RU1815258C

RU1815258C - Refractory ceramic material

Info

Publication number: RU1815258C
Authority: RU
Inventors: Станислав Федосеевич Кондаков
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт "Эталон"; Институт физики твердого тела АН СССР
Priority date: 1990-11-12
Filing date: 1990-11-12
Publication date: 1993-05-15

Abstract

Использование: изобретение относитс к неорганическим материалам и может быть использовано в огнеупорной промышленности , металлургии, энергетике, в частности в издели х, работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе или в контакте с агрессивными средами. Сущность изобретени : керамический материал содержит 50-80,5 мас.% карбида бора, 5-25 мас.% карбида кремни , 5-18 мас.% карбида титана и 5-10 мас.% оксида натри . 1 табл.Usage: the invention relates to inorganic materials and can be used in the refractory industry, metallurgy, energy, in particular in products operating at high temperatures and loads in air or in contact with aggressive media. The inventive ceramic material contains 50-80.5 wt.% Boron carbide, 5-25 wt.% Silicon carbide, 5-18 wt.% Titanium carbide and 5-10 wt.% Sodium oxide. 1 tab.

Description

Изобретение относитс к области неорганических материалов 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.The invention relates to the field of inorganic materials and can be used in the refractory industry, metallurgy, energy, in particular, for products operating at high temperatures and loads in air or in contact with aggressive media.

Цель изобретени - повышение жаропрочности и жаростойкости при сохранении высокой термостойкости.The purpose of the invention is to increase the heat resistance and heat resistance while maintaining high heat resistance.

Предлагаемый жаропрочный керамический материал получают следующим образом . Порошки указанных компонентов смешивают в необходимых соотношени х. Из полученной шихты прессуют заготовки (в гидростате при давлении 5-15 кбар или гор чим прессованием при давлении 1-2,5 кг/мм2 и температуре 1900-2000°С). После прессовани заготовок в гидростате их спекают в среде аргона при температуре 1900- 2100°С.The proposed heat-resistant ceramic material is obtained as follows. The powders of these components are mixed in the required proportions. Billets are pressed from the resulting mixture (in a hydrostat at a pressure of 5-15 kbar or by hot pressing at a pressure of 1-2.5 kg / mm2 and a temperature of 1900-2000 ° C). After pressing the blanks in a hydrostat, they are sintered in argon at a temperature of 1900-2100 ° C.

Пример. Берут 100 г порошка карбида бора (71,4 мае. %) со средним размером частиц 3-5 мкм, 20 г порошка карбида кремни (14,3 мас.%) со средним размером частиц 5Example. Take 100 g of boron carbide powder (71.4 may.%) With an average particle size of 3-5 microns, 20 g of silicon carbide powder (14.3 wt.%) With an average particle size of 5

мкм. 10 г порошка карбида титана (7,1 мас.%) со средним размером частиц 5-7 мкм и 10,1 г порошка оксида иттри (7,2 мас.%) со средним размером частиц 3-5 мкм, смешивают эти компоненты в шаровой мельнице в течение 40 часов, после чего из полученной шихты формируют заготовки и провод т их спекание.microns. 10 g of titanium carbide powder (7.1 wt.%) With an average particle size of 5-7 microns and 10.1 g of yttrium oxide powder (7.2 wt.%) With an average particle size of 3-5 microns, mix these components in a ball mill for 40 hours, after which billets are formed from the resulting mixture and sintered.

Другие примеры получени керамического материала приведены в таблице с указанием состава и свойства полученного материала.Other examples of the preparation of ceramic material are given in the table indicating the composition and properties of the obtained material.

Из полученного таким образом материала были изготовлены образцы дл испытаний на жаропрочность (испытани на изгиб при 1700°С), жаростойкость и термостойкость .Samples for heat resistance tests (bending tests at 1700 ° C), heat resistance and heat resistance were made from the material thus obtained.

В испытани х на изгиб при 1700°С (жаропрочность ) использовались образцы размерами 4x4x25 мм, которые устанавливались в приспособление дл четырехточечного изгиба в вакуумную камеру и нагружались в испытательной машине InstrorT. при этом фиксировалась разрушающа нагрузка, аIn bending tests at 1700 ° C (heat resistance), 4x4x25 mm samples were used, which were installed in a four-point bending fixture in a vacuum chamber and loaded in an InstrorT testing machine. while the breaking load was fixed, and

СОWith

сwith

0000

||

СПJoint venture

0909

затем вычисл лось значение прочности на изгиб.then the bending strength value was calculated.

Жаростойкость керамики определ лась на аналогичных образцах, Определ лось изменение массы образцов при окислении их на воздухе в печи при температуре 1200°С в течение 10 часов.The heat resistance of ceramics was determined on similar samples. The change in the mass of the samples was determined upon their oxidation in air in a furnace at a temperature of 1200 ° С for 10 hours.

Термостойкость определ лась на цилиндрических образцах диаметром и длиной 10 мм. Определ лось число термоциклов до разрушени по режиму 1250°СЈвода 10°С.Heat resistance was determined on cylindrical samples with a diameter and a length of 10 mm. The number of thermal cycles to failure was determined by the regime of 1250 ° C - water of 10 ° C.

Дл всех видов испытаний на каждый состав испытывалось 3-5 образцов.For all types of tests, 3-5 samples were tested for each formulation.

Применение керамического материала позволит значительно расширить областиThe use of ceramic material will significantly expand the field

00

55

использовани керамики в промышленнм сти, особенно, дл изделий, рэботающи при высоких температурах.the use of ceramics in industry, especially for products operating at high temperatures.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION Heat-resistant ceramic material containing boron carbide, silicon carbide and yttrium oxide, characterized in that, in order to increase the heat resistance and heat resistance while maintaining high heat resistance, it further comprises titanium carbide in the following ratio of components, May.%:

Boron carbide 50-80.5 Silicon carbide 5-25 Yttrium oxide 5-10 Titanium carbide 5-18