Огнеупорная масса для соединения керамических изделий Советский патент 1984 года по МПК C04B35/584 C04B37/00 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для соединения спеченных изделий из нитрида кремния и ликвидации дефектов в виде трещин и раковин в спеченных изделиях.

Известен огнеупорный состав, содержащий компоненты в следующем соотношении, %: SijN 81-96; MgO 15-3; SiO, 4,5-0,5 tH.

Недостатками данного материала являются относительно низкая термостойкость материала и. выcoкiaя температура обжига.

Наиболее близким к предлагаемому является огнеупорная масса, содержащая,%;нитрит кремния 31,5-49,4; оксид магния 1,3-1,5 алюмохромфо сфатн&я связка 16,4-19,7; карбид кремния 32,9-47,3 12.

Масса не обеспечивает достаточной прочности при соединении деталей из нитрида кремния.

Цель изобретения - повьшение прочнрсти соединения.

Поставленная цель достигается тем что сггнеупорная масса дЛя соединения .керамических изделий из нитрида кремния, включающая нитрид кремния и оксид магния и алюмохромфосфатное связующее, дополнительно содержит оксид циркония при следующем соотнощении компонентов, мас.%:

Оксид магния1-5

Алнмохромфосфатное

связующее20-35

Оксид циркония5-20

Нитрид кремнияОстальное

Для получения пасты готовят смеси на основе нитрида кремния, содержащие 1,3.,5 мас.% оксида магния, 5,15,20 мас.% оксида циркония и 20,30,35 мас.% алюмохромфосфатного связующего соответственно. Перед соединением изделий их поверхности подвергают шабровке для создания щереховатости с целью обеспечения условий для лучшей схватываемости

массы с поверхностью заготовки. После подготовки таким образом поверхностей изделий на них наносят массу.

Изделия обжигают в печи сопротивления нагрева 20 - 900°С со средней., скоростью 0,5 град/мин, при делают выдержку 2 ч. Свойства изделий приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, разработанная масса имеет высокую термостойкость и изготовлена при низкой температуре обжига.

В табл. 2 приведены данные по прочности соединения деталей из нитрида кремния предложенной массой и массой-прототипом.

Прочность соединения спеченного нитрида кремния с пористостью 12% определяют по ГОСТ 209-75.

Термическую обработку материалов проводят по следующим режимам.

Для состава 1 скорость подъема температуры до составляет 1-2 град/мин, от 250 до 600°С - 2-3 град/мин, при осуществляется выдержка 1 ч.

Для состава 2 скорость подъема температуры до 300°С составляет 2 град/мин, от 300 до - 2-3 град/мин, при осуществляется выдержка 2 ч.

Для состава 3, скорость подъема температуры от 20 до 150°С составляет 0,4 град/мин, от до 700°С - 1,8 град/мин, при 700 С осуществляется выдержка 2 ч.

Для составов 4-6 подъем температуры от 20 до 900 С производится со средней скоростью 0,5 град/мин, при осуществляется выдержка 2 ч.

Сопоставления полученных данных свидетельствуют о том, что предлагаемый материал образует более прочное соединение скрепляемого керамического материала из нитрида кремния.

Т а б л и ц .а I

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ из нитрида кремния, включающая нитри; кремния, оксид магния и алюмохромфосфатное связующее, отличающаяс я тем, что, с целью повышения прочности соединения, она дополнительно содержит оксид циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксид магния 1-5 Алюмохромфосфатное связующее 20-35 Оксид циркония 5-20 Нитрид кремния Остальное

Термостойкость П50 Своздух теплосмен,1300 90 Содержание компонентов, мас.% Н PO/j 10

Прочность соединения ( сопротивление OTpbiByj, МН/м 1,8

Таблица 2

9,9

9,7

5,3

9,2 , 45,4 ,5 51зЫ 52SijNi AO 45,4 Sic 39,5 ZrO|, 5 ZrO 15ZrOj,20 H PO 9,2 MgO 1,5 MgO ) MgO 3 .MgO 5 АХФС 19,5 АХФС 20 АХФС 30АХФС 35