Effect investigation of a new plasticizing additive on the refractories properties from fused zirconia stabilized with yttrium oxide for single crystal growing units

  • I. G. Shulik JSC "URIR named after A. S. Berezhnoy", Kharkov, Ukraine
  • T. G. Galchenko JSC "URIR named after A. S. Berezhnoy", Kharkov, Ukraine
  • E. B. Protsak JSC "URIR named after A. S. Berezhnoy", Kharkov, Ukraine
  • L. V. Belik JSC "URIR named after A. S. Berezhnoy", Kharkov, Ukraine
Keywords: plasticizing additive, zirconium dioxide, yttrium oxide, zirconia refractories, properties, single crystal growing units.

Abstract

The effect of a new plasticizing additive on the properties and structure of samples from fused ZrО2 stabilized by ~ 10 % Y2О3 was investigated. It was established that, the effectiveness of the new plasticizing additive based on polycarbonate is not inferior to the LST binder currently used in the manufacture of products from fused zirconia stabilized with yttrium oxide. The samples from fused ZrO2 stabilized by ~ 10% Y2O3, containing this new plasticizing additive, after firing at a temperature of 1580 ºС are characterized by high properties (open porosity — 21.6 %, apparent density — 4.65 g/cm3, cold crushing strength — 40 N/mm2, thermal shock resistance (1300 ºС — water) — 8 thermal cycles), which meet the requirements of technical specifications.The obtained research results were used at pilot batch out put of refractory products in the form of a cylinder with an outer diameter of 104 mm, an inner diameter of 83 mm, and a height of 30 mm from fused ZrO2 stabilized with ~ 10 % Y2O3. The manufactured products are characterized by high indicators of properties that meet the requirements of technical specifications, and are supplied to the consumer for use in single crystal growing units.

References

Огнеупоры из стабилизированного диоксида циркония для установок выращивания монокри-сталлов / Т. Г. Гальченко и др. Сб. науч. тр. ОАО «УкрНИИО им. А. С. Бережного». Харьков : «Каравелла», 2001. № 101. С. 58—60.

Gal'chenko T. G., Karaulov A. G., Shulik I. G., Baranova S. V., Orechova G. P., Privalo-va N. G. Ogneupory iz stabilizirovannogo dioksida cirkonija dlja ustanovok vyrashhivanija monokristallov [Refractories from stabilized zirconia for single crystal plants]. Sb. nauch. tr. OAO "UkrNIIO imeni A. S. Berezhnogo" [Coll. Sci. Proc. of the JSC "URIR named after A. S. Berezhnoy"]. Kharkov, Karavella Publ., 2001, no. 101, pp. 58—60. (in Russian).

Исследование влияния содержания добавки моноклинного ZrО2 на свойства огнеупоров из электроплавленого диоксида циркония, стабилизированного разным количеством оксида иттрия / В. В. Примаченко и др. Сб. науч. тр. ОАО «УкрНИИО им. А. С. Бережного». Харьков : «Каравелла», 2002. № 102. С. 30—36.

Primachenko V. V., Karaulov A. G., Shulik I. G., Gal'chenko T. G., Baranova S. V., Ko-marova A. I. Issledovanie vlijanija soderzhanija dobavki monoklinnogo ZrO2 na svojstva ogneu-porov iz jelektroplavlenogo dioksida cirkonija, stabilizirovannogo raznym kolichestvom oksida ittrija [The influence investigation of monoclinic ZrO2 additives content on the properties of refractories from electrofusion zirconia stabilized by different amounts of yttrium oxide]. Sb. nauch. tr. OAO "UkrNIIO imeni A. S. Berezhnogo" [Coll. Sci. Proc. of the JSC "URIR named after A. S. Berezhnoy"]. Kharkov, Karavella Publ., 2002, no. 102, pp. 30—36. (in Russian).

Пат. 71624 Україна, МПК С04В 35/48, Спосіб виготовлення вогнетривких виробів із діоксиду цир-конію. Примаченко В. В., Караулов А. Г., Шулик І. Г., Гальченко Т. Г., Кущенко П. О.; заявник і патенто-власник ПАТ «УКРНДІВ ІМЕНІ А. С. БЕРЕЖНОГО», № а 2002010057; заявл. 03.01.2002; опубл. 15.12.2004, Бюл. № 12.

