RU2009127878A

RU2009127878A - Способ порошковой металлургии для изготовления огнеупорного керамического материала

Info

Publication number: RU2009127878A
Application number: RU2009127878/03A
Authority: RU
Inventors: Паскаль ПИЛЮЗО (FR); Паскаль ПИЛЮЗО; Мелюзин ФЕРЬЕ (FR); Мелюзин ФЕРЬЕ
Original assignee: Коммисарья а л`Энержи Атомик-СЕА (FR); Коммисарья а л`Энержи Атомик-СЕА
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2011-01-27
Also published as: JP2010513204A; JP5406727B2; US20090315227A1; DE602007007823D1; US8097202B2; CA2673471A1; CA2673471C; RU2490230C2; ATE473949T1; FR2910466A1; EP2125661A2; WO2008096072A3; EP2125661B1; WO2008096072A2

Abstract

1. Способ порошковой металлургии для изготовления огнеупорного керамического материала, включающего гранулы диоксида гафния HfO2, имеющего моноклинную структуру, гранулы диоксида гафния HfO2, имеющего кубическую структуру, которая стабилизирована оксидом иттрия Y2O3, содержащимся в количестве 0,5÷8 мол.% от общего количества молей диоксида гафния HfO2, несоединенные между собой открытые поры и закрытые поры, характеризующийся получением сухой смеси порошков диоксида гафния HfO2 и оксида иттрия Y2O3, где каждый из указанных оксидов смешивают в таких молярных соотношениях, в которых они находятся в указанном керамическом материале, последующим гранулированием посредством скатывания указанной сухой смеси при перемешивании, с получением гранулированной смеси, где гранулирование осуществляют путем распыления в сухую смесь водного раствора, содержащего поливиниловый спирт (ПВС) с молярной массой 50000÷90000 г/моль в количестве 5 мас.% от общей массы сухой смеси и полиэтиленгликоль (ПЭГ) с молярной массой 180÷420 г/моль в количестве 5 мас.% от общей массы сухой смеси, последующим высушиванием указанной гранулированной смеси, последующим заполнением высушенной гранулированной смесью формы, затем изостатическим или полуизостатическим прессованием гранулированной смеси, заполняющей указанную форму, с получением прессованной смеси, и спеканием указанной прессованной смеси с получением огнеупорного керамического материала. ! 2. Способ по п.1, в котором прессование гранулированной смеси осуществляют сначала повышением давления до постоянного уровня давления с по меньшей мере одной скоростью из диапазона 0,5÷2,5 МПа/с и, предпочтител

Claims

1. Способ порошковой металлургии для изготовления огнеупорного керамического материала, включающего гранулы диоксида гафния HfO₂, имеющего моноклинную структуру, гранулы диоксида гафния HfO₂, имеющего кубическую структуру, которая стабилизирована оксидом иттрия Y₂O₃, содержащимся в количестве 0,5÷8 мол.% от общего количества молей диоксида гафния HfO₂, несоединенные между собой открытые поры и закрытые поры, характеризующийся получением сухой смеси порошков диоксида гафния HfO₂ и оксида иттрия Y₂O₃, где каждый из указанных оксидов смешивают в таких молярных соотношениях, в которых они находятся в указанном керамическом материале, последующим гранулированием посредством скатывания указанной сухой смеси при перемешивании, с получением гранулированной смеси, где гранулирование осуществляют путем распыления в сухую смесь водного раствора, содержащего поливиниловый спирт (ПВС) с молярной массой 50000÷90000 г/моль в количестве 5 мас.% от общей массы сухой смеси и полиэтиленгликоль (ПЭГ) с молярной массой 180÷420 г/моль в количестве 5 мас.% от общей массы сухой смеси, последующим высушиванием указанной гранулированной смеси, последующим заполнением высушенной гранулированной смесью формы, затем изостатическим или полуизостатическим прессованием гранулированной смеси, заполняющей указанную форму, с получением прессованной смеси, и спеканием указанной прессованной смеси с получением огнеупорного керамического материала.

