RU2191165C2 - Heat-resistant cover - Google Patents

Heat-resistant cover Download PDF

Info

Publication number
RU2191165C2
RU2191165C2 RU2000130627A RU2000130627A RU2191165C2 RU 2191165 C2 RU2191165 C2 RU 2191165C2 RU 2000130627 A RU2000130627 A RU 2000130627A RU 2000130627 A RU2000130627 A RU 2000130627A RU 2191165 C2 RU2191165 C2 RU 2191165C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sio
tio
cao
mgo
heat
Prior art date
Application number
RU2000130627A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000130627A (en
Inventor
С.С. Солнцев
Н.В. Исаева
В.В. Швагирева
Г.А. Соловьева
Original Assignee
Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" filed Critical Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов"
Priority to RU2000130627A priority Critical patent/RU2191165C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2191165C2 publication Critical patent/RU2191165C2/en
Publication of RU2000130627A publication Critical patent/RU2000130627A/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering. SUBSTANCE: invention relates to materials used for protection of heat-resistant alloys from destruction under effect of gaseous corrosion in the process of exploitation. The heat-resistant cover comprises the following components, wt.-%: SiO2, 20.0-31.0; B2O3, 4.0-5.0; Al2O3, 10.0-12.0; CaO, 2.0-4.0; BaO, 4.0-6.0; MgO, 0.5-1.5; TiO2. 1.5-2.5; Cr2O3, 15.0-17.0; mineral chelate compound based on SiO2, 5.0-6.0; talc, 2.0-2.5; mica, 2.0-2.5; polymethylphenylsiloxane, 0.6-0.8; organosilicon resin, 10.5-14.5; toluene, 8.0-11.0. The mineral chelate compound based on SiO2 has the following composition, wt.-%: SiO2, 56.25-58.05; Al2O3 34.3-35.1; CaO, 1.0-1.2; MgO, 1.0-1.1; K2O, 2.5-2.6; Na2O, 0.6-0.7; TiO2, 1.6-1.8; SO3, 0.15-0.25; Fe2O3, 0.8-1.0 or: SiO2, 35.25-40.05; Al2O3, 34.3-35.1; CaO, 1.0-1.2; MgO, 1.0-1.1; K2O, 2.5-2.6; Na2O, 0.6-0.7; TiO2, 1.6-1.8; SO3, 0.15-0.25; Fe2O3, 0.8-1.0; SiB4, 18.0-21.0. Invention provides decrease of temperature in cover formation to the room one, increased uniformity, thermal stability and heat resistance of cover at temperatures of exploitation above 1000 C. EFFECT: improved properties of cover. 3 tbl

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к материалам для защиты жаропрочных сплавов от разрушения под действием газовой коррозии в процессе эксплуатации. The invention relates to the field of engineering, namely to materials for protecting heat-resistant alloys from destruction under the influence of gas corrosion during operation.

Одним из факторов, определяющим эксплуатационные показатели жаростойких покрытий, является сплошность. Наличие незначительных дефектов ослабляет защитное действие покрытий. Для устранения отдельных сколов и других дефектов покрытия в процессе изготовления необходим повторный обжиг деталей, что приводит к разупрочнению защищаемых материалов. При возникновении мелких дефектов в процессе эксплуатации детали также повторно эмалируются и обжигаются. One of the factors determining the performance of heat-resistant coatings is continuity. The presence of minor defects weakens the protective effect of coatings. To eliminate individual chips and other coating defects during the manufacturing process, re-firing of parts is required, which leads to softening of the protected materials. If minor defects occur during operation, the parts are also re-enameled and fired.

Для устранения дефектов эмалевого покрытия необходимо применение жаростойких покрытий холодного отверждения. To eliminate defects in the enamel coating, it is necessary to use heat-resistant coatings of cold curing.

