Стекло для изготовления датчика углеродного потенциала печной атмосферы Советский патент 1991 года по МПК C03C8/02 

Изобретение относится к технологии спаивания неорганических материалов, в частности к устройствам для определения углеродного потенциала печных атмосфер сложного состава.

Целью изобретения является повышение коэффициента термического линейного расширения и температуры начала размягчения.

Способ позволяет повысить ресурс датчика за счет повышения качества клея-стекла. В результате снижается взаимодействие клея-стекла с печной атмосферой и сажи- - стым углеродом и уменьшается растрескивание самого материала клея за счет повышения КТЛР. Стекло содержит следующие компоненты, мас.%:

SiOa25,6-38,4

СаО10,4-15,6

ВаО SrO Zr02 В20з

25,6-38,4 12,,0

4-6 2,4-3,6

На чертеже изображен датчик углеродного потенциала, в котором используют предлагаемое стекло.

Датчик углеродного потенциала печной атмосферы, изготовленный с использованием предлагаемого клея, имеет держатель 1, представляющий собой трубку, выполненную из жаропрочного токопроводящего материала, который с внутренней стороны соединен с керамической пробиркой 2 при помощи клея-стекла 3. Пробирка 2 представляет собой пробирку, выполненную из материала с ионной проводимостью, например из окиси циркония, стабилизированной окисью иттрия.

ON О О Ю С 00

На пробирку 2 с внешней и внутренней сторон нанесены внешний А и внутренний 5 электроды. Держатель 1 соединен с внешним электродом 4 при помощи платиновой проволоки 6. Внутри держателя проходит патрубок 7 для подвода эталонного газа, выполненный из жаропрочного токопро водящего материала и выполняющий одновременно функции электрического проводника. Нижний торец патрубка 7, обращенный к внутреннему электроду 5 и находящийся с ним в непосредственном контакте, снабжен слоем платины 8 для осуществления надежного электроконтакта и имеет прорези для выхода эталлонного газа.

Датчик углеродного потенциала атмосферы печи работает следующим образом.

С внутренней стороны керамическая пробирка 2 омывается эталонным газом с известным содержанием кислорода, например воздухом, а с другой - анализируемым газом. Работа датчика основана на возникновении ЭДС на поверхности керамической пробирки 2, так как она разделяет вещества с различной химической активностью кислорода.

Приготовление клея-стекла осуществляют следующим образом.

В качестве сырьевых компонентов используют кварцевый песок, порошок диоксида циркония, углекислый кальций, углекислый стронций, порошок окиси магния, оксид лантана. Компоненты берут в соответствующих количествах, тщательно перемешивают и помещают в корундовый тигель. Варку клея-стекла осуществляют в электропечи при 1500±5°С. Затем стекло измельчают в шаровой мельнице до размера частиц менее 40 мк.

Для склеивания керамической пробирки (чувствительного элемента) с держателем керамическую пробирку вставляют в держатель с зазором менее 0,15 мм и фиксируют в ней посредством поджатия либо в специальной оснастке.

На шов между пробиркой и держателем кисточкой или специальным шпателем наносят пасту, состоящую из 93% размельченного клея-стекла, 2% канифоли и 5% спирта.

Спаивание производят в электропечи

при температуре плавления клея-стекла (1500±5°С}с выдержкой йри этой температуре в течение 5 мин. Скорость подъема температуры не более 300%, охлаждение

вместе с печью до комнатной температуры.

Клей-стекло для изготовления датчика

углеродного потенциала печной атмосферы

опробйрован в стенде на базе печиСНз4.8.2,5/10. Температура печи 860±5°С. В

качестве несущего газа используют эндогаз с добавками аммиака. Ориентировочный состав основных компонентов атмосферы %: СО 20; СО 33; N2 46. Углеродный потенциал изменяется от 0,6 до 1,15% С.

Конкретные составы клея-стекла и продолжительность работы датчика в сравнении с известным приведены в таблице.

Преимущество предлагаемого клея- стекла заключается в том, что он позволяет

повысить ресурс работы датчика углеродного потенциала печной атмосферы при сохранении точности его показаний на 10-13%.

30

Формула изобретения

Стекло для изготовления датчика углеродного потенциала печной атмосферы, включающее Si02, BaO, SrO, В20з, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента термического линейного расширения, и температуры начала размягчения оно дополнительно содержит СаО и Zr02 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

S10225,6-38,4

ВаО25,6-38.4

SrO-12-18

В20з 2,4-3,6

СаО10.4-15,6

Zr024-6

г

л,

Изобретение относится к технологии спаивания неорганических материалов, в частности к устройствам для определения углеродного потенциала печных атмосфер сложного состава. Цель изобретения - повышение коэффициента термического линейного расширения и температуры начала размягчения. Стекло для изготовления датчика углеродного потенциала содержит следующие компоненты, мас.%: SI02 25,6-38.4; ВаО 25,6-38,4; SrO 12-18; В20з 2,4-3,6; СаО 10,4-15.6; Zr02 4-6. и обладает свойствами: температура начала размягчения 962- 973°С; КТЛР (10,4-10.8) ресурс датчика 3201-3548 ч. 1 ил., 1 табл. fe