SU1694553A1 - Высокотемпературный керамический материал - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неорганическим материалам и может быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии , энергетике, в частности дл  изделий , работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе или в контакте с агрессивными средами. Цель изобретени  - повышение прочности и жаропрочности при сохранении высокой жаростойкости. Это достигаетс  тем, что керамический материал содержит следующие компоненты, мас.%: диборид циркони  45-67; оксид иттри  5-10; карбид кремни  5-22,3; диборид титана 5-33,2. Прочность материала на изгиб 280-370 МПа при пористости 15% и 85-125 МПа при пористости 30%. Жаропрочность образцов при 1500°С составл ет 220-290 МПа и 70-92 МПа при пористости 15 и 30% соответственно. 1 табл.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к неорганическим материалам и может быть использова- но в огнеупорной промышленности, металлургии, энергетике, в частности дл  изделий, работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе или в контакте с агрессивными средами.

Цель изобретени  - повышение прочности и жаропрочности при сохранении высокой жаростойкости.

Высокотемпературный керамический материал получают следующим образом.

Порошки указанных компонентов смешивают в необходимых соотношени х. Из полученной шихты прессуют заготовки (в. гидростате без добавки пластификатора при 5-15 кбар или одноосным прессованием в металлических пресс-формах с добавкой 5-10%-ного водного раствора поливинилового спирта при давлени х 25-50 кг/мм), которые затем спекают при 1700- 1900°С в среде аргона. Дл  получени  беспористых или малопористых (единицы процентов пор) заготовок используют гор чее прессование.

Пример. Берут 100 г порошка дибо- рида циркони  (54,1 мас.%) с средним размером частиц 3-5 мкм, 15 г порошка оксида иттри  (8,1 мас.%) с средним размером частиц 3-5 мкм, 30 г порошка карбида кремни  (16,2 мас.%) с средним размером частицл/5 мкм и.40 г порошка диборида титана (21,6 мас.%) с средним размером частиц 3-5 мкм, смешивают эти компоненты в шаровой мельнице в течение 40 ч, после чего из полсх ю N сл сл

00

ученной шихты прессуют заготовки и провор т их спекание.

Другие примеры получени  керамического материала сведены в таблицу с указанием состава и свойств полученного материала.

Из полученного таким способом материала были изготовлены образцы дл  испытаний на изгиб, жаропрочность (испытание на изгиб на 1500°С) и жаростойкость.

При испытани х на изгиб использовались образцы размерами 4x4x25 мм, которые устанавливались в приспособление дл  четырехточечного изгиба и нагружались в Испытательной машине Instron.

Жаропрочность определ лась на таких же образцах в вакуумной камере при 1500°С на машине instron .

Жаростойкость керамического материала определ лась на аналогичных образцах. Определ лось изменение массы образцов при окислении их на воздухе в печи при 1200°С в течение 10 ч

Дл  всех видов испытаний на каждый состав испытывалось три-п ть образцов.

Из приведенных данных видно, что по сравнению с прототипом прочность керами- ки увеличилась в 1,5, жаропрочность в 1,6 раза, при сохранении высокой жаростойкости ,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Высокотемпературный керамический материал, включающий диборид циркони , карбид кремни  и оксид иттри , отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности и жаропрочности при сохране- нии высокой жаростойкости, он дополнительно содержит диборид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%;

   Диборид циркони 45 67

   Карбид кремни 5-22,3

   Оксид иттри 5-10

   Диборид титана5-33,2