PAT "UKRNDIV IMENI A. S. BEREZHNOHO" [PJSC "The Ukrainian research insti-tute of refractories named after A. S. Berezhnoy"]. Sposib vyhotovlennya vohnetryvkykh vyrobiv iz dioksydu tsyrkoniyu [Method of manufacturing of refractory products from zirconia]. Inventors: Primachenko V. V., Karaulov A. G., Shulik I. G., Gal'chenko T. G., Kuschenko P. O. Appl: 2002-01-03, no. а2002010057; publ: 2004-12-15, Bull. no. 12. IPC С04 В 35/48. Patent Ukraine, no. 71624. (in Ukrainian).

Попильский Р. Я., Кондрашев Ф. В. Прессование керамических порошков. Москва : Металлур-гия, 1968. 272 с.

Popil'skij R. Ja., Kondrashev F. V. Pressovanie keramicheskih poroshkov [Pressing Ceramic Powders]. Moscow, Metallurgija Publ., 1968. 272 p. (in Russian).

Химическая технология керамики и огнеупоров / П. П. Будников и др. Москва : Изд-во литературы по строительству, 1972. 551 с.

Budnikov P. P., Balkevich V. L., Berezhnoj A. S., Bulavin I. A., Kukolev G. V., Polu-bojarinov D. N., Popil'skij R. Ja. Himicheskaja tehnologija keramiki i ogneuporov [Chemical technology of ceramics and refractories]. Moscow, Izd-vo literatury po stroitel'stvu Publ., 1972. 551 p. (in Russian).

Кайнарский И. С. Процессы технологии огнеупоров. М. : Металлургия, 1969. 352 с.

Kajnarskij I. S. Processy tehnologii ogneuporov [Refractory Technology Processes]. Moscow, Metal-lurgija Publ., 1969. 352 p. (in Russian).

Бережной А. С. О зависимости между давлением прессования и пористостью не-обожженных огнеупорных изделий. Огнеупоры. 1947. № 3. С. 124—130.

Berezhnoj A. S. O zavisimosti mezhdu davleniem pressovanija i poristost'ju neobozhzhen-nyh ogneupornyh izdelij [The relationship between pressing pressure and the porosity of unburned refractory products]. Ogneupory [Refractories]. 1947, no. 3, pp. 124—130. (in Russian).

Бережной А. С. Некоторые вопросы теории прессования огнеупоров. Сб. науч. трудов Всесоюзного научно-исследовательского института огнеупоров. Хаорьков : Метал-лургиздат, 1956. Вып. I (ХL VIII). C. 276—301.

Berezhnoj A. S. Nekotorye voprosy teorii pressovanija ogneuporov [Some questions of the theory of pressing refractories]. Sb. nauch. tr. Vsesojuznogo nauchno-issledovatel'skogo instituta ogneuporov [Coll. Sci. Proc. of the All-Union Research Institute of Refractories]. Kharkov, Metal-lurgizdat Publ., 1956, iss. I (ХL VIII), pp. 276—301. (in Russian).

Высокоогнеупорные материалы из диоксида циркония / Д. С. Рутман и др. Москва : Металлур-гия, 1985. 138 с.

Rutman D. S., Toropov Yu. S., Pliner S. Yu., Neuymin A. D., Polezhaev Yu. M. Vysokoogneupornye materialy iz dioksida tsirkoniya [High-refractory zirconia materials]. Moscow, Metallurgija Publ., 1985. 138 p. (in Russian).

Published
2020-12-30
How to Cite
Shulik, I. G., Galchenko, T. G., Protsak, E. B., & Belik, L. V. (2020). Effect investigation of a new plasticizing additive on the refractories properties from fused zirconia stabilized with yttrium oxide for single crystal growing units. Scientific Research on Refractories and Technical Ceramics, 120, 29-38. https://doi.org/10.35857/2663-3566.120.03