Эмалевое покрытие для защиты тугоплавких металлов

 

ЭМАЛЕВОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, включающее ВаО, NbgOj, соединение алюминия и фосфора, отличаю ,т е е с я тем, что, с целью повышения-жаростойкости , удельного сопротивления при температурах более 700 С и устойчивости к щелочным металлам , оно в качестве соединения алйэминия и фосфора содержит А1.0з и PjOg- идополнительно содержит ZrO при следующем соотношении компонентов ,, мае.%: 20-40 ВаО NbgOc 10-25 25-48 fR°3 15-40 0,5-5,0 ZrOo

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) С 03 С 7/00

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21 ) 3279382/29-33 (22) 16;04.81 (46) 23.11.83. Вкп. )) 43 (72) Г.П. Седмале, У.Я.Седмалис, P.À. Цимдинь, В.К. Межецкис,В.П.Кобяков и Д.Л. Цецхладзе (53) 666.293.522(088.8) (54)(57) ЭМАЛЕВОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ включающее ВаО, Nb20-, соединение алюминия и фосфора, о т л и ч а ю— ,щ е е с я тем, что, с целью повышения:жаростойкости, удельного сопротивления при температурах более

700 С и устойчивости к щелочным мео таллам, оно в качестве соединения ал)0миния и фосфора содержит А2 0 и

Р20 и дополнительно содеРжит Ег02 при следующем соотношении компонентов,, мас.Ъ:

ВаО 20-40

Б)>205, 10-25

A1,>О 25-48

Р2 66 15-40

1055729

20

Изобретение относится к жаростойким покрытиям для защиты тугоплавких металлов, используемых в приборостроении.

Известен состав эмалевого покрытия для защиты тугоплавких металлов, содержащий, мас.Ъ: Si02 5-15, А120

25-45; Р20< 10-25, ВаО 30-45; Сгг03

1-3, Се02 0,5-1.

Этот состав обладает следующими свойствами:

KTP в интервале

20-400 С,град 60-72 10 температура/ ОС размягчения 750-800 оплавления- 1350-1500 15

Удельное электросопротивление при 750 С, Ом«см 10 -5.10

Жаростойкость,oÑ До 1300

Однако при данной температуре покрытие находится в сильно размягченном состоянии и не обеспечивает надежной защиты покрытого металла.

Наиболее близким к изобретению . является состав жаростойкого покрытия, содержащий, мас.Ъ: ВаО 26-60;

S i O2 5-12, Се О д О, 5-6; БЪ 205 О 5-5, СаО 0,5-17; А1(РОЗ)З 32-59.

Недостатками известного состава являются невысокие жаростойкость, удельное сопротивление при температу-З0 ре более 700(C и устойчивость к щелочным металлам.

Цель изобретения - повышение жаростойкости, удельного сопротивления при температуре 6ozee 700еС и устой- 35 чивости к щелочным металлам.

Цель достигается тем, что.эмалевое покрытие для защиты тугоплавких металлов, включающее Ва0, Nb20>, сое динение алюминия и фосфора, в качест-40 ве соединения алюминия и фосфора содержит А220 S и Р20 H ponoJiHHTe z но содержит Ег02 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ВаО 20-40 45

НЬ2. 05

10-25

А120 25-48

P О

2 3

15-40

ZrO2 0,5-5,0

ФРитту )KBPocTQAKox o HQKPHTBR cHB 50 тезируют из химических реактивов марок "4" и "4дА." нри следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

А12ОЭ 25,3-48,5, (NH4)g НРО4 27,9-64,8, ВаСО> 25,6-51,2 ; Zro 0,5-5,1;

НЬ 20 я 10, 1-25, 3.

Синтез фритты покрытия происходит в интервале 1500-1600ОС. Полученный стекловидный продукт подвергают помолу в среде изопропилового спирта до размеров частиц не более 30 мкм.

Полученную суспензию наносят на слегка -(100-150 С )разогретые образцы из тугоплавких металлов при по мощи пульверизатора.Оплавление покрытия, происходит в вакууме не менее 5 б 10 -1,5.10

1050-1350

920

10-5тор в интервале 1400-1500 С с выдержкой 10-15 мин.Полученное покрытие имеет следующие характеристики:

КТР в интервале

20-300 С, град-1 (55-68)"10

Дилатометрическая температура размягчения,С о

800-920

Пористость (оп.ределена электрографическим методом ), пор/см

0-1

Удельное электросопротивление при 750 С, Ом-см

Жаростойкость,ОС

Угол смачивания относительно нио.бия при 1450 С (при оплавлении в вакууме образца высотой и диаметром: 1 мм, помещенного на ниобиевую подложку, с последующим установлением при помощи фотографирования угла смачивания }, град 30-45

Пример 1. Жаростойкое покрытие состава, мас.Ъ: А1 0 48,0;

Р 20 15,0 с ВаО 20, О, NbgOg 16, 5, Его2. 0,5, приготавливают из шихты состава, мас, Ъ: A720> 40, 09," (NH4)2HPO4 23,55; ВаСО3 21,83, Nb2O g 14,10; Zr02 0,43 °

Температура синтеза фритты жаростойкого покрытия — 1600 С.

