Композиционный керамический материал

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 668 04 В 35/48 С 04 В 8/О БРЕТЕНИЯ йуп"прочи 100-500 мкм, о т л и ч а ю щ и с я тем, что, с целью повышения ругой деформации при сохранении ности и снижении объемного веса, дополнительно содержит микросфер диаметром 50-100 мкм при следующ отношении в об.ч.: микросферы ди метром 10-50 мкм 3-5; микросферы метром 100-500 мкм Г 1-13; микрос ры диаметром 50-100 5-7,2. Материал по п. 1, о т л и ю щ и й с я тем, что он содержи микросферы с объемом закрытых по 40-703. 16 температур Л.Красулин,офеев Н%й КЕРАМИ- ове стабилиркония, вклюетром 10-50 Изобретение относится к области технологии высокотемпературных пористых конструкционных материалов с пониженным объемным весом на основе тугоплавких окислов, в частности к керамическому составу, и может быть использованО при изготовлении механически и термически напряженных элементов устройств и аппаратов.Известны составы для изготовления высокоогнеупорной пористой керамики зернистого строения, включающие плотные частицы неправильной формы и различных размеров.Прочность такой керамики при предельной пористости ф 40 Х составляет 0, 1 от прочности плотной керамики,а структура ограничивает возможность существенного снижения объемного веса.Известны также составы для по ения керамик роения,астност нкостен 500 мкм л Такие материалы имеют еще меньшие значения прочности, чем керамика зернистого строения. Их применение ограничено температурами эксплуатации до 1000-1200 С.Ячеистые материалы на основе микробаллонов обладают низким объемнымвесом, что позволяет изготовлять из них легковесные изделия.Наиболее близким по техническойущности к достигаемому результату является композиционный материал на основе микросфер (оплавленныхгранул сферической формы) стабилизированной двуокиси циркония диаметром10-50 и 100-500 мкм. Этот материалимеет высокую прочность и пористость20-402.с луч и ячеистого ст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(71) Институт высокихАН СССР(54) (57) 1. КОМПОЗИЦИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ на осзированной двуокиси цичающий микросферы днам а основе микробаллонов микросфер) диаметромгорных пород или стек826681 Однако этот 1 атериял имеет недостятОчно ВысоеутО величину уггр"Гойдеформации,Цель изобрет-,.ния " повышение упругой деформации при сохранении прочности и снижении объемного веса.Цель достигается тем, что композиционный керамический материал наоснове стяоилязированной двуокиси цирт ыкония, вклвчающитт микросферы диаметром 10-50 и 100-500 мкм, дополнительно содержит микросйеры диаметром50-100 мкм при тсле 71 р",огреем соотношениив об,ч,; микросферь; диаметром ",050 мкм 3-5 микросферы диаметром100-500 мкм 11-".:3,; ";глк 1 тосферы диаметром 50-100 мкм 5-7 причем композиЦИОННЫй КЕРамиттЕСКИй МатЕРИаЛ СОДЕРжит микросферы с Объемом закрытыхттпор 40-70%.