Известно жаростойкое покрытие состава, мас.%:
Фритта с малым ТКЛР (температурный коэффициент линейного расширения) - 37,5
Фритта со средним ТКЛР - 12,5
Фритта с большим ТКЛР - 37,5
Отожженный порошок никеля - 7,5
Глина - 5,0
Окись хрома /сверх 100%/ - 15,0 [1]
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является эмалевое покрытие, включающее, мас. %: фритту A состава: 35-50 SiО2, 3-10 В2О3, 0-5 Аl2О3 и/или Sb2О3, 0-5 RO, 15-30 R2О, 20-30 ТiO2, 0,1-10 ZnO, 0-10 Fe2O3, Cr2O3, NiO, MnO, CoO и/или CuO, фритту B состава 40-60 SiО2, 3-10 В2О3, 10-25 Аl2О3, 10-30 RO, 0,1-10 R2О, 0-10 Fe2O3, Cr2O3, NiO, MnO, CoO и/или CuO, где RO включает MgO, CaO, SrO и/или BaO, а R2О - Na2О, K2О, и/или Li2О, сырьевые материалы, выбранные из группы: кварц, полевой шпат, оксид циркония, волластонит, нефелин сиенит и другие, а также необходимые количества добавок из группы Fe2O3, Cr2O3, NiO, MnO, CoO, CuO, ТiO2 и их смесей (2).Known heat-resistant coating composition, wt.%:
Frits with low thermal expansion coefficient (linear expansion temperature coefficient) - 37.5
Frit with an average TECL - 12.5
Frit with large TKLR - 37.5
Annealed Nickel Powder - 7.5
Clay - 5.0
Chromium oxide / over 100% / - 15.0 [1]
The closest analogue of the claimed invention is an enamel coating, including, by weight. %: Frit A composition: 35-50 SiO 2, 3-10 V 2 O 3 , 0-5 Al 2 O 3 and / or Sb 2 O 3 , 0-5 RO, 15-30 R 2 O, 20-30 TiO 2 , 0.1-10 ZnO, 0-10 Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 , NiO, MnO, CoO and / or CuO, frit B of 40-60 SiO 2 , 3-10 V 2 O 3 , 10-25 Al 2 O 3 , 10-30 RO, 0.1-10 R 2 O, 0-10 Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 , NiO, MnO, CoO and / or CuO, where RO includes MgO, CaO, SrO and / or BaO, and R 2 O - Na 2 O, K 2 O, and / or Li 2 O, raw materials selected from the group: quartz, feldspar, zirconium oxide, wollastonite, nepheline syenite and others, as well as the required amounts of additives from the group Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 , NiO, MnO, CoO, CuO, TiO 2 and their mixtures (2).

Известные составы покрытий формируются при температурах 650-850oС и имеют недостаточно высокую термостойкость и жаростойкость.Known coating compositions are formed at temperatures of 650-850 o With and are not high enough heat resistance and heat resistance.

Технической задачей изобретения является снижение температуры формирования покрытия до комнатной, повышение сплошности, термостойкости и жаростойкости покрытия при температурах эксплуатации выше 1000oС.An object of the invention is to reduce the temperature of coating formation to room temperature, increase the continuity, heat resistance and heat resistance of the coating at operating temperatures above 1000 o C.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложено жаростойкое покрытие, содержащее SiO2, В2О3, Аl2О3, BaO, CaO, MgO, ТiO2, Сr2О3, минеральное комплексное соединение на основе SiO2, и дополнительно - тальк, слюду, полиметилфенилсилоксан, кремнийорганическую смолу и толуол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiО2 - 20,0-31,0
В2О3 - 4,0-5,0
Аl2О3 - 10,0-12,0
BaO - 4,0-6,0
CaO - 2,0-4,0
MgO - 0,5-1,5
TiO2 - 1,5-2,5
Сr2О3 - 15,0-17,0
Минеральное комплексное соединение на основе SiO2 - 5,0-6,0
Тальк - 2,0-2,5
Слюда - 2,0-2,5
Полиметилфенилсилоксан - 0,6-0,8
Кремнийорганическая смола - 10,5-14,5
Толуол - 8,0-11,0
При этом минеральное комплексное соединение на основе SiO2 содержит, мас.%:
SiO2 - 56,25-58,05
Al2O3 - 34,3-35,1
CaO - 1,0-1,2
MgO - 1,0-1,1
К2О - 2,5-2,6
Na2O - 0,6-0,7
ТiO2 - 1,6-1,8
SO3 - 0,15-0,25
Fe2O3 - 0,8-1,0
или
SiO2 - 35,25-40,05
Al2О3 - 34,3-35,1
CaO - 1,0-1,2
MgO - 1,0-1,1
K2O - 2,5-2,6
Na2O - 0,6-0,7
ТiO2 - 1,6-1,8
SO3 - 0,15-0,25
Fе2О3 - 0,8-1,0
SiB4 - 18,0-21,0
Авторами установлено, что введение минерального комплексного соединения на основе SiO2 в сочетании с Сr2О3, тальком, слюдой, полиметилфенилсилоксаном, кремнийорганической смолой и толуолом, при предлагаемом соотношении компонентов жаростойкого покрытия обеспечивает снижение температуры формирования покрытия до комнатной, упрочняет структуру покрытия, что повышает его сплошность, термостойкость, жаростойкость при температурах эксплуатации выше 1000oС.The stated technical problem is achieved by the fact that a heat-resistant coating is proposed that contains SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , BaO, CaO, MgO, TiO 2 , Cr 2 O 3 , a mineral complex compound based on SiO 2 , and additionally talc, mica, polymethylphenylsiloxane, organosilicon resin and toluene in the following ratio, wt.%:
SiO 2 - 20.0-31.0
In 2 About 3 - 4.0-5.0
Al 2 O 3 - 10.0-12.0
BaO - 4.0-6.0
CaO - 2.0-4.0
MgO - 0.5-1.5
TiO 2 - 1.5-2.5
Cr 2 O 3 - 15.0-17.0
Mineral complex compound based on SiO 2 - 5.0-6.0
Talc - 2.0-2.5
Mica - 2.0-2.5
Polymethylphenylsiloxane - 0.6-0.8
Organosilicon resin - 10.5-14.5
Toluene - 8.0-11.0
Moreover, the mineral complex compound based on SiO 2 contains, wt.%:
SiO 2 - 56.25-58.05
Al 2 O 3 - 34.3-35.1
CaO - 1.0-1.2
MgO - 1.0-1.1
K 2 O - 2.5-2.6
Na 2 O - 0.6-0.7
TiO 2 - 1.6-1.8
SO 3 - 0.15-0.25
Fe 2 O 3 - 0.8-1.0
or
SiO 2 - 35.25-40.05
Al 2 O 3 - 34.3-35.1
CaO - 1.0-1.2
MgO - 1.0-1.1
K 2 O - 2.5-2.6
Na 2 O - 0.6-0.7
TiO 2 - 1.6-1.8
SO 3 - 0.15-0.25
Fe 2 O 3 - 0.8-1.0
SiB 4 - 18.0-21.0
The authors found that the introduction of a mineral complex compound based on SiO 2 in combination with Cr 2 O 3 , talc, mica, polymethylphenylsiloxane, organosilicon resin and toluene, with the proposed ratio of the components of the heat-resistant coating, reduces the temperature of coating formation to room temperature, strengthens the structure of the coating, which increases its continuity, heat resistance, heat resistance at operating temperatures above 1000 o C.