Жаростойкое покрытие, имеет следующие характеристики:

Температура оплавления покрытия, С 1500

Пористость, пор/см2 1

Ктр,* град-1 55 10

Температура размягчения, C

Удельное электросопротивление при

750 С, Ом см 1 5 10

Жаростойкость, С 1200-1350

Угол смачивания, град

Пример 2. Жаростойкое покрытие состава, мас. Вг А4 0З 25,0;

Р205 20,0; Вао 25*0: Nb20$25.0i

Zro 5,0, приготавливают из шихты состава, мас.Ъ: А1203 20,13, (NH )гнРО 30 12, ВасО 25 87, 4 2

Nb2Og 19,92; Zr02 3,96.

Температура синтеза фритты жао ростойкого покрытия -. 1500 С.

Жаростсйкое покрытие имеет следующие характеристики:

Температура оплавления, ОС 1450

Пори стость, пор/см2 . О

1055729

57 10

КТР, град-"

Температура размягчения, С 860

Удельное электросопротивление при 750оС

Ом см 6,0 10

Жаростойкость, С 1200

Угол смачивания, град 36

Пример 3. Жаростойкое покрытие состава, мас; Ъ| А12ОЗ 25,0;

P2O@ 40,0; ВаО 24,0; Hb>O> 10,0;

ZrO 1 0 приготавливают из шихты состава, мас.Ъ: Al„O 16,92; (НН )2 НРО,1 50, 38; ваСОз 21,06;

Hb O 6,84; ZrO@ 4,80.

Температура синтеза фритты жаростойкого покрытия - 1500 C.

Жаростойкое покрытие имеет следующие характеристики:

Температура оплавления, С 1430

Пористость, пор/см

KTP град "

Температура размягчения,оС 815

Удельное электросопро0

59-10 1

62-10

Состав

Свойства

По приме ру

Удельное электросопротивление при 800 С Ом см 9,5 108

5,5 10 4,8-108

6,5 ° 10 1,5 10-3,2 ° 10 .

145

145

145

120

Устойчивость к парам натрия, ч

>10

)10

>10

)10

Радиационная стойкость в течение 8 ч

Не меняет внешний вид и фазовый состав

Изменяет внешний вид и фазовый состав

Т, ос

920 86 0 815 905

810-920

Предлагаемое жаростойкое покры тие предназначено для защиты тугоплавких металлов (ниобия, его спла вов, молибдена и др.) от окисления при повышенных температурах, однако может быть применено и для спаивания указанных ме1 таллов.

:кими электроизолирующими свойствами при повышенных температурах»

Совокупность этих свойств обеспечивает работу деталей, узлов, изготовленных из тугоплавких металлов, защищенных данным покрытием, в жестких условиях, например повы)шенных.температурах в условиях ва куума, в окислительной среде, а так-60 же в среде продуктов сгорания обыч ного топлива.

Жаростойкое покрытие обладает

Высокой рабочей температурой и высоВНИИПИ Заказ 9230 19 Тираж 486 Подписное

Филиал ППП Патент,г, жгород,ул.Проектная, Термостойкость (нагрев до 1150 С 10 мин ), циклы тивление при 750оС, Ом -см б, 8.10

Жаростойкость, С 1050

Угол смачивания, град 30

Пример 4. Жаростойкое покрытие состава, мас. Ъ: Al Оз 30,1;

Р205 15,5 вао 40,0 ЙЪ20611,2

ZrOg 3,2.

10 Температура синтеза фрнтты жаростойкого покрытия — 1550 С.

Жаростойкое покрытие имеет следующие,характеристики:

Температура оплавления, С 1470

Пористость, пор/см

КТР, град

Температура размягчения, С 905

Удельное электросопротивленне при 750оС, Ом-ом 8,5.10

Жаростойкость, c 1300

Угол смачивания, град .38

Свойства составов по примерам приведены в таблице.

По при- По приме По примеру Известный меру 2 ру 3 4