Керамический материал для электронагревателей

(51)4 Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО ЕНИ ТЕЛЬСТ Т 0 РС 0 У С окоте ян,М.Б.Гуто СССР 1979,СССР 1982. ДЛЯ ЗЛЕК.036.662.4(088.8)ское свидетельствкл, Н 05 В 3/14,ое свидетельствокл. Н 05 В 3/14,(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение срока службы нагревателей при работе в атмосфере агрессивных паров Материал предназначен для работы до 600 С. Он содержит, 7.: дисилицид титана 28 - 30;окись алюминия 7 - 10 двуокись кремния 7 - 10; алюмосиликатное волокно 7 - 10;бентонит сырой (пластификатор) 10 - 14;бентонит обожженный - остальное, Материал получен методом спекания в защитной атмосфере. Он обладает высоким уд. сопротивлением (500 - 600 Ом.мм /м)2 термостоек при термоциклических режимах работы. 1 табл.133Изобретение относится к электротермии, а именно к электронагревателямиз керамических материалов, применяемых для работы в агрессивных средах,например, при переработке пластмасс.Цель изобретения - повышение срока службы нагревателей при работе ватмосфере агрессивных паров до 600 С.Керамический материал получаютследующим образом,Смешивали порошки окиси алюминия(пластификатора) и обозокенного в воде при 50-557 общей влажности шихтыв течение 3-4 ч, Алюмосиликатное волокно смешивали в горячей водое(или спирте) и добавляли в шихту.Затем добавляли порошок дисилицидатитана и перемешивали смес.ь в течение 1 сут до получения однофазной массы. Затем массу высушивали в васкууме при температуре 45 С в течение 16-17 ч, вальцевали при влажности 10-12/ и экструзировали через мундштук заданного профиля, Получали стержни, которые сушили до 4 сут в камерах при повышении температуры от 20 до 40 С со снижением влажности в них до 20% и спекании при температуре 1300 в 13 С в течение 2,5 ч в атмосфере водорода,Получены стержни проямоугольного профиля сечением 2 х 8 мм, длиной 400 мм. Концевые участки цлиной 20-30 мм металлизироваззи.Порошок дисилицида титана взят с размерами частиц 1-10 мкм. Нижний предел определяется технологическими трудностями, верхний влияет на стабильность удельного электросопротивления электронагревателя )в работе. Алюмосиликатное волокно (48)86% Бз.О и 50,33% А 1)О с рабочей температурой до 1150 С) имеет размеры частиц длиной 2-3 мм, диаметром до 10 мкм, что соотнесено с гранулометрическим составом дисилицида титана, Двуокись кремния 3-Формы является термоустойчивой при термоциклировании до 600 С,Увеличение концентрации дисилицида титана (более 307) снижает удельное электросопротивление нагревателей (при 31% до 200 Ом мм"/м), а уменьзззение (менее 287) резко его увеличивает (при 277 - 900 Ом мм /м) . Добавка алюмосиликатного волокнаили уменьшение за указанные пределыконцентрации оксидов приводит к искривлению стержней по длине, получению трещин после спекания, т,е.к браку.Удельное электросопротивлениенагревателей из предложенного материала 500-600 Ом. мм /м, Объемныйвес 2+О, 1 г) см, прочность на изгибг З1550 кгс/см , пористость 10-127,Испытания проводились в циклическом режиме под током 25 А с ваттнойнагрузкой 2,5-3 Вт/см с нагревом до2а26 600 С с выдержкой 15 мин и последующим охлаждением. Результаты испытаний приведены в таблице,Как видно из таблицы,при термоциклическом режиме работы предлагаемыйматериал более термостойкий и сох -раняет более стабильную величинуудельного электросопротивления,чемизвестный нагреватель. изобретения Формула35 Керамический материал для электронагревателей, содержащий дисилицид металла, окись алюминия М -Формы, двуокись кремния и бентонит сырой (пластификатор) и обожженный, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения срока службы нагревателей при работе в атмосфере агрессивных паров до 600 С,в него допол - нительно введено алюмосиликатное волокно, в качестве дисилицИда металла взят дисилицид титана, а двуокись кремния взята Ы-Формы при следующем содержании компонентов, 5 ОДисилицид титанаЫ-Формы 28-30 Окись алюминия 7-10 Двуокись кремнияа-ФормыАлюмосиликатное 7-10 волокно Бентонит сыройБентонит обожженный 7-1010-14Остальное 9902 2(7- 107) армирует стержни электронагревателей, что упрочняет их делаетстойкими к термоударам, тормозитобразование трещин, стабилизирует 6удельное электросопротивление. Приувеличении волокна (более 107) услож -няется прессование,стержни деформируются, при количестве его менее77, ухудшается прочность (прочностьна изгиб 1000 кгс/см). Увеличение1339902 Состав и свойства Известный Предлагаемый способ 3 45 12(контроль) Дисилицид молибдена 31 Дисилицид титана 31 30 27 38 30 Окись алюминия с(- формы 10 10 10 10 1 О Очищенная двуокиськремния р-формы 10 Окись кремния о- формы 10 10 10 7 Алюмосиликатное волокно 0,5 15 8 10 Бентонит сырой (пластификатор) 12 12 12 12 10 1436,5 38 26 37 33 12 Бентонит обожженный 37 38 Количество термоударов (в циклах),вьдерживаемое нагревателями (нагревание доо600 С с вьдержкой15 мин и с охлаждением до комнатной температуры) 40-50 150 - 380 370 420 Изменение удельного электросопротивления (+7) при указанном режиме термоциклирования (тре - буемое 500+ 10%),Ом мм /м)"чуммы" ны Составитель А.Ходатаева Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга Редактор Л.Гратилло 4352/56 Тираж 801ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Заказ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4