Электропроводный керамический материал

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 111992490(22) Заявлено 28. 05. 81 (21) 3296901/29-33 Р 1 М К з с присоединением заявки МС 04 В 35/50 Госуаарственньюй ноинтет ССС Р по аелам нзобретеннй н отнрытнйФ.А. Акопов, А.С. Власов, Е.Е. Пои Г.Н. Чернышовс 72) Авторы изобретен с. нститут высоких т 1 Заявите ур АН СЪ:) ЭЛЕКТРОПРОВОДНИЙ КЕРАИИЧЕСКИЙ ИАТЕРИАЛ априого аемому тигаетропро (3) дл ектро-. р моле%с75-99 ф 75или ИЬ Об 0,25-25этого материала явлостойкость.ения " повышение те тигаетсамическиТаООт прй слнтов,ве тем, й мадо" едуерсный олакиО ию в в и ре 30 Изобретение относится к высокоогнеупорным, злектропроводным, термостойким керамическим материалам; которые могут быть использованы в энергетике в качестве токовыводов электродов, в огнеупорной проньпаленностив качестве нагревателей. Материалможет применяться как конструктивныйв термонапряженных высокотемпературных агрегатах с окислительной атмосферой. Рабочая температура для материала до 1800 оС,Известны высокоогнеупорные керамические материалы, обладающие высокойэлектропроводностью, например составна основе твердого раствора БгО(О -СеОД 1) .Однако в интервале температур ниже1200 фс указанные материалы имеютудельное сопротивление 100 Ом см,что ограничивает область их применения.Известен также керамический материал, имеющий высокую электропроводность, но небольшую термическую стойкость, что ограничивает область егоприменения. Палая термостойкость материала на основе Се 02 обусловленаего повышенной активностью к спеканию. Регулировать интенсивность спе-,кания стандартными методами,мер, подбором гранулометричесостава, очень трудно (21Наиболее близким к предлапо технической сущности и домому результату является элеводный керамический материализготовления нагревателей, э10 дов, включающийСеОттазон Недостатком ется низкая терм Цель изобрет мостойкости. Поставленная цель дос что электропроводный кер териал, содержащий Се 0,2 полнительно содержит 2 г,кхцем соотношении компоне Сесе . 80-95 ТаоО 2-10 2 ГО 2-10 В массе материала мелкодисп тугоплавкий оксид цнркония обв вает зерна твердого раствора С,Та 05 и препятствует их спекан единый монолит. После спекания делии образуется подобие микро щинноватой структуры. Получить-25 ТаО 15 С 75 СеО мостойкую керамику на основе СеО- ТаО раньше не удавалось из-эа большой активности этого твердого раствора к слеканию. Создать структуру подобную микротрещинноватой, оказалось воэможным только с введением ЕгО.При содержании твердого раствора СеО более 96 вес.Ъ получается нетермостойкая структура из-эа активного спекания твердого раствора СеО, 10 при содержании твердого раствора Се 01 менее 80 вес.Ъ - падает электро.проводность материала по сравнению с прототипом.При содержании Та 1 О в твердом 15 растворе СеО.более 10 вес.Ъ рабочая температура материала значительно уменьшается относительно прототипа, фри содержании Та О в твердом растворе СеО менее 2 вес.Ъ электропровод- ность материала значительно уменьшается.Если содержание ЕгО более 10 вес,Ф, падает электропроводность материала по сравнению с прототипом если менее 2 вес.Ъ - это приводит к снижению термостойкости матеРиала, Для получения сплава изготовлено 9 смесей ингредиентов. Термостойк тенлосмены Состав матеРиала, вес.Ъ .1200 20 о разрушения96 СеО, -2 Та, О, -2 Ег Составы и процентное содержание ингредиентов приведены в таблице,Образцы керамики изготавливаются по следующей технологии.Осуществляют смешение исходных по-, рошков СеО и Ыб О в заданных соотношениях в барабанном смесителе в тече- .ние.2 ч.Осуществляют прессование брикетов и проводят их обжиг в воздушиой атмосфере при 1700 дС и выдержке 5 ч.Проводят дробление брикетов синтезированных твердых растворов и рассев материала на Фракции, смешивают гранулометрические составы в следующих пропорциях, В: Огб,4-500,2-0,1-250,06-0,03-25К полученному гранулометрическому составу добавляют определенное количество стабилизированной Ег 02 дисперсностью20 мкм,прессуют образцы в виде цилиндров высотой 12 мм и диаметром 12 мм,. образцы обжигают, в воздушной атмосФере при 1700 С и выдержке 5 ч,Состав и свойства полученного материала в сравнении с прототипом представлены в таблице.992490 формула изобретения Составитель В. Соколова. Редактор А. Власенко Техред.М,Тепер Корректор Ю. МакаренкоЗаказ 361/27 Тираж 620 " Подписное ВНИИПИ Государственного камитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М, Раушская наб., д. 4/5филиал НПП ффПатент 1 ф, г, ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемый материал предназначен для работы в качестве промежуточного слоя электрода МГДГ и имеет контакт с одной стороны с керамикой иэ иоксида циркония с температурой . ОООф С, а с другой стороны контактирует с металлическим водоохлаждаеьым токовыводом с,температурой 200- 800 эС, Подобные условия работы. требуют высокой термостойкостн материала. Кроме того; в процессе изготовления электрода необходимо обеспечить хорошее спекание рабочей части электрода на основе Зго и токо- выводящей части на основе Сеоз.Диоксид циркония, который находится не внутри керамического слоя, а на его границе с рабочим слоем Иго, способствует хорошему спеканию рабочей и токовыводящей частей электрода. Введение диоксида циркония в качестве ингибитора спекания в предла.гаемый материал снижает активность материала к. рекристаллизации и повышает его термостойкость, Это может дать значительный экономический эффект, так как увеличивает ресурс ра.боты электродов и нагревателей Электропроводный керамический материал, содержащий СеО и Тало, о тл и ч а ю щ н й с я тем, что, с це 10 лью повышения термостойкостн, ондополнительно содержит Ег 04 прн следующем соотнсшенин компонентов, вес.ЪфСео, 80-95та О 2-1015 2 гоф. 2-10Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 306106, кл. С 04 В 35/48, 1971.2 О 2. Акопов Ф.А., Полубояринов Д.Н.Некоторые свойства спекшейся керамики из двуокиси церня, - Огнеупоры, 1965, Р 4, с. 37-41.3. Авторское свидетельство СССР25 по заявке 9 2934054,кл. С 04 В 35/50,1980.