Составы предлагаемого покрытия 1, 2, 3 приведены в табл.1. Составы минерального комплексного соединения на основе SiO2 приведены в табл.2.The compositions of the proposed coating 1, 2, 3 are given in table 1. The compositions of the mineral complex compounds based on SiO 2 are given in table 2.

Покрытие получают путем перемешивания компонентов при комнатной температуре в течение 5-10 минут до получения однородной массы. Нанесение покрытия на дефектные места производится мягкой кистью ровным слоем. После нанесения покрытия детали сушатся на воздухе в течение 2-3 часов. The coating is obtained by mixing the components at room temperature for 5-10 minutes until a homogeneous mass is obtained. Coating defective areas is done with a soft brush in an even layer. After coating, the parts are dried in air for 2-3 hours.

Свойства предлагаемых покрытий приведены в табл.3. The properties of the proposed coatings are given in table.3.

В сравнении с покрытием-прототипом, у предлагаемого состава температура формирования снижена до комнатной, сплошность повысилась на 6-10%, термостойкость ~ в 1,5-2 раза, жаростойкость более чем в 10 раз. Compared with the prototype coating, the proposed composition has a temperature of formation reduced to room temperature, continuity increased by 6-10%, heat resistance ~ 1.5-2 times, heat resistance more than 10 times.

Применение предлагаемого покрытия, формируемого при комнатной температуре обеспечивает снижение энергоемкости производства на 30-50%, повышение надежности работы деталей с покрытием в 1,5-2 раза. The use of the proposed coating, formed at room temperature, reduces the energy intensity of production by 30-50%, increases the reliability of parts coated with 1.5-2 times.

Предлагаемое покрытие обеспечивает экологическую чистоту производства. The proposed coating ensures environmental cleanliness of production.

Литература
1. Солнцев С.С. "Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали", Москва, "Машиностроение", 1984, с. 73.Literature
1. Solntsev S.S. "Protective technological coatings and refractory enamels", Moscow, "Engineering", 1984, p. 73.

2. WO 98/28236, МПК 7 С 03 C 8/00, опубл. 02.07.1998. 2. WO 98/28236, IPC 7 C 03 C 8/00, publ. 07/02/1998.

Claims (1)

