Способ изготовления керамических изделий Советский патент 1991 года по МПК C04B35/584 C04B35/594 

Изобретение относится к производству высокопрочных и термостойких керамических материалов на основе нитрида кремния и титаната алюминия и может быть использовано для производства конструкционных материалов в двигателестроении, автомобильной и других областях народного хозяйства,,

Цель изобретения - повышение тер-, мостойкости и снижение открытой пористости

Получение высокотермостойкого материала с низкой пористостью обусловлено всем комплексом операций, проводимых по предлагаемому способу,, Оксид европия при температуре синтеза материала способствует образованию тугоплавкой стекловидной фазы, препятствующей разложению нитрида кремния и образованию летучего монооксида кремния о

Предварительное уплотнение,вакуумирование и импульсное прессование создают условия для сварки частиц прессуемого материала„ Одним из основных источников выделения тепла при импульсном прессова)гии является контактное взаимодействие частиц, в частности межчастичное трение в процессе их структурной переупаковки Повышение температуры возникает в тонких поверхностных слоях частиц, К моменту разгрузки должен произойти теплообмен внутрь частиц и соединение приобретает требуемую прочность,

Импульсное прессование осуществляют на экспериментальных установках,

(X

о

4D 00 Ч) Ю

использующих энергию химического превращения взрывчатых веществ и жидкую передающую среду в качестве объемного формообразующего элемента при давлении 0,4-0,6 ГПа, обеспечивающем необходимое межчастичное сцепление для последующей обработки, состава и отсутствие при этом трещин, расслоений и сколов

Предварительное уплотнение и ва- куумирование облегчают контакт частиц к моменту импульсного прессования и активизируют получение высокоплотного материалао

Пример 1. Ультрадисперсные порошки, масо%: ,,. 53,5, AlTiO$46; ЕияОз 0,5 смешивают Затем проводят предварительное уплотнение при давлении 2 МПа „ Полученную заготовку подвергают вакуумированиюо Затем проводят прессование импульсным нагруже- нием длительностью Полученное изделие обжигают при 1650°С. Все операции проводят в среде азота„

Другие примеры способа и свойства получаемых изделий в сравнении с известным способом приведены в таблице

Изделия, изготовленные по предлагаемому способу, имеют высокие физико-механические и термические свойства. Термостойкость материала по пред9899л

латаемому способу выше чем по известному более чем на 100 циклов, а пористость ниже на 30-40%„ Изобретение позволяет снизить температуру спекания на 100-300°С. Применение предлагаемого способа позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства изделий, что увеличивает срок их Ю службы и способствует дальнейшей интенсификации технологических процессов о

Формула изобретения

Способ изготовления керамических изделий, включающий подготовку шихты путем смешения нитрида кремния и добавки, предварительное уплотнение,

прессование и спекание в среде азота, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и снижения открытой пористости, в качестве спекающей добавки используют 0,55 мас0% EugOj, дополнительно вводят титанат алюминия, предварительное уплотнение проводят при давлении 2- 15 МПа, после предварительного уплотнения проводят вакуумирование, прессование ведут гидроимпульсным нагру- жением в течение 10 , а спекание при 1600-1650°С, причем все операции проводят в среде азота.

Изобретение относится к технологии термостойких керамических материалов и может быть использовано для изготовления конструкционных материалов в двигателестроении. Целью изобретения является повышение термостойкости и снижение открытой пористости. Способ включает подготовку шихты путем смешения нитрида кремния, 0,5 - 5 мас.% оксида европия и титаната алюминия, предварительное уплотнение проводят при давлении 2 - 15 МПа. После предварительного уплотнения проводят вакуумирование, прессование ведут гидроимпульсным нагружением в течение 10^-4 - 10^-3 с, а спекание осуществляют при 1600 - 1650°С, причем все операции проводят в среде азота. Термостойкость *98 125 циклов 1000°С @ вода, открытая пористость ъ 0,07%. 1 табл.

ение МПа

о

С

49,5 51,5 50 46 0,5 2,5

2

да

-3

10

1650

10 да

5-10

1625

55 40 5,0

97,8

4

15

да

1600

1 1 0,2

20 нет

120 1750-1900