Керамический материал

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихреспублик т 8449 АВтОи:коьи СВИ ю.05.79 (21) 2767614/29-33 51)м, кд,з С 04 В 35/4 вки сударственный комитет СССР о делам изобретений н открытий.03.8 та опубликования описания 2) Авторыизобретения.А. Близнюк, Т.К. Дамзова, И.А. Киянский, .А, Питов, Ф,М.Спиридонов и Д.Г. Кузнецов эводственное объединение "Энергия" Научно(71) Заявител 54) КЕРАМИЧЕСКИИ МАТЕРИ г О с Хромит РЗЭ (л Окись алюмини Этот материал материалы на осн имеют недостаточ и высокую темпе кую к температур обеспечивает дос плотности спеченЦель иэобрете мостойкости и пл Изобретение относится к высоко- температурным керамическим материалам на основе сложных окислов и может быть использовано при изготовлении окисных электрических нагрева. телей, электродов МГД-генератора и. других высокотемпературных изделий.Известны керамические материалы на основе хромитов РЗЭ с различными добавками, предназначенные для электродов МГД-генератора, нагревателей и других высокотемпературных изделий 1).Наиболее близким к предлагаемому по составу ингредиентов и по техническим характеристикам является металлокерамический материал (2 Г о следующим составом ингредиентов,антана) 65-99 2 я 1-35а также и другие ове хромитов РЗЭ, ную термостойкость ратуру спекания,близ- е разложения, что не тижения высокой ного материала.ния - повышение теротности. Поставленная цель достигается тем, что керамический материал,включающий хромит лантана и окись алюминия, дополнительно содержит окись лантана и окись лития при следующем соотношении компонентов, вес.В;Окись алюминия 0,1-35 Окись лантана 0,5-4,0 Окись лития 0,1-3,0 Хромит лантана Остальное Достижение указанных эффектов можно объяснить следующим образом,При введении окиси лантана в состав материала последняя распределяется по границам зерен. При спекании материала на месте контакта окись алюминия - окись лантана образуется прочное соединение (алюминат лантана) с температурой плавления ) 2100 С, на месте контакта окись лантана - хромит лантана окись лантана достраивает решетку хромита лантана эа счет связывания нескомпенсированных валентностей на поверх ности зерна того и другого вещества. Таким образом, при введении окиси лантана в материале увеличивается количество химических контактов на единицу объема керамического материала. Однако увеличение прочности,)750 а следовательно и термостойкостиматериала может произойти тольков случае большой дисперсности окисилантана и равномерности ее распределения по объему материала, Поэтомуокись лантана вводят в материал ввиде частиц размером около 1 мк илив виде раствора нитрата лантана,Введение в состав материала окиси лития создает в компонентах материала на стадии спекания дополнительные дефекты, которые облегчают процесс диффузии ионов, а следовательно ускоряют процесс спекания и снижают его температуру, а также облегчают и делают более полным процесс взаимодействия по границам зерен в местах контактов.Оптимальное содержание окиси лантана составляет 0,5-3 вес.Ъ, большее и меньшее содержание окиси лантана снижает термостойкость. Повышение термостойкости и увеличение плотности материала наблюдается при введении окиси лития в количестве 0,1 вес.Ъ, При введении окиси лития в количестве более. 1 вес.Ъ увеличения термостойкости практичес-, ки не происходит. Нулевая пористость достигается при введении окиси лития в количестве 3,0 вес.В. Таким образом, оптимальное количество окисилития составляет 0,1-3,0 вес,%,Для получения материала изготовляют ряд смесей ингредиентов материала предлагаемого состава и материала известного. Из приготовленныхсмесей прессуют образцы в формепластины размером Зх 15 х 30 мм, в качестве связки используют раствор поливинилового спирта, давление прессования составляет 1 т/см Спрессованные образцы спекают в инертнойатмосфере при 1650 С и 1750 С в те.чение 4-х часов. Полученные образцыподвергают испытанию на термостой кость (т.е. термоциклируют по режиму нагрев 1000 С - охлаждение доо20 С в воде). Термоциклированиепроводят до растрескивания образцов.Пористость определяют по формуле 20 Р(1 - в ) 100, где Р . - расчетная,гтеоретическая плотность материалаобразца, Р - плотность материалаобразца, определенная при помощи 25 гидростатического взвешивания (пикнометрическая плотность).Конкретные составы образцов иих свойства, в сравнении с известным,представлены в таблице.814982 Продолжение таблица МР Состав матеи/и риала,вес.Ъ Температураспекания вгелии,С Пористость% 7 аСгО 80 1750 0,8 22 А Р 20 э 15,0 а 03 40 1,0 8 аСгО 82,9 1750 АХ Оз 150 1650 а 20 2 о 1,2 17 10 3,2 0,1 9 .аСгОз 80,0 АР О 15,0 1750 а Оэ 2,О 1650 31 0,4 27 С 0 3,010 аС гО 96,9 1750 29-30 0,5 АС 20 з О 1 1650Са О, 2,0 20 1,3 1,0 11 ЕаС гО 62 1750 24 А 60, 35а 20 з 2,0о г,о Способ получения предлагаемого 60 материала не меняется, по сравнениюсо способом получения известного материалаФормула изобретенияКерамический материал, включающий 65 хромит лантана и окись алюминия,А а 20 э 15,0 .а 203 0,5 .20 1,0 Более высокая термостойкость и ;отность предлагаемого материала позволяет получить .иэделия из этих материалов, надежно работающие при высоких температурах в условиях отноф сительно резких перепадов температуры. Термостойкостьколичествотермоциклов1000 С 20 С,ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 952/38 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости и плотности, он дополнительно содержит окись лантана и окись лития при следующем соотношении компонентов,вес.%:Окись алюминия 0,1-35Окись лантана 0,5-4,0 Окись лития 0,1-3,0 Хромит лантана Остальное Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 499248, кл. С 04 В 35/42, 1974.52. Авторское свидетельство СССРМ 492505, кл. С 04 В 35/42, 1974,