Способ получения спеченных пористых материалов на основе диборида металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К:ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 571180 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 22,12.72 (21) 1872555/02 (23) Приоритет — (32) 22 12 71 (31) 7146212 (33) Франция (43) Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32 (45).Дата опубликования описания 27.07.77 (5l ) М. Кл. В 22 F 3/10

С 22С 29/00

Гооударстаеииый комитет

Соаота 1йиииотраа СССР оо делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.762,34:621..762.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Анри Карбоннепь и Людовик Амон (Франция) Иностранная фирма

"Групман Атомик Альзасьен Атлантик" (Франция) (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

НА ОСНОВЕ ДИБОРИЦА МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения спеченных пористых материалов на основе диборида металла.

Известен способ получения спеченных пористых материалов на основе тугоплавкнх соединений, предусматривающий гранулирование исходного порошка путем его спекания и измельчения, формование из полученных гранул заготовок и их спекание, Однако при получении известным способом прочных материалов высокой пористости на основе боридов, карбидов, силицидов, нитридов требуется высокая температура спекания или проведение операции формования с приложением давления.

Высокая температура спекания, прессование порошка до или после спекания способствуют повышению модуля Юнга получаемого материала.

Известный способ не обеспечивает достижения таких характеристик, как увеличение энергии поверхностного натяжения, уменьшения модуля Юнга и уменьшения коэффициента линейного расширения, то есть харак1еристик, определяющих стойкость материала к термическим нагрузкам и его механическуьэ прочность.

С целью повышения стойкости к тепловым нагрузкам и механической прочности материалов перед формованием гранулированию подвергают часть порошка, оставшуюся часть порошка смешивают с полученными гранулами, в смесь вводят

1 — 6 вес.% фторида щелочного или щелочноземельного металла, формование осуществляют виброобработкой, а спекание проводят при 1000-1500 С.

Пример 1. Смесь порошков с размером

1О частиц несколько микрон, содержащую 85% диборида титана и 15% дисилицида титана, подвергают гранулированию путем горячего прессования при

1800 С и последующего измельчения до размера гранул в несколько миллиметров.

15 Затем готовят смесь, состоящую из 60% полученных гранул и 40% исходного порошка.

В приготовленную смесь вводят 3 вес.% фторида лития, смесь помещают в форму, подвергают кратковременной виброобработке, а затем спекают

20 при 1350 С в течение 2 час в атмосфере аргона, Пример 2. Гранулы диборида гафния (65% от общей массы смеси), полученные горячим прессоваш ем исходного порошка дпборпда гафпия при

2000 С с последуюпшм измельчением, смепп ван>т с о5 35% тонкого порошка.

571180

Формула изобретения

C îñòàâèòåëü Л. Гамаюкова.

Редактор E. Дайч Тсхред И. Асталош Корректор С. 111екмар

Заказ 2150/á95 Тираж 995 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Минисгров CYCP по делам изобрсгсний и открьпий

113035, Москва, Ж-35, Раугдская наб.. и. 4jS чзилиал ППП "Пате п ", г. Ужгород, ул, Проскуная,й

Затем в эту смесь вводят 4 вес.% фторида лития, после чего смесь подвергают виброобработке в графитовой форме и спеканию в атмосфере аргона при 1000 С в течение 2 ч.

Керамические материалы иа основе диборида металла, полученные предложенным способом, имеют пористость 30 — 35% и хорошую механическую прочность.

Использование смеси гранул с порошком позволяет увеличить энергию поверхностного натяжения и исключить уплотнение смеси внешним давлением, Введение фторида щелочного или щелочноземельного металла в смесь в количестве 1 — 6 вес,% позволяет активировать процесс спекания материала на основе диборидов переходных металлов, снизить температуру спекания этих материалов при сохранении высокой пористости и хорошей механической прочности. увеличение энергии поверхностного натяжения эа счет смешивания гранул с порошком„увеличение модуля Юнга материала за счет снижения плотности при исключении использования высоких температур спекания, увеличение пористости материала применением кратковременной виброобработки и низкой температуры спекания и уменьшение в связи с этим коэффициента линейного расширения материала позволяют повысить стойкость получаемых материалов к тепловым нагрузкам и их механическую прочность, Керамические пористые материалы на основе диборидов переходных металлов, полученные предложенным способом, хорошо проводят электрический ток, химически пассивны в присутствии жидкого металла, обеспечивают хорошую смачиваемость, стойки к тепловым нагрузкам и обладают хорошей жаростойкостью цри высоких температурах.

Введение в порошок диборида переходного металла его дисилицида позволяет повысить эти свойСТВа.

В качестве диборида может быть использован диборид одного из металлов из группы титан, цирконий, гафний, вольфрам.

В качестве силицида может быть использован

1О дисилицид того же или другого металла из этой же

rP IISI.

Полученные предложенным способом спеченные пористые керамические материалы могут быть использованы в конструкциях насосов для перекач15 ки жидкого металла. Их можно использовать также для изготовления электродов или для несложного изготовления элементов трубонров цов прямого нагрева на основе эффекта Джоуля.

Способ получения спеченных пористых материа,д лов на основе диборида металла, включающий гранулирование исходного порошка, формование и спекание, отличающийся тем, что с целью повышения стойкости к тепловым нагрузкам и механической прочности материалов, гоанулироваЭО нию подвергают часть порошка,-оставшуюся часть пороппса смешивают с полученными гранулами, в смесь вводят 1 — 6 вес.% фторида щелочного -или щелочноземельного металла, формование осуществляют виброобработкой, а спекание проводят при зй 1000 — 1500 С.