Способ получения керамических порошков на основе диоксида циркония Советский патент 1990 года по МПК C25B1/00 C01G25/02 C25C5/02 

Изобретение относится к технологии получейия оксидных порошков для изготовления керамических изделий на основе диоксида циркония, например для твердых электролитов, используемых в металлургической, химической энергетике.

Цель изобретения - повышение прочности и термостойкости получаемого продукта.

При элёктрообработке из исходной смеси удаляется хлор. Основность смеси повышается, образуется высокоосновный полупродукт, из которого может быть получена циркониевая керамика повышенной плотности и прочности.После электрообработки в высокоосновной метастабильной системе хлора остается мало, причем оказалось, что в высушенном (обезво; :енном) продукте хлор находится в слабосвязанном состоянии. По предлагаемому способу, с одной стосл

роны, хлор преим щественно заранее удаляется из системы, а с другой сто роны, мабосвязан и удаляется при термообработке без разрушения кристаллической структуры, что обеспечивает высокую прочность изделий. В то же время образующиеся основные соли легко обезвоживаются и формируются в структуру при сушке, не требуя для этого специального использования дис- пергаторов, например октанола.

Объемная плотность тока не должна превышать 5 А/л. В противном случае происходит заметное увеличение щелочности прикатодной области,приводящее к осаждению на катоде непроводящей ток гидратирсванной двуокиси циркония и самопроизвольному прекращению процесса. Проводить электрообработку при объемной плотности тока ниже 1 А/л нецелесообразно из-за дли- тельности процесса.

а

00 ГС

4;

оо

Способ осушествляют следующим образом,

Оксихлорид циркония смешивают с хлоридом иттрия, растворяют л воде., подвергают электрообработке постоянным током при объемной плотности тока I т 5 А/л в течение времени, рассчитываемого по формуле t 35 С/1 (где С - концентрация циркония в растворе, моль/л; I - объемная плотностъ тока, А/л), высушивают и диспергируют (например, методом распылительной сушки при 350 С), после чего термообрабатывают при 550-1600°С.

Приме р..Берут оксихлорид циркония ZrOCl смешивают с хлоридом иттрия YC1J в мольном отношении ZrO : 0,92 : 0,08, растворяют в воде (178 г исходной смеси на 1 л воды)5 С 0,5 моль/л и подвергают электрообработке в ванне (в каче- стве катода используют титан, анода - платину) при объемной плотности тока 1 А/л в течение 17,5 ч,после чего вы- сушивают методом распьшительной сушки при 350°С. Полупродукт термообра- батывают при 1550°С.

Полученный материал по данным рентгенофазового анализа представ- ляет собой твердый раствор кубической модификации.

В таблице представлены данные о свойствах твердого раствора ZrO, - , полученного предлагаемым и известным способами.

Предлагаемый способ позволяет получать изделия, обладаюпше большой прочностью и термостойкостью,улучшает экологические условия труда за счет исключения из технологии использования аммиака, октанола и соляной кислоты.

Формула изобретения

Способ получения керамических порошков на основе диоксида циркония из оксихлоридных растворов,включающий смешивание оксихлорида циркония с соединением иттрия, растворение в водз;, сушку и термообработку, отличающийся тем, что, с цель повышения прочности и термостойкости получаемого продукта, раствор оксихлорида циркония и соединения иттрия подвергают электрохимической обработке при объемной плотности тока 1 т 5 А/л в течение времени t 35 С/1, ч, где С - концентрация оксихлорида циркония в растворе, моль/л; I - объемная плотность тока, А/л.

Изобретение относится к технологии получения оксидных порошков для изготовления керамических порошков на основе диоксида циркония и позволяет повысить прочность и термостойкость получаемого продукта. Способ получения порошков на основе диоксида циркония из оксахлоридных растворов включает смешивание оксихлорида циркония с соединением иттрия, растворение, сушку, диспергирование и термообработку, проведение электрохимической обработки после стадии растворения при объемной плотности тока 1-5 А/л в течение времени, рассчитанного по формуле T=35C/J, ч, где С - концентрация оксихлорида циркония, м/л

J - объемная плотность тока, А/л. 1 табл.

Редактор О.Юрковецкая

Составитель О.Зобнин Техред Л.Сердюкова

Заказ 3597

Тираж 544

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор И,1 1уска

Подписное