SU1724645A1

SU1724645A1 - Шихта дл получени керамического материала

Info

Publication number: SU1724645A1
Application number: SU904835161A
Authority: SU
Inventors: Надежда Александровна Дабижа; Александр Аксентьевич Дабижа; Наталья Викторовна Слемзина
Original assignee: Обнинское научно-производственное объединение "Технология"
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-04-07

Abstract

Изобретение относитс к керамическому материалу дл изготовлени вставок-в выпускные каналы двигателей внутреннего сгорани . Изобретение направлено на повышение трещиностойкости при 1000&deg;С при сохранении высоких эксплуатационных свойств. Дл этого шихта дл получени керамического материала содержит, мас.%: спек 75; ТЮ2 25; плавленый муллит с размером частиц 5-10 мкм 25-30; выеокогли- ноземистое ёолокно размером 30 мкм 1,5-3,0; аморфный кремнезем 1,0-2,5. Материал обжигают при 1450-1500&deg;С в течение 6-8 ч. Достигнуто повышение показателей удельной эффективной работы разрушени в 4-5 раз Сдо 250-270 Дж/м2 при температуре 1000&deg;С). 1 табл.

Description

Изобретение относитс к керамическим материалам и может быть использовано при изготовлении конструкционных керамических деталей ГТД и ДВС,- а также в других област х, где требуетс высока трещино- стойкость изделий при низкой теплопроводности .

Цель изобретени - повышение трещиностойкости при 1000°С уэф при сохранении высоких эксплуатационных свойств материала.

Повышение показател уэф достигаетс в результате армировани керамики состава АЬОз - ТЮа - SiOa, обладающей очень низким модулем упругости (30-40 ГПа), высокоглиноземистым волокном и зернами плавленого муллита, которые при размере зерна 5-10 мкм имеют выт нутую форму (коэффициент формы 1:7). Армирующие компоненты имеют модуль упругости на пор док выше и поэтому берут на себ основную часть напр жений при распространении и поглощении развивающейс трещины. Кроме этого, армирующие компоненты вызывают разветвление трещины и в комплексе с микротрещинами, имеющимис в структуре керамики (матрицы ), способствуют увеличению площади разрушени и соответственно увеличению уЭф.

Выбор состава и концентрации армирующих компонентов обусловлен близостью химического состава с матрицей, что обеспечивает прочность границ раздела волокон и матрицы, а также возможностью повышени их общей концентрации до 30-40 об.%.

Технологи изготовлени изделий из керамического материала заключаетс в следующем .

Спек из оксидов алюмини и титаната, вз тых в молекул рном соотношении 0,7:0,3 и 0,8:0,2, получают обжигом при 1450- 1500°С в течение 6- 8 ч. После этого спек, а также плавленый муллит размалывают сухим способом при соотношении матери- ал:шары, равном 1:3, до удельной

XI ГО

J о &ь ел

поверхности (по ПСХ) 5-6 тыс.см /г. Волокно марки ГВ-8 также размалывают сухим способом до длины волокна не более 30 мкм.

Из размолотой шихты в мешалке готов т термопластичный шликер с использованием в качестве св зующего смеси расплавленного парафина и воска при их соотношении 10:1. В приготовленный шли- , кер ввод т размолотое волокно и тщательно смешивают. После этого методом гор чего лить под давлением формуют образцы издели (вставки в выхлопные каналы ДБ С). Затем провод т их обжиг в две стадии. Сна- . чала провод т предварительный обжиг пол- уфабриката в засыпке из глинозема при максимальной температуре 1000°С в течение 3 ч со скоростью подъема температуры 20°С в час. Затем провод т окончательный обжиг при 1550°С в течение ч со скоростью подъема температуры 150РС в час, после обжига керамику подвергают однократной пропитке в гидролизованном этйлсиликате, который после термообработки при 250°С в течение 2-3 ч представл ет собой аморф- .ный кремнезем. Введение таким способом позвол ет распределить его в микротрещинах титаната алюмини , а не между зернами основных фаз, В результате такого залечивани микротрещин, особенно в их острие, наблюдаетс повышение

пластической деформации керамики и, соответственно , показателей ее )/9ф

Концентраци компонентов, а также размер зерен муллита и волокна выбран , экспериментально, результаты приведены в таблице.

Claims

Формула из обретени

Шихта дл получени керамического материала, включающа спек состава, мас.%: AlaOs 75; ТЮ2 25. плавленый муллит и аморфный кремнезем, отличающа с

тем, что, с целью повышени трещиностойко- сти при 1000°С при сохранении высоких эксплуатационных свойств материала, она содержит плавленый муллит размером чдс- тиц 5-10 мкм и дополнительно - высокоглиноземистое волокно длиной не более 30 мкм при следующем соотношении компонентов,

мас.%:

Указанный спек65-70

Плавленый муллит размером 5-10 мкм25-30

Аморфный кремнезем1,0-2-,5

Высокоглиноземистое волокно размером не более 30 мкм1.5-3,0