SU1339902A1

SU1339902A1 - Керамический материал дл электронагревателей

Info

Publication number: SU1339902A1
Application number: SU853959165A
Authority: SU
Inventors: Левон Андраникович Даниелян; Альберт Санасарович Погосян; Самвел Сашаевич Григорян; Геворк Карапетович Геворкян; Марк Борисович Гутман; Тамара Цолаковна Погосян
Original assignee: Кироваканский Завод Высокотемпературных Нагревателей
Priority date: 1985-10-03
Filing date: 1985-10-03
Publication date: 1987-09-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике . Цель изобретени - повышение срока службы нагревателей при работе в атмосфере агрессивных паров. Материал предназначен дл работы до бОО с. Он содержит, %: дисилицид титана 28 - 30;окись алюмини 7 - 10; двуокись кремни 7 - 10; алюмосили- катное волокно 7 - 10;бентонит сырой (пластификатор) 10 - 14;бентонит обожженный - остальное. Материал получен -методом спекани в защитной атмосфере. Он обладает высоким уд. сопротивлением (500 - 600 Ом.), термостоек при термоциклических режимах работы. 1 табл. (

Description

Изобретение относитс к электротермии , а именно к электронагревател м из керамических материалов, примен емых дл работы в агрессивных средах например, при переработке пластмасс.

Цель изобретени - повышение срока службы нагревателей при работе в атмосфере агрессивных паров до

Керамический материал получают следующим образом.

Смешивали порошки окиси алюмини (з -формы (коруд), двуокиси кремни (S -формы (с/-кварц), бентонита сырого (пластификатора) и обожженного в воде при 50-55% общей влажности ишхты в течение 3-4 ч. Алюмосиликатное волокно смешивали в гор чей водое (или спирте) и добавл ли в шихту. Затем добавл ли порошок дисилицида титана и перемешивали смесь в течение 1 сут до получени однофазной массы. Затем массу высуш-твали в вакууме при температуре 45 С в течение 16-17 ч, вальцевали при влажности 10-12% и экструзировали через мундштук заданного профил . Получали стержни, которые сушили до 4 сут в камерах при повышении температуры от 20 до 40°С со спижением влажности в них до 20% и спекании при температуре 1300-1350 с в течение 2,5 ч в атмосфера водорода.

Получены стерлчни пр.о моугольного профил сечением 2x8 мм, длиной 400 мм. Концевые участки длиной 20-30 мм металлизировали.

Порошок дисили1гида титана вз т с размерами частиц 1-10 мкм. Июкний предел определ етс технологическими трудност ми, верхний вли ет на стабильность удельного электросопротивлени электронагревател в работе . Алюмосиликатное волокно (48,86%

SiO

г

50,33% AljOj с рабочей температурой до 1150 С) имеет размеры частиц длиной 2-3 мм, диаметром до 10 мкм, что соотнесено с гранулометрическим составом дисилицнда титана ., Двуокись кремни с(-формы вл етс термоустойчивой при термоцикли- ровании до 600°С.

Увеличение концентрации дисилицида титана (более 30%) снижает удельное электросопротивление нагревателей (при 31% до 200 Ом-мм /м), а уменыление (менее 28%) резко его увеличивает (при 27% - 9000ммм2/м)„ Добавка алюмосиликатного волокна

(/-10%) армирует стерлши электронагревателей , что упрочн ет их делает стойкими к термоударам, тормозит образование трещин, стабилизирует удельное электросопротивление.При увеличении волокна (более 10%) усложн етс прессование,стержни деформируютс , при количестве его менее

7% ухудшаетс прочность (прочность на изгиб 1000 кгс/см), Увеличение или уменьшение за указанные пределы концентрации оксидов приводит к искривлению стержней по длине, получению трещин после спекани , т.е. к браку.

Удельное электросопротивление нагревателей из предлолсенного материала 500-600 Ом.. Объемный

вес 2+0,1 г/см , прочность на изгиб 1550 кгс/см, пористость 10-12%.

