Многослойный металлокерамический материал Советский патент 1989 года по МПК B22F7/02 B32B7/02 C22C29/16 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к многослойным металлокерамическим материалам, которые .могут быть использованы для изготовления электроизоляционных конструкционных деталей высокотемпературных электротехнических устройств, аппаратов и печей.

Цель изобретения - обеспечение электроизоляционных свойств при те.мпературе до 2300°С при сохранении термостойкости материала.

Предложенный многослойный металлоке- рамнческий материал содержит чередующиеся слои из кермета и оксида, причем керметный слой содержит 10-60 об.% вольфрама и 40-90 об.% оксида иттрия, а оксидный слой полностью состоит из оксида иттрия при отношении толщин слоев кермета и оксида 0,2-2,0.

Пример 1. Изготовлены образцы композита (1, табл. 1) в виде дисков диаметром 20 мм и толщиной около 3 мм. Для их изготовления были отлиты керметные пленки толщиной около 100 мкм, содержащие смеси порошка высокоактивного вольфрама

(23 мас.%) и оксида иттрия (77 мас.%) на каучуковой связке (бензино-ацетоновый раствор синтетического каучука), а также пленки толщиной мкм из порошка оксида иттрия на такой же связке. Пленки были уложены в чередующемся порядке в пакет и уплотнены прокаткой. Из них вырезали диски, которые термообрабатывали в вакуу.мной электропечи для удаления связки и спекания при температуре 2000°С с изотермической выдержкой 1 ч. Образцы после спекания были контактные, без расслоения Их выдерживали от 3 до 5 тепло- смен 1200°С - воздух; электросопротивление при 1500°С составляло около 120- 150 Ом -см.

Пример 2. Изготовлены образцы композитов (2--4, табл. 1) по способу, аналогичному примеру I. Керметные слои содержали 13,6- 56,7 об.% W. Образцы после спекания были компактные, без расслоения, выдерживали от 10 до 25 воздушных теплосмен в зависимости от состава кер.метных слоев, электросопротивление при 1500°С составляло Ом-см.

(Л

сд

;о

00

ел

Пример 3. Изготовлены образцы композита (1, табл. 2) по способу, аналогичному примеру 1. Толщина оксидных слоев после спекания составляла 15 мкм, кермет- ных 30 мкм. Образцы имели высокую термостойкость (15-20 теплосмен), но пониженное электросопротивление: () ОмХ Хсм. при 1500°С.

Пример 4. Изготовлены образцы композитов (2-- 3, табл. 2) по способу аналогичному примеру 1. Толщина оксидных слоев составляла 20-500 мкм при отиошеиии от 0,2 до 2. Образцы имели высокую термостойкость (5-20 теплосмен) и электросопротивление ()| 10 -10 Ом-см. при 1500°С.

Из табл. 2 видно, что приведенные в качестве примеров заявленного материала композиты обладают электроизоляционными свойствами вплоть до 2300°С (f) 50 Ом-см). Сравнение с известным устройством (кермет/металл - АЬОз-ЗО об.% MO/M), представляется возможным лищь до 1900°С. так как выше этой температуры кермет находится в жидком состоянии.

Предложенный металлокерамический слоистый материал на основе слоев оксида иттрия и оксид иттрия - вольфрамового кермета обладает, как показали испытания опытных образцов, сочетанием электро- изоляционных свойств и термостойкости при удовлетворительной совместимости разнородных опоев, отсутствии расслоения.

Формула изобретения

Многослойныйметаллокерамический

материал, содержащий керметные слои, состоящие из тугоплавкого оксида и металла, отличающийся тем, что, с целью обеспечения электроизоляционных свойств при температуре до 2300°С при сохранении термостойкости материала, он дополнительно содержит слои оксида иттрия толщиной 20-500 мкм, чередующиеся с кер- метными слоями, причем керметныо слои в качестве металла содержат 10-60 об.% вольфрама и в качестве тугоплавкого оксида - 40-90 об.% оксида иттрия, при отношении толщин слоев кермета и оксида иттпия 0,2-2,0.

К

s к

0)

о с; о и

СТ)

р

ф S

m f- о

.

о

О

1Л

о о I

°° т 1 A Л Л

(NJ 00 о I

го 3- 1Л

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению многослойных металлокерамических материалов для электроизоляционных конструкционных деталей высокотемпературных электротехнических устройств и печей. Цель изобретения - обеспечение электроизоляционных свойств при температуре до 2300°С при сохранении термостойкости материала. Многослойный металлокерамический материал содержит чередующиеся слои из кермета и оксида, причем керметный слой имеет следующий состав, (об%) : вольфрам 10-60 и оксид иттрия 40-90, а оксидный слой полностью состоит из оксида иттрия при соотношении толщин слоев кермета и оксида 0,2-2,0. Термостойкость предложенного материала составляет 10-25 термосмен при нагреве до 1200°С, а удельное электросопротивление при 2300°С составляет 32-50 Ом^.см. 2 табл.

о о LO LO о

ст ст г г

LnЩЮLO

т---Г |CN

Ln IIII

I омоо

го - -смCN

::

о о о

о о

(N ,- U1

го П гО го

о о о сГ о

LO } о

ro vD

О О

О CN LH

r о о in

о O Ln I -J- rO CO CN

о о

1Л vO ОО tN

с о о о

го г -- I

о

Ln о о

Г Ln I