2. Способ по п.1, в котором прессование гранулированной смеси осуществляют сначала повышением давления до постоянного уровня давления с по меньшей мере одной скоростью из диапазона 0,5÷2,5 МПа/с и, предпочтительно, со скоростью, равной 1,5 МПа/с, последующим поддержанием указанного постоянного уровня давления в течение интервала времени 60÷180 с и, предпочтительно, в течение времени, равном 120 с, затем понижением давления до атмосферного с по меньшей мере одной скоростью из диапазона 0,1÷1 МПа/с, предпочтительно со скоростью, равной 0,2 МПа/с.

3. Способ по п.2, в котором указанный постоянный уровень давления находится в интервале значений 200÷250 МПа и, предпочтительно на уровне, равном 200 МПа.

4. Способ по п.2, в котором указанный постоянный уровень давления находится в интервале значений 80÷150 МПа и, предпочтительно на уровне, равном 100 МПа.

5. Способ по п.2, в котором указанное понижение давления осуществляют путем понижения постоянного уровня давления со скоростью 0,2÷1 МПа/с и, предпочтительно со скоростью, равной 0,5 МПа/с, с достижением промежуточного давления, равного 30 МПа, после чего понижают указанное промежуточное давление до атмосферного давления со скоростью 0,1÷0,5 МПа/с, предпочтительно со скоростью, равной 0,2 МПа/с.

6. Способ по п.4, в котором после прессования гранулированной смеси, перед спеканием, из прессованной смеси удаляют связывающее вещество и пластификатор посредством повышения температуры указанной прессованной смеси до 550÷650°С и, предпочтительно до температуры, равной 600°С, со скоростью 0,1÷0,5°С/мин и, предпочтительно со скоростью, равной 0,2°С/мин, в течение интервала времени 1÷3 часа, предпочтительно в течение времени, равном 2 ч.

7. Способ по п.4, в котором при прессовании гранулированной смеси получают форму цилиндрической трубки, на концах которой перед проведением спекания или удаления связывающего вещества и пластификатора удаляют утолщения посредством разрезания указанной трубки в поперечном направлении.

8. Способ по п.1, в котором перед заполнением указанной формы гранулированной смесью поверхность любой металлической части этой формы, которую вводят в контакт с указанной гранулированной смесью, покрывают слоем химического никеля, а после этого слоем политетрафторэтилена.

9. Способ по п.1, в котором для гранулирования сухой смеси используют водный раствор, содержащий поливиниловый спирт (ПВС) с молярной массой 50000÷90000 г/моль в количестве 5 мас.% от общей массы сухой смеси и полиэтиленгликоль (ПЭГ 300) с молярной массой 285÷315 г/моль в количестве 5 мас.% от общей массы сухой смеси.

10. Способ по п.1, в котором при получении сухой смеси порошков и/или при гранулировании сухой смеси для смешивания указанных порошков и/или указанной сухой смеси используют смеситель для керамических порошков.

11. Способ по п.1, в котором высушивание гранулированной смеси осуществляют посредством нагревания указанной смеси до температуры 40÷60°С и, предпочтительно до температуры, равной 50°С.

12. Способ по п.1, в котором после высушивания гранулированной смеси перед ее прессованием из указанной смеси удаляют гранулы, имеющие размер 60÷250 мкм, путем просеивания смеси.

13. Способ по п.1, в котором спекание прессованной смеси осуществляют путем нагревания указанной смеси до температуры 1550÷1650°С и, предпочтительно до температуры, равной 1600°С, в течение интервала времени 30÷90 мин и, предпочтительно в течение времени, равного 60 мин.

14. Способ по любому из пп.1-13, в котором дополнительно осуществляют механическую обработку полученного в процессе спекания прессованной смеси огнеупорного керамического материала.

15. Применение способа по п.3, в котором прессованную смесь выполняют в форме цилиндрической трубки, имеющей толщину стенки менее 10 мм.

16. Применение способа по любому из пп.4-7, в котором прессованную смесь выполняют в форме цилиндрической трубки, имеющей толщину стенки более 10 мм.