SU1273351A1

SU1273351A1 - Ceramic material

Info

Publication number: SU1273351A1
Application number: SU853916187A
Authority: SU
Inventors: Станислав Федосеевич Кондаков
Original assignee: Институт физики твердого тела АН СССР
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1986-11-30

Abstract

Изобретение относитс к области неорганических материалов и может быть использовано в огнеупорной промыишенности , металлургии, энергетике в частности при изготовлении различных изделий, работакмчих при высоких температурах и нагрузках на воздухе. Цель изобретени - повышение прочности и жаростойкости с сохранением высокой термостойкости керамического материала - достигаетс тем, что керамический материал, содержащий нитрид алюмини , оксид иттри и карбид кремни , дополнительно содержит диборид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитрид алкиушни 45-68, оксид иттри 5,3-10,5 карбид кремни 5,0-31; диборид титана 5,2-35. Материал характеризуетс прочностью при сжатии 515-1225 МПа при изгибе 110-185 МПа, приростом ч . массы за 10 ч при 1200 С 3-7 мг/см, S термостойкостью 1250 С - вода 26 (Л 48 циклов. 1 табл.The invention relates to the field of inorganic materials and can be used in refractory industry, metallurgy, energy, in particular, in the manufacture of various products, working at high temperatures and loads in air. The purpose of the invention is to increase the strength and heat resistance while maintaining the high temperature resistance of the ceramic material - achieved by the fact that the ceramic material containing aluminum nitride, yttrium oxide and silicon carbide further contains titanium diboride in the following ratio of components, wt.%: Alkyne nitride 45-68, yttria oxide 5.3-10.5 silicon carbide 5.0-31; titanium diboride 5.2-35. The material is characterized by compressive strength 515-1225 MPa when bending 110-185 MPa, increment h. masses in 10 hours at 1200 C 3–7 mg / cm, S heat resistance of 1250 C is water 26 (L 48 cycles. Table 1.

Description

I1I1

Изобретение относитс к неорганическим материалам и М1:.)жет быть использовано в огнеупорной промы1Ш1енности , металлургии, энергетике, в частности при изготовлении различных изделий, работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе.The invention relates to inorganic materials and M1:.) Can be used in refractory industry, metallurgy, energy, in particular in the manufacture of various products operating at high temperatures and loads in air.

Цель изобретени - повышение прочности и жаростойкости с сохранением высокой термостойкости керамического материала.The purpose of the invention is to increase the strength and heat resistance while maintaining the high temperature resistance of the ceramic material.

Предлагаемый керамический материал получают следующим образом.The proposed ceramic material is obtained as follows.

Порошки указанных компонентов смешивают в необходимых соотношени х. Из полученной шихты прессуют заготовки (в гидростате без добавки пластификатора при 5-10 кбар или одноосным прессованием в металлических пресс3351ZThe powders of these components are mixed in the required ratios. Billets are pressed from the resulting mixture (in a hydrostat without the addition of a plasticizer at 5-10 kbar or by uniaxial pressing in metal presses 3351Z

формах с добавкой 5-10% водного раствора поливинилового спирта при давлении 10-50 кг/мм), которые затем спекают при 1700-1800°С-в среде ар- forms with the addition of 5-10% aqueous solution of polyvinyl alcohol at a pressure of 10-50 kg / mm), which are then sintered at 1700-1800 ° С in ar-

гона.rutting

Пример. Берут 100 г порошка нитрида алюмини (54 % мае.) с средним размером частиц 1-3 мкм, 15 г порошка оксида иттри (8,1 % мае.) с средним размером частиц 3-5 мкм, 40 г порошка карбида кремни (21,7 % мае.) с средним размером частиц 3-5 мкм и 30 г порошка диборида титана (16,2 % мае.) с средним разме5 ром частиц 3-7 мкм, смешивают эти компоненты в шаровой мельнице в течение 40 ч, после чего из полученной шихты формуют заготовки и провод т их спекание.Example. Take 100 g of aluminum nitride powder (54% May.) With an average particle size of 1-3 μm, 15 g of yttria oxide powder (8.1% May) with an average particle size of 3-5 μm, 40 g of silicon carbide powder (21 , 7% May.) With an average particle size of 3-5 μm and 30 g of titanium diboride powder (16.2% May) with an average particle size of 3-7 μm, mix these components in a ball mill for 40 hours, after what from the resulting mixture is formed into blanks and carry out their sintering.

. Другие примеры получени керамического материала сведены в таблицу с указанием состава и свойств полученного материала.. Other examples of the preparation of a ceramic material are tabulated indicating the composition and properties of the material obtained.

При испытани х на изгиб использовались образцы размером 4x4x25 мм, которые устанавливались в приспособлении дл четырехточечного изгиба и нагружались в испытательной машине lustron, при этом фиксировалась разрушающа нагрузка, затем вычисл лось значение прочности на изгиб.For bending tests, samples of 4x4x25 mm were used, which were mounted in a four-point bend device and loaded on a lustron testing machine, the breaking load was recorded, and then the bending strength was calculated.

Испытани на сжатие проводились на образцах размером 4x4x12 мм, которые одноосно сжимались в испытательной машине lustron.Compression tests were carried out on 4x4x12 mm samples, which were uniaxially compressed in the lustron testing machine.

Жаростойкость керамического материала определ лась на образцах, аналогичных образцам дл испытаний на изгибе Определ лс прирост массы образцов , при окислении их на воздухе в печи при 1200 С и вьщержке 10ч.The heat resistance of the ceramic material was determined on samples similar to those for bending tests. The weight gain of the samples was determined by their oxidation in air in an oven at 1200 ° C and the duration of 10 hours.

Термостойкость керамики определ лась на цилиндрических образцах диаметром - 10-15 мм и высотой мм.The heat resistance of ceramics was determined on cylindrical samples with a diameter of 10–15 mm and a height of mm.

Определ лось максимальное число теплосмен , которое образец вьщерживах до разрушени по режиму 1250°С: : ввода 10 С,The maximum number of heat changes was determined, which the specimen had lobes until destruction by the regime of 1250 ° С:: input 10 С,

Форм л a изобретени Form l a invention

Керамический материал, содержащий нитрид алюмини , карбид кремни и оксид иттри , отличающийс тем, что, с целью повьшени прочности и жаростойкости с сохранением высокой термостойкости, онCeramic material containing aluminum nitride, silicon carbide and yttria, characterized in that, in order to increase strength and heat resistance while maintaining high heat resistance, it

дополнительно содержит диборид титана при следующем соотношении компонентов , мас.%:additionally contains titanium diboride in the following ratio, wt.%:

Нитрид алюмини 45-68 Карбид кремни 5,0-31 Оксид иттри 5,3-10,5 Диборид титана 5,2-35Aluminum nitride 45-68 Silicon carbide 5.0-31 Yttrium oxide 5.3-10.5 Titanium diboride 5.2-35

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION Ceramic material containing aluminum nitride, silicon carbide and yttrium oxide, characterized in that, in order to increase strength and heat resistance while maintaining high heat resistance, it

Aluminum nitride 45-68 Silicon carbide 5,0-31 Yttrium oxide 5.3-10.5 Titanium diboride 5.2-35