Испытани проводились в циклическом режиме под током 25 А с ваттной нагрузкой 2,5-3 Вт/см с нагревом до

600 С с выдерлжой 15 мин и последующим охлаждением. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы,при термоциклическом режиме работы предлагаемый

материал более термостойкий и сохран ет более стабильную величину удельного электросопротивлени ,чем известный нагреватель.

Фор.мула изобретен.и

Керам 1ческий материал дл электронагревателей , содерлсащий дисилицид металла, окись алюмини о(-формы, двуокись кремни и бентонит сырой (пластификатор) и обожженный, о т- л и чающийс тем,что, с целью повышени срока службы нагревателей при работе в атмосфере агрессивных паров до ,в него допол- нительно введено алюмосиликатное волокно, в качестве дисилицида металла вз т дисилицид титана, а двуокись кремни вз та с/-формы при следующем содержании компонентов, ма с.%:

Дисилицид титана

С/-ФОРМЫ28-30

Окись алюмини 7-10

Двуокись кремни

of-формы, 7-10

Алюмосиликатное

волокно7-10

Бентонит сырой 10-14

Бентонит обожженный Остальное

Дисилицид молибдена 31 Дисилицид титана 31

10

10 10

10

- 10 10

- 0,5 12 12 12

37 36,5 38

- еАО-50

+30

Наблю- Брак

даетс 200 вление чуммы

150

+ 20

По ютс тре ны

Редактор Л.Гратилло

Составитель А.Ходатаева

Техред М.Ходанич Корректор В.Бут га

Заказ 4352/56Тираж 801

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

27

38

29

30

10

10 37

14 33

10

12 38

150 - 380

370

420

+ 20

±2

+5

+3

По вл - Брак,, ютс 900 трещины

Подписное

Claims

Фор.мула изобретения 35

Керамический материал для электронагревателей, содержащий дисилицид металла, окись алюминия οί -формы, двуокись кремния и бентонит сырой 40 (пластификатор) и обожженный, о тл и чающийся тем,что, с целью повышения срока службы нагревателей при работе в атмосфере агрессивных паров до 600°С,в него допол45 нительно введено алюмосиликатное волокно, в качестве дисилицида металла взят дисилицид титана, а двуокись кремния взята d -формы при рическим составом дисилицида титана. Двуокись кремния /-формы является термоустойчивой при термоциклировании до 600°C.

Увеличение концентрации дисилицида титана (более 30%) снижает удельное электросопротивление нагревателей (при 31% до 200 0м-мм*7м), а уменьшение (менее 28%) резко его увеличивает (при 2.7% - 900 0ммм²/м)„ Добавка алюмосиликатного волокна следующем содержании компонентов,

50 ^масЛ:

Дисилицид титана

/-формы 28-30 Окись алюминия 7-10 Двуокись кремния 5θ /-формы 7-10 Алюмосиликатное волокно 7-10 Бентонит сырой 10-14 Бентонит обожженный Остальное

Состав и свойства

Известный Предлагаемый способ 1 (контроль) 2 (контроль) 3 (контроль) 4 5 . 6

Дисилицид молибдена 31

Дисилицид титана — 31 Окись алюминия οίформы 10 10 Очищенная двуокись кремния β-формы 10 - Окись кремния У~ формы - 10 Алюмосиликатное волокно - 0,5 Бентонит сырой (пластификатор) 12 12 Бентонит обожженный 37 36,5

Количество термоударов (в циклах),выдерживаемое нагревателями (нагревание до 600 С с выдержкой 15 мин и с охлаждением до комнатной температуры) 40-50

30 27 38 29 30 10 10 10 8 7 - - - - - 10 10 7 9 9 - 15 8 7 10 12 12 10 14 12 38 26 37 33 38 150 380 370 420

Изменение удельного электросопротив- ления (±2) при + 30 + 20 ±2 указанном режиме термоциклирования (требуемое 500+102), Ом·мм ^г/м) Наблю- Брак Появля- Брак,, дается 200 ются 900

явлетрещи+5 +3 ние ны чуммы