, устойчивая при всех температурах форма оксида алюминия, объемная масса 4010 кг/м². Температура плавления 2050+10 ^оС.

β - Al₂O₃ является химическим соединением оксида алюминия, которое образуется при взаимодействии со щелочными и щелочно-земельными оксидами. Соединения β - Al₂O₃ со щелочными оксидами имеют состав R₂O(11-12) Al₂O₃, а с щелочно-земельными оксидами RO∙6 Al₂O₃.

Присутствие β – модификации в исходном сырье весьма нежелательно, так как это приводит к резкому возрастанию диэлектрических потерь. Это объясняется тем, что tgδ (тангенс диэлектрических потерь) для β - Al₂O₃ равен 0,1 против 0,0003 для α - Al₂O₃.

Для производства керамического баллона для разборной рентгеновской трубки применяли глинозем, марки Г00.

Глинозем – кристаллический порошок белого цвета, с размером частиц основной фракции не более 3 мкм.

Оксид кремния SiO₂. Оксид кремния в алюмооксидную массу вводился в виде кварцевого песка.

Оксид хрома Cr₂O₃. При производстве применяли оксид хрома, реактивный с содержанием Cr₂O₃ не менее 99%. Дополнительная очистка не проводилась.

Оксид марганца MnO. Оксид марганца вводили в виде карбоната марганца. Так как изделия, полученные с использованием карбоната марганца, обладают лучшими характеристиками.

Органические пластификаторы: парафин, пчелиный воск, олеиновая кислота. Для придания минеральной композиции пластичных свойств и возможности формования изделий с помощью метода горячего литья под давлением применяли парафин, пчелиный воск и олеиновую кислоту.

Нормативная документация и марка основных и вспомогательных материалов представлены в таблице 14 и в таблице 15.

3.1.3 Приготовление минеральной композиции

При приготовлении минеральной композиции использовалась «бесспековая» технология.

Отличие «спёковой» от «беспековой» технологии заключается в том, что приготовление минеральной композиции производят путем совместного помола всех компонентов массы в шаровых мельницах, затем загружают в огнеупорные капсели и обжигают на «спёк». В ходе обжига γ – глинозём переходит в α – модификацию, а так же происходят химические реакции взаимодействия между стеклообразующими оксидами и зернами Al₂O₃. Затем «спек» размалывают в шаровых мельницах и из полученной минеральной композиции в дальнейшем готовят литейный шликер.

Поэтому по «спековой» технологии предварительно варилось стекло из минерализующих компонентов, которое тщательно размалывалось до удельной поверхности 20000 см²/г. Минеральная композиция готовилась совместным помолом со стеклом, завеска которых производилась в соответствии с заданной рецептурой. Длительность составляла несколько десятков минут, до тех пор, пока удельная поверхность не составила 3200 - 3500 см²/г.

Расчетный химический состав массы ВК 94-1:

Al₂O₃ – 94,4 %;

SiO₂ – 2,76 %;

Cr₂O₃ – 0,49 %;