Керамический материал

 

Изобретение относится к области неорганических материалов и может быть использовано в огнеупорной промышленности , металлургии, знергетике, в частности, при изготовлении различных тиглей и форм для выращивания кристаллов солей, для литья агрессивных расплавов, при изготовлении испарительных элементов. Для повышения химической стойкости к расплавам солей , хлоридов натрия и калия, с одновременным улучшением термостойкости керамического материала, содержащего нитрид алюминия, оксид иттрия и нитрид бора, он дополнительно содержит диборид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитрид алюминия 40-55,1, оксид иттрия 5,211 , нитрид бора 7,9-25,3, диборид титана 19,8-40 или нитрид алюминия 3554 ,2, оксид иттрия 5,2-9,1, нитрид бора 7,5-21,3, диборид титана 10,431 ,8, карбид кремния 10-18. Монокрис (Л таллы хлоридов натрия и калия, полученные методом Чохральского в тиглях, указанного состава характеризуются пределом текучести 100-200 г/мм, оптической прочностью

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ai. (1% (И) СЮ4 С 4 В 35/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3881577/29-33 (22) 05.03,85 (46) 30. 11.86. Бюл. В 44 (71) Институт физики твердого тела

А СССР (72) С.Ф. Кондаков и В.Н. Ерофеев (53) 666.798.2(088.8) (56) Патент США Ф 3854967, кл. 106-55, опублик. 1974.

Патент ФРГ У 3047344, кл. С 04 В 35/58, опублик. 1981.

Патент США В 3833389,кл.106-55, опублик. 1974. (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (ЕГО ВА-.

РИАНТЫ) (57) Изобретение относится к области неорганических материалов и может . быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии, энергетике, в частности, при изготовлении различных тиглей .и форм для выращивания кристаллов солей, для литья агрессивных расплавов, при изготовлении испарительных элементов. Для повышения химической стойкости к расплавам солей, хлоридов натрия и калия, с одновременным улучшением термостайкости керамического материала, содержащего нитрид алюминия, оксид иттрия и нитрид бора, он дополнительно содержит диборид титана при следующем соотношении компонентов, мас.Х: нитрид алюминия 40-55, 1, оксид иттрия 5,211, нитрид бора 7,9-25,3, диборид титана 19,8-40 или нитрид алюминия 3554,2, оксид иттрия 5,2-9 1, нитрид бора 7,5-2I 3, диборид титана 10,431,8, карбид кремния 10-18. Монокристаллы хлоридов натрия и калия, полученные методом Чохральского в тиглях, указанного состава характеризуются С, пределом текучести 100-200 г/мм, опг тической прочностью (1-3)- 10 Вт/см, 2

8 г термостойкостью 1250 С вЂ” вода 10 С—

22-45 циклов. 2 с.п.ф., 1 табл.

1273350

Изобретение относится к неоргани-ческим материалам и может быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии, энергетике, в частности, при изготовлении различных тиглей и форм для выращивания кристаллов солей, для литья агрессивных расплавов, при изготовлении испарительных элементов.

Целью изобретения является повышение химической стойкости к расплавам хлоридов натрия и калия с одновременным улучшением термостойкости.

Предлагаемый керамический материал получают следующим образом.

Порошки указанных компонентов смеI шивают в необходимых соотношениях, Иэ полученной шихты прессуют заготовки в гидростате без добавки пластификатора при 5-10 кбар или одноосным прессованием в металлических прессформах с добавкой водного раствора поливинилового спирта при давлении

10-50 кг/мм, которые затем спекают

2 при 1700-1800 С, в среде азота или аргона.

Примеры получения керамического материала сведены в таблицу с указанием состава исходных компонентов и свойств полученного материала, Для испытаний керамического материала на химическую стойкость была изготовлена партия тиглей (по два тигля на каждый вариант материала) диаметром 40 мм и высотой 40 мм.

После чистки и промывки в тигли загружалась соль NaC1 или КС1 квалификации ОСЧ и выращивался по методу

Чохральского монокристалл диаметром

-20 мм, и высотой 30 мм.

На выращенных монокристаллах и были определены оптическая прочность

1 и предел текучести б материала при испытаниях на сжатие вдоль направления j001) . При определении оптической прочности I измерялся поо рог пробоя монокристалла в импульсном режиме С0 -лазера. За пороговую принимали интенсивность лазерного излучения, при которой разрушение монокристалла происходило с вероятностью 0 5. Повреждение образца под

5 действием импульса лазерного излучения регистрировали по вспышке в момент пробоя.

Термостойкость керамического материала определялась на цилиндрических образцах диаметром 15-20 мм и высотой 10-15 мм. Образцы помещались в прогретую до 1250 С печь и после выдержки в течение 10 мин охлаждались в воде, при этом определялось максимальное число теплостен 1250 С вода 10 Ñ, которое образцы выдерживали до разрушения.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Керамический материал, включающий нитрид алюминия, оксид иттрия, и нитрид бора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения химической стойкости к расплавам хлоридов натрия и калия с одновременным улучшением термостойкости, он дополнительно содержит диборид титана при следующем соотношении компонентов, 30 мас.

Нитрид алюминия 40-55, 1

Оксид иттрия 5, 2-11

Нитрид бора 7,9-25,3

Диборид титана 17,8-40

35 2. Керамический материал, включающий нитрид алюминия, оксид иттрия и нитрид бора, отличающийся тем, что, с целью повышения химической стойкости к расплавам хлоридов

40 натрия и калия с одновременным улучшением термостойкости, он дополнительно содержит диборид титана и карбид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

45 Нитрид алюминия 35-54,2

Оксид иттрия 5,2-9, f

Нитрид бора 7,5-21,3

Диборид титана 10,4-31,8

Карбид кремния 10-18

1273350

Предел текучести моноОптическая

Термостойкость, 1250 С вода 10 С

Содержание компонентов, мас. Ж прочность монокристал1ЦГК Iр

Вт/см кристаллов

ЩГК, 5 г/мм

A1N У Оз BN TiB SiC

20,4 30,0 — 22-25

16,0 33,0 — 24-27

25, 3 22, 8 — 20-25

14, 8 40, 0 — 21-24

7 9 324 — 2732

150-200

130-180

35,0 6,7

35,8 5,2

36,0 5,?

Составитель Н. Соболева

Техред Л.Олейник Корректор В.Синицкая

Редактор Н. Слободяник

Заказ 6385/18 Тираж 640

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

40,0 9,6

40,0 11 0

42,7 9,2

40,0 5,2

51,0 8,7

55,1 7,7

46,3 8,1

48,0 6,1

49,3, 9,1

54,2 7,8

194 178 — 2530

21,3 27,0 10,0 30-35

14,0 31,8 13, 2 33-37

15,0 25,3 18,0 37-42

18,7 10,4 16,5 39-44

16,0 17,3 12,6 37-41

5,7 18,8 17, 1 40-45

7 5 18 5 12 0 35 40

100-1 20

100-120

120-140

120-150

140-180

120-150.1 50-180

120-150

130-160

140-180

150-200

3 ° 10

3 10

3.10

2 10

2 ° 10

2 10

1 10

2 ° 108

2 10

3 ° 10

2 10

2 10

В

2 10