SU843730A3 - Слоистое изделие - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к металлокерамическим слоистым издели м, способным противосто ть тепловым возДействи м без изменени  структуры. Такие слоистые издели  можно использовать в газовых турбинных двигател х , магнитных гидродинамических реакторах,  дерных плавильных реакторах и т.д.

Известно слоистое изделие, используемое при высоких температурах, которое состоит из керамического сло  с нанесенным на него металлическим слоем , причем к последнему приваривают гофрированный лист из нержавеющей стали 13.

Однако такое изделие не отвечает требовани м, предъ вл емьом к слоистым издели м, предназначенным дл  работы в услови х высоких температур в окисл.ительных средах и больших механических нагрузок.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  слоистое изделие, содержащее слои: тугоплавкого металла, огнеупорного керамического материала и промежуточный слой, состо щий из 40-80% указанного тугоплавкого металла С2 .

Однако данное слоистое изделие не позвол ет использовать его в услови х высоких температур и при больших механических нагрузках вследствие возникающих термических напр жений .

цель изобретени  - исключение термических напр жений.

Поставленна  .цель достигаетс 

0 тем, что в слоистом изделии, содержащем соединенные между собой слои: керамический, тугоплавкого металла и промежуточный, последний слой выполнен из -.еориентированных металли5 ческих волокон, образующих пористую структуру.

Керамический слой выполнен со сквозными и-образными каналами, заполненными армирующим металлом, и из материала с коэффициентом термического расширени  1,8 10 - 14,4 dO M/ViK, а слой тугоплавкого металла - из материала с коэффициентом термического расширени  3, м/мК,

Кроме того, керамический слой может быть выполнен из муллита, содержащего стеклофазу, или двуокиси

Claims (4)

1. 30 циркони / или карбида кремни , или нитрида кремни , или окиси алюмини  или боридов, или силицидов. Создание пористого промежуточног . сло  в слоистых издели х, содержащих металлический и керамический сл позвол ет компенсировать разницу в коэффициентах термического расширени , возникающих в последних. В качестве керамического материа ла могут быть использованы стабилиз рованна  окись циркони , окись КсШЬ ци , окись магни , окись , ст ло, карбид кремни , нитрид кремни , окись алюмини , .муллит, бориды, сил циды, керметы. При изготовлении сло истых изделий используют вместо керамического сло  с высокой плотностью керамический слой с переменной плотностью, который получают путем введени  в керамику добавок графита , пластика, алюмини , меди и древесных опилок. Такую смесь напыл ют на поверхность и нагревают до температуры 92&,67°С в течение 15 ч при этом за счет сгорани  добавок образуетс  керамический слой с высокой пористостью. Пример 1. При изготовлении слоистого издели  сначала готов т пористый промежуточный слой. Перекрученную проволоку из металлического сплава fe-Cr-At-St спекают в течение 15 ч в вакуумной печи при давлении тор при 1172,. Пло ность полученной пористой заготовки составл ет примерно 30%. Затем припаивают ее к металлической пластине при 1159с в вакуумной печи в течение 10 мин. После этого на другую поверхность пористой заготов ки плазменно напыл ют окись циркони , до толщины сло  100 мм. Получен ное слоистое изделие подвергают циклическому воздействию температуры , при этом нагреву подвергаетс  только керамическа  поверхность окиси циркони  до 1593 С. При проведении серии термоциклов не наблюдаетс  отделени  керамической окиси циркони  от металла. Пример 2. Дл  получени  слоистого издели  сначала готов т промежуточный слой. 1л  этого полудюймовую (12,7 мм) скрученную прово локу 4 мм из металлического сплава спекают в течение 10 ч в печи под вакуумом 10 тор при 1173с. Полученный таким образом слой имеет плотность примерно 20%. Спеченную проволоку припаивают к металлическо пластине при 1159°С в вакуумной печи в течение 10 мин. Затем суспензию, состо щую из 50 вес.% алюмосиликата и 50 вес.% стекла осаждают на поверхность воло кон , в которых расположены вертикал но металлические проволоки, спекают в печи при 1260с в течение 2 ч в атмосфере аргона. Полученную металловолокнистую структуру точечно при-паивают к свободной поверхности спеченной проволоки и термообрабатывают в течение 10 мин при 1158, в атмосфере аргона. Готовое слоистое изделие подвергают циклическому воздействию температур до 982,22°С и охлаждению до комнатной. После 30 термоциклов разрушени  структуры не наблюдаетс . Пример 3. Дл  получени  слоистого издели  сначала спекают скрученную проволоку из сплава Fe-Cr-A Si при 1172, в течение 9 ч в печи под вакуумом 10 тор. Получе.нна  пориста  заготовка имеет плотность примерно 30%. Затем- припаивают с одной стороны заготовки кобальтовую пластину при 1159с в вакуумной печи в течение 10 мин, а на свободную поверхность пористой заготовки плазменно напыл ют смесь из окиси циркони , стабилизированной окисью иттри  и графитового-порошка. Полученный таким образом слой подвергают термообработке при в течение 15 ч на воздухе. Таким образом, получение слоистого издели , состо щего из металлического , керамического и промежуточного с высокой пористостью слоев, позвол ет использовать это изделие в услови х высоких температур без разрушени  его структуры. Формула изобретени  1.Слоистое изделие, содержащее соединенные между собой слои: керамический , тугоплавкого металла и промежуточный , отличающеес  тем, что, с целью исключени  термических напр жений, промежуточный слой выполнен из неориентированных металлических волокон, образующих пористую структуру.
2. 2.Изделие по п. 1, отличающеес  тем, что керамический слой выполнен со сквозными Ll-o6t)a3ными каналами, заполненными армирующим металлом.
3. 3.Изделие по пп. 1 и 2, о т л ичающеес  тем, что керамический слой выполнен из материалас коэффициентом термического расширени  1,8-10 - 14,4-10 м/мК, а слой тугоплавкого металла из материала с коэффициентом , термического расширени  3,610- - Зб-Ю мК.
4. 4.Изделие по пп. 1-3, отличающеес  тем, что керамический слой выполнен из муллита, содержащего стеклофазу,или двуокиси циркони , или карбида кремни , или нит58437306

   рида кремни , или окиси алюмини ,1. Патент США 3114612,

   или боридов, или силицидов.кл, 29-195, опублик. 1963.

   Источники информации,2. Патент США № 3340026,

   прин тые во внимание при экспертизекл. 29-195, опублик. 1967,