Жаростойкое покрытие, содержащее SiO2, Аl2O3, В2О3, CaO, MgO, TiO2, Сr2O3 и минеральное комплексное соединение на основе SiO2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит слюду, тальк, полиметилфенилсилоксан, кремнийорганическую смолу и толуол, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
SiO2 - 20,0-31,0
Аl2О3 - 10,0-12,0
В2О3 - 4,0-5,00
СaO - 2,0-4,0
MgO - 0,5-1,5
TiO2 - 1,5-2,5
Сr2O3 - 15,0-17,0
BaO - 4,0-6,0
Минеральное комплексное соединение на основе SiO2 - 5,0-6,0
Тальк - 2,0-2,5
Слюда - 2,0-2,5
Полиметилфенилсилоксан - 0,6-0,8
Кремнийорганическая смола - 10,5-14,5
Толуол - 8,0-11,0
при этом минеральное комплексное соединение на основе SiO2 содержит мас. %:
SiO2 - 56,25-58,05
Al2O3 - 34,3-35,1
CaO - 1,0-1,2
MgO - 1,0-1,1
ТiO2 - 1,6-1,8
К2О - 2,5-2,6
Na2O - 0,6-0,7
SO3 - 0,15-0,25
Fе2О3 - 0,8-1,0
или
SiO2 - 35,25-40,05
А12O3 - 34,3-35,1
CaO - 1,0-1,2
MgO - 1,0-1,1
TiO2 - 1,6-1,8
К2О - 2,5-2,6
Na2O - 0,6-0,7
SO3 - 0,15-0,25
Fе2О3 - 0,8-1,0
SiB4 - 18,0-21,0лHeat-resistant coating containing SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , CaO, MgO, TiO 2 , Cr 2 O 3 and a mineral complex compound based on SiO 2 , characterized in that it additionally contains mica, talc, polymethylphenylsiloxane, organosilicon resin and toluene, in the following ratio of components, wt. %:
SiO 2 - 20.0-31.0
Al 2 O 3 - 10.0-12.0
B 2 O 3 - 4.0-5.00
CaO - 2.0-4.0
MgO - 0.5-1.5
TiO 2 - 1.5-2.5
Cr 2 O 3 - 15.0-17.0
BaO - 4.0-6.0
Mineral complex compound based on SiO 2 - 5.0-6.0
Talc - 2.0-2.5
Mica - 2.0-2.5
Polymethylphenylsiloxane - 0.6-0.8
Organosilicon resin - 10.5-14.5
Toluene - 8.0-11.0
while the mineral complex compound based on SiO 2 contains wt. %:
SiO 2 - 56.25-58.05
Al 2 O 3 - 34.3-35.1
CaO - 1.0-1.2
MgO - 1.0-1.1
TiO 2 - 1.6-1.8
K 2 O - 2.5-2.6
Na 2 O - 0.6-0.7
SO 3 - 0.15-0.25
Fe 2 O 3 - 0.8-1.0
or
SiO 2 - 35.25-40.05
A1 2 O 3 - 34.3-35.1
CaO - 1.0-1.2
MgO - 1.0-1.1
TiO 2 - 1.6-1.8
K 2 O - 2.5-2.6
Na 2 O - 0.6-0.7
SO 3 - 0.15-0.25
Fe 2 O 3 - 0.8-1.0
SiB 4 - 18.0-21.0 L
RU2000130627A 2000-12-07 2000-12-07 Heat-resistant cover RU2191165C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130627A RU2191165C2 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Heat-resistant cover

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130627A RU2191165C2 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Heat-resistant cover

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2191165C2 true RU2191165C2 (en) 2002-10-20
RU2000130627A RU2000130627A (en) 2003-01-10

Family

ID=20243079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000130627A RU2191165C2 (en) 2000-12-07 2000-12-07 Heat-resistant cover

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2191165C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598657C1 (en) * 2015-06-10 2016-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant cover

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598657C1 (en) * 2015-06-10 2016-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant cover

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0049041B1 (en) Porcelain enamel frit
GB2294261A (en) Lead-free glaze for ceramics
WO2009058746A1 (en) Tile glaze
JP4474724B2 (en) Lead-free glaze and spark plug
KR970061802A (en) Black glass frit, preparation method thereof and use thereof
TW201226356A (en) Lead-free low melting point glass composition
RU2191165C2 (en) Heat-resistant cover
US5985473A (en) Low-temperature barium/lead-free glaze for alumina ceramics
RU2239616C2 (en) Refractory coating
JP2001322832A (en) Sealing composition
RU2273609C1 (en) Heat-resistant coating
SU1604763A1 (en) Glass
RU2163897C2 (en) Heat-resistant coating
RU2358925C1 (en) Heat-resistant coating
RU2328472C1 (en) Heat-resistant coating
RU2255076C1 (en) Heat-resistant coating
RU2209786C2 (en) Insulating enamel
JPH03170346A (en) Glass composition and insulator using the same
KR20020049899A (en) Composition of Al2O3-SiC-C typed refractories with high oxidation resistance
SU1440880A1 (en) Glass composition
RU2812460C1 (en) Heat-resistant multifunctional coating
SU1271839A1 (en) Enamel for protecting niobium and its alloys
SU1477702A1 (en) Enamel
SU1060586A1 (en) Glaze
RU2096358C1 (en) Glass-ceramic coating for vanadium and its alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121208