Укаэанный объем закрытых пор выбран из условия относительцой толщиныстенки полых микросфер;= тт - т 1 П,где Э - диаметр микрстсфер; О - дйаметр полости в микросс 11 ерах. При== О, 1-0,25, что соответствует объемузакрытых пор 40-70%, имеет местосохранение прочности я повышение уг, -ругой деформатя 11 материала из полыхмикросфер4 гИЗ 110;1 1 Х 1 ИКРОст ЕР ттВУОКИСИ ЦИРттНИя ЕГО),СТабцттнэттронан 110 й 15 ВЕС,ЕОкиси иттрттятуО) гриГОтовленыСОСтаВЫ, ВК 1 ПЗЧЯКтЩЯЕ МИКРОСФЕРЫ Ра Эличных Фрякьтий (Отклоттеция размеровчастиц от среднегс значения находилось в пределах, +30%) с раэличньптотносительным объемом эякрьтых пор,КОтОРЫй ОЦЕНИВаЛИ СтатИСТЯЧЕСттИМ аНализом с использованием оптической и 4 Оэлектронной микроскопии, Сепарярование полых ьюцсросфер ня микросферыс заданным объемом закрытых пор производят седимента;тионным методом, ОбразПримечание бъемньтяПрочность,упругаяес мате при сжатии деформаиаля иэ материалатия при микросфериэ микро- сжатии1+ 70(6 Об.ч.) + + 400112 об,ч,) 70 При- Диаметр мяк- Средний отмер, росфер мкм носительный объем пор вцты т 1 яаметт;Ов 1 мм и 1 тыс отой 24 ммФоомтлят я СняЭКЕ яэ ПОЛИВИПттЛОВОГОС ПИр Т я 1. 0 бжя Г тт Ю т В Г а 3 тт К 11 ст 10 тр Одн Ойттьечп тря темпеттятуре 2300 С в течениеО5 ч. Объемный вес опр депяют методомгидростатического взвешивания, прочность - пря испытаниях ня сжатие.Харяктерттстикя образцов материалов, по 1 тученцттх иэ составов Го предлагаемому ттзобрететтиттт, в сопоставлении с хярактеристтпсам 11 образцов,ттттУттЕНПЬтХ 1 тэ и тВЕстттЫХ СОСТЯ;ОВПО ЯПЯЛОГИП 10 й тЕХЦОЛОГИИ. ПРЯВЕДЕпы в -., Яб.111 цеКЯК тэттдНО ИЭ табЛИцЬ 1, ОбЬЕМНЫйВЕС ЬтатЕРИЯттон, ПОттУЧЕНЫХ На ОСНОВЕтттттЕДЛЯГЭЕМОГО КЕРЯМИЧЕСКОГО СССТЯБЯможет бьттт; снижен на 20-50% беэ сутцсствсннОГО стИжения 1 трочнОстя п 1 тясжатия и с увеличением упругой т:ет 1 тор-.мапии, если ттякросферы содержат за"крытые поры ОтбъемОм 40-70% 0; Объсмамикросфер, Дальнейшее повышениеОбЪЕМя ЭаКрЬГтттХ ПОр 11 рИВОЛИТ К РЕЗКОМУ СнижЕцтстт:ттРОЧНОСТИ, Я ПОВЬЮ 1 ЕНИЕуттругатт деформяцтти няб;водается приОтносятетьнотт Объеме эякрь 1 тых 10 рщ.0 "7 11 с и О 1 ь 3 Ов ан ие тп; е тт 1 ят нем О Г о т.: о""тя и; ттозвола-.:т снизттть ес э;емен -тО. НЯ 1.РЯжЕ 11 НЫХ КОНСТттУКЯй ГЬ 1 СОКО- тет.ттературных япгтарятт в л в 2 рсэа,От Исцоттьзояаттив тГРСД,. ЯГЯЕМОГО КЕряттяттЕ т, 0 О С Остак в:атЕН ттэяат Т- Н 010 МОж 10 ОжИДЯТ Ь ЭГОНОМЯЧЕ СКИЙ ЭФФЕКТ От ЭКОНОМИЯ СттР 1 тЕВЬтХ МатЕРЯаЛОВ, ттаГГРИМЕР, ДЛЯ КЕРЗМИЧЕСКОГО СО- ставя на основе микросфер двуокиси циркония ХхО , стабилизированной ОКИСЬттт яттрия .ОЗ, СТОИМОС 1 т ТОННЫ сырья для получения которых составляет " 14000 руб, снижение объем тс ного веса материала на 50,т. приводит к экономии до 7000 руб на тонну сырья826681 Пр сд слжение табли ц 1 Г -6 2 30(1 об.ч,) + + 90(3 об.ч.) + 51 + 500(8 об,ч) 0,7 Предлагаемый 1600 2,8 Известный 2100 3 20(4 об,ч.) + + 400(6 бб.ч.) Корректор С.Г 1 екмар Редактор О,Иркова Техред Л.Олийнык Заказ 2313 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина,101