Жаропрочный керамический материал

 

Использование: изобретение относится к неорганическим материалам и может быть использовано в огнеупорной промышленности , металлургии, энергетике, в частности в изделиях, работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе или в контакте с агрессивными средами. Сущность изобретения: керамический материал содержит 50-80,5 мас.% карбида бора, 5-25 мас.% карбида кремния, 5-18 мас.% карбида титана и 5-10 мас.% оксида натрия. 1 табл.

с<)K 3 ".Anf- гских

О1ЦИАЛИС ТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 С 04 В 35/56

\ О

CQ е Ъ (л

1Я (л

СО

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент cccpl

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4881540/ЗЗ (22) 12.11.90 (46) 15.05.93. Бюл. М 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт "Эталон" и Институт физики твердого тела АН СССР (72) С.Ф. Кондаков (56) Патент США N 4097293, кл. С 04 В

35/52, опублик. 1972. (54) ЖАРОПРОЧНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области неорганических материалов и может быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии, энергетике, в частности,для изделий. работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе или в контакте с агрессивными средами.

Цель изобретения — повышение жаропрочности и жаростойкости при сохранении высокой термостойкости.

Предлагаемый жаропрочный керамический материал получают следующим образом. Порошки указанных компонентов смешивают в необходимых соотношениях.

Иэ полученной шихты прессуют заготовки (в гидростате при давлении 5 — 15 кбар или горячим прессованием при давлении 1-2,5 кг/мм и температуре 1900-2000 С). После прессования заготовок в гидростате их спекают в среде аргона при температуре 190000оС

Пример, Берут 100 г порошка карбида бора (71,4 мас.%) со средним размером частиц 3-5 мкм, 20 r порошка карбида кремния (14,3 мас.%) со средним размером частиц 5.5 3,, 18 l5258 А1 (57) Использование: изобретение относится к неорганическим материалам и может быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии. энергетике, в частности в изделиях, работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе или в контакте с агрессивными средами. Сущность изобретения; керамический материал содержит 50 — 80,5 мас.% карбида бора, 5-25 мас.% карбида кремния, 5 — 18 мас.% карбида титана и 5 — 10 мас.% оксида натрия. 1 табл. мкм, 10 r порошка карбида титана (7,1 мас.%) со средним размером частиц 5-7 мкм и 10,1 г порошка оксида иттрия (7,2 мас.%) со средним размером частиц 3 — 5 мкм, смешивают эти компоненты в шаровой мельнице в течение 40 часов, после чего иэ полученной шихты формируют заготовки и проводят их спекание.

Другие примеры получения керамического материала приведены в таблице с указанием состава и свойства полученного материала.

Из полученного таким образом материала были изготовлены образцы для испытаний на жаропрочность (испытания на изгиб при 1700 С), жаростойкость и термостойкость.

В испытаниях на изгиб при 1700 С (жаропрочность) использовались образцы размерами 4х4х25 мм, которые устанавливались в приспособление для четырехточечного изгиба в вакуумную камеру и нагружались в испытательной машине "lnstron", при этом фиксировалась разрушающая нагрузка, а

18152г18

Жаропрочность (прочность на изгиб, МПа

1700 С) Со е жание компонентов мас.

Состав керамики

Термостойкость

1250 С вода. циклы

Пористость

О («+-2) У2Оз

SiC

TIC

В4С

6,6

7,2

9,1

7,5

8,9

7,2

7,9

14,3

9;3

18,2

23

S,3

80,5

71,4

65,7

60,5

77,7

74,7

280

38

23

7,1

12,2

7,5

13,1

10,1

1

3

6

0,5-1

0,5-1

0,5-1

0,5-1

0,5-1

1-1,5

0,5-1

0,5-1

Составитель Е.Юдина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 1617 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (.(:.СР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина 102 затем вычислялось значение прочности на изгиб.

Жаростойкость керамики определялась на аналогичных образцах, Определялось изменение массы образцов при окислении их на воздухе в печи при температуре 1200"С в течение 10 часов.

Термостойкость определялась на цилиндрических образцах диаметром и длиной 10 мм. Определялось число термоциклов до разрушения по режиму 1250 С вода

100Ñ, Для всех видов испытаний на каждый состав испытывалось 3 — 5 образцов.

Применение керамического материала позволит значительно расширить области использования керамики в промышленн1. сти, особенно, для изделий, работающи при высоких температурах.

Формула изобретения

5 Жаропрочный керамический материал, содержащий карбид бора, карбид кремния и оксид иттрия, отличающийся тем, что, с целью повышения жаропрочности и жаростойкости при сохранении высокой

"0 термостойкости, он дополнительно содержит карбид титана при следующем соотношении компонентов, мас. :

Карбид бора 50-80.5

Карбид кремния 5 — 25

Оксид иттрия 5 — 10

Карбид титана 5-18

Жаростойкость (изменение массы при окислении

1200 С.

10 @ac), мг/см