Шихта для изготовления твердых электролитов

СОЮЗ СОВЕ А ЕО(ИХ 04 В 35/48 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУв,Васель ны Диоксид циркония,стабилизированныйоксидом кальцияОксид висмутаФторид алюминияФторид лития 91-98, 2 0,3-2 1-5 0,5-2ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЗФ(71) Украинский научно-исследоваткий институт огнеупоров и Всесоюзнаучно-исследовательский институтавтоматизации черной металлургии(56) 1, Авторское свидетельство СУ 726063, кл. С 04 В 35/48, 1978.2. Авторское свидетельство СССВ 556126, кл. С 04 В 35/49, 1977(54)(57) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ, включающая диоксид циркония, стабилизированный оксидом кальция, оксид висмута и добавку, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения термической стойкости и металлоустойчивости при сохранении электропроводности, она в качестве добавки содерзит фториды алюминия и лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:Паиболее б.цЕзкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является огнеупорная масса для 1;зготовлеция вакуукепгготееьглизделий е 21, например твердых электролитов, егклкгчаеощая, вес:Оксид циси;таДиоксид титанаСтабилизированная 0,1-3,00,05-0,5 Остальное днуок 1 тсь 1 "иркоцияОднако укэзаегна 51 масса характеризуется недостаточно высокой термостойкостью и малой металлостойкостью, что приводит или к частому растрескиванию твердого элемента (чувствительного элемента активометра) при опускании его в жидкую сталь, имеющуютемпературу 1550-1750 С, или к проО55никновению металла через твердь 1 й электролит в период замера окисленное.ти стали и,таким образом, прекращениюзамера ранее требуемого кремния. Изобретение относится к производству твердых электролитов ца осцонедиоксида циркония.Твердые электролиты ца основе стабилизированного диоксида циркоциянаходят широкое применение для замера содержания кислорода в различных средах: газах, расплавах солей и различных металлов, в частности расплавах стали, топливных элементах,ЕО электролиэерах и других спеииальньЕх установках и приборах.Для замера активности кислородав жидких сталях применяются активометры, чувствительным элементом которых ягляется твердый электро 11 итна основе диоксида циркоиия. Твердыйэлектролит, применяемый в указанных приборах должен обладать высокой электропроводностью и ионной проводимостью Высоесойе термостойкосты и устойчивостью к расплавам измеряемой жидкой стали.Известен огцеупорцый электропро 25 водный керамический материал для изЕготовлеция твердых электролитг н 1, включающий, мол. Х:Двуокись циркоция 87,3-89,6Окис- скандия 9,7- 10,0Двуокись титана 0,5-3,0 3011 с д О с т а т к 0 и у к а 3 а и и ы х м а с с я В "е 51 е т. ся то, что изделия ца основе ."02 не обладают комгелексом свойств - вь 1- сокой электропроводностью и ионной проводиееостью наряду с высокой термои металлостойкостью. Дель изобретения - Еговьецееееие термической стойкости и металлоустойчиности ири сохранении электропроводности.Поставленная цель достигается тем, что гееглхта для изготовления твердых электролитов, включающая диокг ид циркония, стабилизированный оксидом кальция, оксид висмута и добавку, в качестве добавки содержит фторидыалюминия и лития ири следующем соотношении компонентов, мас.7.;Диоксид циркония,стабилизированцьЕйоксидом кальция 91-98,2Оксид висмута 0,3-2Фторид алюминия 1-5Фторид лития 0,5-2В лаборатории УкрНИИО изготовленыобразцы изделий из предлагаемой пихты и пихты-прототипа, Изделия изготовлены в виде стержней диаметром3 мм методом пластического формовация ца органической связке, Послесушки оци разрезались до необходимой длины (Амм), а затем обжигаепк.ь ири 1750 С с изотермической.О,выдержкой б ч. Свойства изделий посгее обжига приведены в таблице.Термостойкость изделии определялипутем погружения изделий в расплавОленную сталь при 1650 С, ныдержинанием в ней 30-60 с и охлаждении затем ца воздухе.Проиитку металлом определяли по степени его проникновения (в мм) в изделия после погружения его в металл и зыдержки в нем в течение 5 мин при 1650 ОС.Из приведенных в таблице данных следует, что термометаллостойкость изделий, изготовленных из предлагаемой шихты (пример 1-3) вьшее, чем из пихты-прототипа и запредельных значений изделий из предлагаемой пихты (пример5), а пропитка металлом меньшая. Электропроводность изделий при этом находится в пределах близких значений для изделий всех составов.Изделия из предлагаемой массы более высокой термометаллостойкости при сохранении высоких электрических свойств, что позволяет сократить длительность плавки на 17. и снизить расход датчиков за счет исключения отказа датчиков при замерах. Стоимость твердого электролита из предлагаемой массы находится на одном уровне с базовым образцом1096253 Показатели Примеры Способпрототип По запредельным значениям По предлагаемому способу Содержание компонентов, мас.7 99,2 87 98, 2. 95 91 98 Х 10 0,5 0,2 0,5 0,1 0,3 Термостойкость(металл овоздух), теплосмены 0 СвободПропитка металлом, мм 0,2-0,3 0,3-0,4 0,5-0,7 0,6-0,9 Удельное электросопротивление,при1000 С, Ом см 447 410 440 435 430 400 Составитель В. СоколоваРедактор С. Тимохина Техред М.Тепер Корректор А.Тяско Заказ 3738/ 17 Тираж 606 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2 3ТО ная пропитка потрещинам 0,3-0,5