Стеклокерамический материал

(я)5 С 04 В 35/10 ГО СУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использование: производство стеклокерамических конструкционных материаловдля химической, легкой и радиоэлектронной Изобретение относится к составам стек локерамических материалов, используемых в качестве конструкционных в химической легкой и радиоэлектронной промышленно сть н стеклокерамическ ий иэ смеси; а) 50-65 ла, содержащего, м 45-70. А 120 з 0-30 и -35 вес.% порошка А ного материала являе ая прочность(предел 170-270 МПа) и нед устойчивость (к 1 н ,3%, к 1 н, раствор е близким к заявляемому по сущности и достигаемому реяется стеклокерамический ма(21) 4896272/33(56) Заявка ЕПВ И.10/06,Заявка ЕПВ 035/10.Жукина Л. А. и длы. - Минск, 1974, с Иэвесте ал,состоящ рошка стек 10 - 55, Я 102 бавок; б) 50 статком дан механическ при изгибе химическая йаОН 1,1-1 3,1%1 Наибол технической зультату явлий материвес,% поас.%: СаО до 10% до 20 з, Недотся низкая прочности остаточная , раствору у НС 1 2,3 промышленности. Сущность изобретения; материал, включающий А 120 з и стекло, содержащее ВО 2, СаО, М 90 и А 120 з, содержит А 120 з и стекло в соотношении равном (75- 85):(15 - 25), а стекло дополнителыо содержит Сг 20 з при следующем соотношении компонентов, мас,%; оксид кремния 60,0- 62,5 БФ 3102, оксид кальция 19,0-20.,0 БФ СаО. оксид магния 11,9-13,4 бФ М 90, оксид алюминия 4,3 - 5,0 БФ А 120 з, оксид хрома 1,8 - 2,1 БФ Сг 20 з. Спекание материала проводят при 1450 С. Материал имеет плотность кажущуюся 3,0 - 3,2 г/см, нулевое2водопоглощение, прочность при изгибе 340 - 360 МПа, химическая устойчивость к 1-й КаОН и 1-И НС 1 соответственно 0,06-0,08% и 1,0-1,7%. 1 табл. териал, состоящий из смеси, а) 40-50 вес.% порошкового незакристаллизоаанного стекла, содержащего, мас.%: 510 50-60, А 120 з 4 5-15, СаО "1,1-27.3, М 90 0,6-16,7, В 20 з 8,2-16.7, Ка 20+К 20 0,1-1,8: б) 60-.50 вес,% порошковой А 120 з. Данный материал обладает недостаточной механической и рочностью (и редел прочности и ри изгибе 260-320 МПа) и химической устойчивостью (к 1 н, раствору йаОН 1-1,2%, к 1 н.раствору НС 1 1,7 - 2,8%),Целью изобретения является повышение механической прочности и химической устойчивости,Поставленная цель достигается гем, что стеклокерамический материал. включающий А 120 з и стекло, содержащее 5102, СаО, М 90 и А 120 з, содержит А 120 з и стек 1 о в соотношении А 1:.Оз: стекло. равном (75 -85):(15-25), в стекло дополнительно содержит СггОз при следующем соотношении компонентов, мас,%, 902 60,0-62,5, СаО 19.0 - 20,0, М 90 11,9 - 13,4, А 120 з 4,3-5,0, СГ 203 1,8 - 2,1.Известно введение в состав стекла СгтОз в качестве катализатора кристаллизации с целью получения при термообработке определенных кристаллических фаз, Применение Сг 20 з в составе стекла, используемого в смеси с А 120 з при соотношении А 20 з. стекло, равном (75-85):(15-25), для получения стеклокерамического материала с повышенной механическЪй прочностью, химической устойчивостью, из литературных источников неизвестно и предлагается впервые,Б процессе термообработки заявляемого материала происходят сложные физико- химические процессы, связанные с кристаллизацией стекла и взаимодействием стеклофазы с А 120 з, в результате чего стеклокерамический материал представлен следующими кристаллическими фазами: корундом, шпинелью,. кианитом, и алюминатомкальция наряду с небольшим количеством остаточной стекловидной фазы. обогащенной 5102 и А 120 з. В результате подобного сочетания фаз синтезированный стеклокерамический материал обеспечивает повышение механической прочности и химической устойчивости по сравнению с прототипом;- Кроме того, повышение механической прочности и химической устойчивости заявляемого материала по сравнению с прототипом достигается увеличением количества А 120 з до 75-85 вес,% и отсутствием в составе вводимого стекла оксидов щелочных металлов,Изобретение поясняется конкретными примерами, Пример 1. Берут 75 вес.% порошка А 120 з(размер зерен 2 мкм) и 25 оес,% порошка стекла состава, мас,%: 902 62,0, СаО 19.0, М 90 12,0, А 20 з 5,0, Сг 20 з 2 0 с удельной поверхностью 6000-6500 см /г,Порошки тщательно перемешивают и формируют изделия методом термопластического прессования, добавляя 0,5%олеинооой кислоты о качестве поверхност 5 но-активного вещества и 16,5% парафина окачестве пластификатора, После этого вэлектрической печи проводят две стадии обжига изготовленных деталей: первая при860-880 С для удаления пластификатора10 при медленном подьеме температуры, вторая при 1450 С- для кристаллизации стеклаи спекания,Остальные примеры выполнены аналогично, но отличаются соотношением компо 15 нентов и составом стекла, и сведены втаблицу. Испытания на прочность проводились по ГОСТ 473.8 - 81, на химическую устойчивость по ГОСТ 473.1-81 и ГОСТ473.2-81.20 Из таблицы видно, что применение заявляемого соотношения (75-85):(15-25)А 20 з: стекло и использование стекла состава, мас.%: В 02 60,0 - 62,5, СаО 19,0-20,0,М 90 11,9 - 13,4, А 20 з 4,3-5.0, Сг 20 з 1,8-2,125 позволяет увеличить механическую прочность на 6-12,5% и химическую устойчивостьна 20-40% заявляемого стеклокерамического материала по сравнению с прототипом и тем самым увеличить срок30 эксплуатации деталей из этого материала,Формула изобретенияСтеклокерамический материал, включающий А 120 з и стекло, содержащее ЯОг,СаО, М 90 и А 20 з, о т л и ч а ю щ и й с я тем,35 что, с целью повышения механической прочности и химической устойчивости, он содержит А 20 з и стекло в соотношении(75-85):(15 - 25), а стекло дополнительно содержит Сг 20 з при следующем соотношении40 компонентов, мас.%:302 60,0 - 62,5СаО 19,0 - 20,0М 90 11,9 - 13,4А 203 4,3-5,045 Сг 20 з 1,8 - 2,1.Таблица 11770312 Таблица 2 Составитель Н,СоболеваТехред М.Моргентал орректор ОЛОрковец дактор В,Фельдм зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 3710 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5