Способ соединения изделий из вакуумплотной керамики Советский патент 1992 года по МПК C04B37/00 

сл

С

Использование: изобретение относится к способам склеивания изделий из ваку- умплотной керамики, обеспечивающим герметичность, высокую прочность и водонепроницаемость шва при температуре не менее 500°С и давлении не менее 220 МПа. Сущность изобретения: способ включает сборку элементов изделия, склеивание и термообработку при 800-1000°С. Склеивание производят медьфосфатным цементом, модифицированным добавкой, выбранной из группы: безводный тетраборат натрия или оксид свинца (II) или смесь состава, мас.%: диоксид кремния 35, пегматит 15, карбонат натрия 5, фторид кальция 10, нитрат калия 4, оксид никеля (II) 1.

Изобретение относится к способу склеивания изделий из вакуумплотной керамики, обеспечивающему герметичность, высокую прочность и водонепроницаемость шва.

Цель изобретения - обеспечение водонепроницаемости шва и его прочности при температуре не менее 500°С и давлении не менее 220 МПа.

П р и м е р 1. Для изготовления цилиндрического образца размерами: диаметром 50 мм и длиной 180 мм склеивали четыре втулки из алюмооксидной керамики размерами: наружный диаметр - 50 мм, внутренний - 42 мм, высотой - 45 мм. Склеивание осуществлялось медь-фосфатным цементом, состоящим из оксида меди (II), фосфорной кислоты 60%-ной концентрации и тонкомолотой легкоплавкой шихты следующего состава: диоксид кремния - 35, пегматит - 15, тетраборат натрия - 30, карбонат

натрия - 5, фторид кальция - 10, нитрат калия - 4, оксид никеля (II)- 1 ( состав приведен в мае. %). Содержание легкоплавкой шихты составило 10% от массы оксида меди (II). Для изготовления медь-фосфатного цемента оксид меди (II) и чистая фосфорная кислота были взяты в массовом соотношении 1:0,24.

Втулки склеивались цементом при комнатной температуре и сразу же ставились под нагрузку. Толщина шва составила 0,2- 0,5 мм. После выдержки в течение 10 ч и последующего обжига при 900°С образец сохранил водонепроницаемость при давлении до 220 МПа и температуре 700°С.

П р и м е р 2. Был изготовлен аналогичный образец (по примеру 1) из 4-х алюмоок- сидных втулок, с тем отличием, что содержание тонкомолотой легкоплавкой шихты составило 50% от массы оксида меди (II), соотношение масс оксида меди (II) и фос о

:СЛ

fe

форной кислоты в медьфосфорном цементе 1:0,4:

Образец сохранил водонепроницаемость (паронепроницаемость) до 250 МПа при температуре до 700°С.

П р и м е р 3. Образец из 4-х алюмоок- сидных втулок, склеенных модифицированным медь-фосфатным цементом и обожженных при 700°С сохранил водонепроницаемость до 250 МПа при 700°С. В качестве модифицирующей добавки служит тетраборат натрия, взятый в количестве 10% от массы оксида меди (II),

Соотношение масс оксида меди (II) и фосфорной кислоты в медь-фосфатном цементе составило 1:0,3.

П р и м е р 4. Образец из 4-х алюмоок- сидных втулок, склеенных модифицирован- ным медь-фосфатным цементом и обожженный при температуре медь-фосфатным цементом и обожженный при температуре 900°С сохранил водонепроницаемость до 250 МПа при температуре 500°С. В качестве модифицирующей добавки служил тетраборат натрия, взятый в количестве 50% от массы оксида меди (II).

Соотношение масса оксида меди (II) и фосфорной кислоты в медьфосфатном цементе составило 1:0,95.

П р и м е р 5. Образец из 4-х алюмоок- сидных втулок, склеенный модифицированным 10%-ной добавкой оксида свинца (II) медь-фосфатным цементом с массовым соотношением оксида меди (II) и фосфорной кислоты 1:0,25 (температура обжига 900°С), сохранил водонепроницаемость при давлении 220 МПа и температуре 700°С.

П р и м е р 6. Образец из 4-х алюмоок- сидных втулок, склеенный модифицированным 50%-ной добавкой оксида свинца (II) медь-фосфатным цементом (последующий обжиг при 900°С), сохранил водонепроницаемость до 250 МПа при 500°С.

Соотношение масс оксида меди (II) и фосфорной кислоты в медь-фосфатном цементе - 1:0,5.

Пример. Образец из 4-х алюмо- оксидных втулок, склеенный модифицированным медь-фосфатным цементом (температура обжига 800°С), сохранил водонепроницаемость до 220 МПа при температуре 600°С. В качестве модифицирующей добавки служил тетраборат натрия в количестве 45%, массовое соотношение оксида меди (II) и фосфорной кислоты в медь-фосфатном цементе - 1:0,9.

П р и м е р 8. Образец 4-х алюмооксид- ных втулок, склеенный модифицированной 12%-ной добавкой оксида свинца (II) медь- фосфатным цементом (температура обжига 1000°С), сохранил водонепроницаемость при давлении 250 МПа при температуре 700°С.

Массовое соотношение оксида меди (II) и фосфорной кислоты в цементе составило 1:0,3,

Формула изобретения Способ соединения изделий из вакуум- плотной керамики путем сборки элементов изделия и склеивание медьфосфатным цементом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения водонепроницаемости шва и его прочности при температуре не менее 500°С и давлении не менее 220 МПа, в медьфосфатный цемент вводят модифицирующую добавку из группы: безводный тетраборат натрия или оксид свинца (II), или 5 смесь состава, мас.%:

диоксид кремния35

тетраборат натрия30

пегматит-15

карбонат натрия5

0 фторид кальция10

нитрат калия4

оксид никеля (II)1

в количестве 10-50% от массы оксида меди и дополнительно проводят термообработку 5 при800-1000°С,

0

5

0

5

0