Состав для получения покрытия на нитридкремниевой керамике Советский патент 1991 года по МПК C04B41/85 

Изобретение относится к составам для получения защитного стеклослоя на керамике на основе нитрид кремния. Такое покрытие можег быть использовано для защиты конструкционных высокотемпературных керамических изделий, в том числе и для двигателей внутреннего сгорания, работающих в окислительных условиях в диапазоне температур до 1000°С.

Цель изобретения - снижение открытой пористости и окисляемости изделий.

Смесь кристаллогидратов нитратов хрома и алюминия нагревают до получения расплава в кристаллизационной воде. Изделия из керамики НККМ помещают в полученный расплав и выдерживают в нем до достижения необходимой степени насыщения. После пропитки образцы извлекаются из расплава, высушиваются при 150-200°С и прокаливаются при 500-700°С для разложения нитратов до оксидов. После этого образцы нагреваются на воздухе до 1400°С с выдержкой при этой температуре 1 ч и охлаждаются до комнатной температуры.

При окислении нитридкремниевой керамики в области температур 1300-1400°С в ее открытых порах образуется расплав стеклофазы высококремнеземистого состава, для которого характерны высокие значения вязкости. В связи с этим пористость такой керамики может уменьшаться только после очень длительного окисления. Появление в высококремнеземистой стеклофазе оксида алюминия в присутствии используемого в НККМ в качестве спекающей добавки оксида магния смещает ее состав в более легкоплавкую область на диаграмме MgO-AteOj-SlOa и способствует интенсивному образованию жидкой фазы. Образование последней происходит в основном при нагреве керамики в интервале температур 1200-1400°С. При этом расплав стекла равномерно распределяется между мелкодисперсными частицами СгзОз, плотно осевшими на поверхности керамики, Выдержка пропитанных изделий в течение 1 ч при 1400°С в атмосфере воздуха, сопровождаемая частичным растворением оксида хрома в стеклофазе, обеспечивает равномерность распределения образовав(Л

С

а N со

о о

шегося расплава по всей поверхности изделий, в результате чего при их охлаждении он фиксируется в виде однородного покрытия темно-коричнепого цвета.

П р и м е р. 16,8 г A(NOs)3 ЭНаО и 4,2 г Сг(МОз)з ЭНаО помещались в коническую колбу емкостью 250 мл, снабженную обратным холодильником. Подогревом на песчаной бане смесь кристаллогидратов доводилась до получения расплава в кристаллизацией- ной воде. Образцы из керамики НККМ помещались в указанный расплав и пропитывались в нем в течение 30 мин. После пропитки образцы извлекались, высушивались при200°С и прокаливались в атмосфере воздуха при 650°С в течение 1 ч. Прокаленные образцы помещались в электрическую силитовую печь и нагревались со скоростью 15°С в 1 мин от 20 до 1400°С в воздушной атмосфере с выдержкой при максимальной температуре в тече- ние 1 ч. После этого образцы охлаждались

до комнатной температуры со средней ско- ростю 10°С в 1 мин.

Рецептуры предлагаемого состава и свойства изделий с покрытиями на его основе приведены в табл. 1 и 2.(

Предлагаемый состав обеспечивает получение более качественного покрытия и высокую степень защиты изделий от окисления.

Формула изобретения

Состав для получения покрытия на нит- ридкремниевой керамике, содержащий кристаллогидрат нитрата алюминия, отличающийся тем, что, с целью снижения открытой пористости и окисляемое™ изделий, он дополнительно содержит кристаллогидрат нитрата хрома при следующем соотношении компонентов, мол.%:

Кристаллогидрат нитрата

алюминия33-40

Кристаллогидрат нитрата

хрома60-67

Изобретение относится к разработкам составов для получения защитного стеклослоя на нитридкремниевой керамике конструкционного назначения, Целью изобретения является снижения открытой пористости и окисляемости изделий. Состав для получения покрытия содержит, мол.%:Сг(ЫОз)з 9Н 20 60-67; АЦМОзЪ 9Н20 33-40 . Открытая пористость составляет 2-4%, привес после 20 ч окисления при 1000°С составляет 0,02-0,3 мас.%. 2 табл.

25

Таблица 1

Таблица 2