SU1694552A1 - Способ обработки карбидокремниевых нагревателей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области химико-термической Обработки и порошковой металлургии. Целью изобретени   вл етс  уменьысж ь удельной нагрузки нагревателей и повышение ресурса их работы в услови х термоциклировани  в воздушной среде, что достигаетс  тем, что сначала из нагревателей частично удал ют несв занный чрепиий (химическим травлением), затем подвергают насыщению бором в порош косой среде с последующим нанесение1/ на активную часть нагревател  сили- ципокспдней композиции, содержащей, мас.%: дисилицид молибдена 75-85, оксид цирконии стабилизированный оксидом иттри  25-15. Обработанные таким образом кароицкремниевые нагреватели имеют следующие характеристики- удельна  нзгрузхз дл  КЭН А 3,5-4,7 Вт/см , ресурс работы 1400-1700 ч, дл  КЭН Б 1000-1250 ч. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области химико-термической обработки и порошковой металлургии и может найти применение в электротехнической и электронной отрасл х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение удельной нагрузки и повышение ресурса работы в услови х термоциклирсвани  в воздушной среде.

Завершающей операцией способа  вл етс  нанесение на активную часть нагревател  сло  суспензии силицидоксидной композиции, содержащей дисилицид молибдена , диоксид циркони  оксид иттри , Дисилицид молибдена MoSi2 (МРТУ 6-09- 5701-68 выполн ет функции высокотемпературной св зи, а диоксид циркони  ZrO2 (МРТУ 6-09-965-63) и оксид иттри  УаОз

(МРТУ 6-09-4772-67)  вл ютс  тугоплавким напсчнителем, который увеличивает жаростойкость силикооксидного покрыти . Оксид иттри  одновременно выполн ет функцию стабилизатора диоксида циркони  (Y203tZr02 1:9). Толщина нанесенного сло  составл ет 200-250 мкм. Нагреватеги с по- - рытием толщиной менее 200 мм имеют низкий ресурс работы, а увеличение толщины более 250 мм приводит к возрастанию удельной нагрузки, а также к отслоению его от основы.

Дл  проведени  сравнительных испытаний используют карбидокремниевые .электронагреватели типов КЭН А 8/150/150 и КЭН Б 16/230/45 (ГОСТ 16139-76) по 12 шт., каждого типа. Нагреватели погружают в 30%-ный водный раствор гидрооксидэ лиЧ )

Ьь

ел ел

чч

ти  LlOH (МРТУ 6-09-4597-67) нагретого до 25°С, Врем  выдержки дл  нагревателей типа КЭН А составл ет 48 ч, а дн  КЭН Б - 60 ч. После обработки в растворе щелочи нагреватели опускают в 10%-ный раствор сол - ной кислоты, в котором их выдерживают 2 ч. Затем нагреватели промывают водой и высушивают -путем  едогрева до 100°С,

Затем электронагреватели типа КЭН А и КЭН Б подвергают операции удалени  не- св занного кремни , провод т диффузионное насыщение бором в порошковой смеси, содержащей мас.%: карбид бора - 60, фтористый натрий - 3, оксид алюмини  - остальное . Процесс провод т в контейнерах из жаростойкого сплава с наведением плавкого затвора, которые помещают в термическую печь с воздушной средой обжига, нагретую до 1100°С. Длительность процесса насыщени  составл ет дл  нагревателей типа КЭН А 30 ч, а дл  КЭН Б-38 ч.Посл окончани  процесса контейнеры охлаждают вместе с печью, а затем распаковывают их и отдел ют от нагревателей борирующую смесь.. Обработанные элементы имеют рав- номерный светло-серый цвет. Посто нную активность смеси поддерживают путем введени  перед каждой загрузкой 5 мас.% В4С и 1 мас.% фтористого натри . Активность смеси обеспечиваетс  в течение 10-12- кратного ее использовани ,

На активную часть нагревателей типа КЭН Аи КЭН 5, прошедших химическое травление и борировакме, нанос т силицит доксидную композицию следующего соста- ва, мас.%:

IMoSia - 75, оксидна  смесь YsOa ZrOa- 1:9-25

IIMoSl2 - 80, оксидна  смесь Y203:Zr02- 1:9-20

IIIMoSl2 - 85, оксидна  смесь У20з:2.г02- 1:9-15

Дл  приготовлени  композиции приведенных составов используютс  порошки зернистостью менее 10 мкм, которые в течение б ч перемешиваютс  в жидкой ванне в фарфоровых барабанах. К перемешанной композиции добавл ют дистиллированную воду а соотношении 3:1 и распыл ют полученную суспензию на активную часть нагревател . Толщина нанесенного покрыти  дл  всзх нагревателей одинакова и составл ет 200-250 мкм. Испытани  покрытых электронагревателей (по 6 шт. каждого состава ) проводили по ГОСТ 16139-76. Результаты испытани  обоих типов нагревателей представлены зтаблице.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ обработки карбидокремниевых нагревателей путем нанесени  суспензии на основе дисилицида молибдена с последующим обжигом, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  удельной нагрузки и повышени  ресурса работы в услови х термоциклировани  в воздушной среде, предварительно нагреватели погружают в раствор щелочи, затем борируют, в суспензию ввод т 25-15 мас,% (на сухую часть) смеси оксида циркони  и оксида иттри  в соотношении 1:9, а суспензию нанос т на активную часть нагревател .

   Результаты испытаний покрытых нагревателей