Способ изготовления керамическихизделий

О П И С А Н И Е 852835ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соаз Советских Социалистических Респуовик2799108/29-33 Госудлрствееый кеми СССРввм извбротвкий и открытий Бюллетень Ъв писания 15,09. 66,655 088.8)(53) 2) Авторыизобретении Гиндулина, Н. М. Богданович, Н, А. М Ю. В, Подъяпольский и Н. В, Оревк яко 71) Заявител 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЯ мической техноломожет оадиокеПовышение механической проч жет быть достигнуто путем обраб рамических изделий в растворахИзвестен способ изготовления ческих изделий из форстеритовой ки, по которому готовят массу, и вают детали горячим литьем под ем, обжигают детали, обрабатыва пящем водном растворе соли, су лия и проводят окончательный оНедостатком способа является ченность применения. ности моотки кесолей.керами- керами- зготавли- давлениют в кишат издебжиг 11.ограниИзобретение относится к кера промышленности, в частности, кгии изготовления конденсаторов, и быть использовано в производствера мики.В производстве керамическихконденсаторов в качестве диэлектрическопо материала используются керамические пластины (диски, прокладки, шайбы).Для повышения удельной емкости конденсаторов толщина керамической пластины должна быть минимальной, а площадь - максимальной. Одним из ограничивающих факторов для получения оптимальной геометрии является низкая механическая прочность керамики, особенно конденсаторТехническим решением, наиболее близким к изобретению является способ изготовления керамических изделий, включающий подготовку шихты, формование обжига, механическую обработку и последующий обжиг 21,Однако этот способ позволяет устранить главным образом лишь микродефекты,возникшие при механической обработке, иего трудно применить для тонкостенных изделий.Цель изобретения - повышение механической прочности керамики и адгезиинапыленных на них слоев металла.Указанная цель достигается тем, чтов известном способе изготовления керамических изделий, включающем подготовкуисходной шихты, формование и обжиг, изделия после обжига облучают импульснымкогерентным светом в ближней инфракрасной области.При этом изделия облучают светом сданной волны 1,06 мкм при плотностиэнергии в импульсе 2,2 - 4,1 Дж/см и длительности импульса 1 мс.П р и мер., Были изготовлены образцыиз керамического материала на основе системы ЬгТ 10 з - Ьг 2 гО стабилизированнойМпО в виде шайб с внутренним и внешним диаметром 9,5+" в и 20,8 о в мм (кон852835 денсаторные прокладки). После обжига ишлифовки прокладки подвергались облучению импульсным когерентным светом ОКГтипа ГОСМ. Длина волны излучения -1,06 мкм, длительность импульса 1 мс, энергия в импульсе - 38 Длс.Прокладки с помощью держателя закреплялись на расстоянии 27 -28 см от торца лазера, обеспечивающем плотность энергии в импульсе Юот 2,2 до 4,1 ди/см. При этом прокладкиоблучались как несфокусированным излучением (двумя импульсами), так и излучением, прошедшим через фокусирующуюлинзу (одним импульсом). В последнем случае линза устанавливалась непосредственнона выходе лазера. Облучению в.указанныхрежимах подвергалось 30 прокладок,Предел прочности прокладок при статическом изгибе определялся на приспособлении для контроля прочности прокладок методом трех точек,В таблице приведены значения механической прочности трех партий прокладок,изготовленных по известному и предлагаемому способам. Механическаи прочностькерамических прокладок,на изгиб, МПа х Ю х ох -аоо ах о х 2 2 д йоохм дЮхх 1)с ч Оо оооо ос.3 х номер партии Э Хо 35 Известный 92 79 58 87 61 81 52 52 52 47 88 52 61 50 70 86 56 63 56 58 70 75 57 81 65 55 76 80 95 12) 1, Способ изготовления керамическихизделий, включающий подготовку исходной 40 шихты, формование и обжиг, отл ича ющ и й с я тем, что, с целью повышения механической прочности керамики и адгезии напылениых слоев металла, изделия после обжига облучают импульсным когерентным 45 светом в ближней инфракрасной области.2. Способ по п, 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что изделия облучают светом с длиной волны 1,06 мкм при плотности энергии в импульсе 2,2 - 4,1 Дж/см и длительнос ти импульса 1 мс. 235 Предлагае- мый 110 137 107 97 77 129 105 115 89 109 105 121 111 91 112 86 122 84 103 110 61 85 110 98 71 89 115 95 84 77 443 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:55 1. Стекло и керамика, 1967,10,с. 34 - 38.2. Неорганические материалы, 1970,1, с. 158 - 159 (прототип). Структурные исследования были проведены на электронном микроскопе, инфракрасном микроскопе, радиоспектрометре, электронографе. Отмечены следующие изменения в образцах керамики после облучения их импульсным светом с плотностью энергии в импульсе 2,2 - 4,1 Ди/см. Происходит уменьшение размеров кристаллов в 2 - 5 раз до величины меньшей 1 мкм. Рефлексы на электронограмме указывают на уплотнение структуры и упорядоченное расположение кристаллов.Изменение структуры керамики в приповерхностной области подтверждается спектрами ЭПР. Ширина спектра уменьшается на 26 Э при одной интенсивности сигнала 2 101 а спин(смз и одном д-факторе, равном 2,457. Исчезает компонента сигнала, показывающая анизотропию свойств поверхности керамики,Предлагаемый способ изготовления керамики дает возможность повысить механическую прочность деталей на 50 - 60% по сравнению с известным способом, универсален по применению;способ пригоден для упрочнения изделий из любого состава керамики, позволяет создать поверхностный слой керамики, обеспечивающий изменение свойств;можно облучать изделие любой конфигурации;облучение изделий можно проводить до механической обработки и после нее и пс зволяет повысить в 1,7 - 1,8 раза адгезию напыленных слоев металла к керамической подложке. Формула изобретения