Жаропрочный керамический материал Советский патент 1993 года по МПК C04B35/56 

Изобретение относится к области неорганических материалов и может быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии, энергетике, в частности, для изделий, работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе или в контакте с агрессивными средами.

Цель изобретения - повышение жаропрочности и жаростойкости при сохранении высокой термостойкости.

Предлагаемый жаропрочный керамический материал получают следующим образом. Порошки указанных компонентов смешивают в необходимых соотношениях. Из полученной шихты прессуют заготовки (в гидростате при давлении 5-15 кбар или горячим прессованием при давлении 1-2,5 кг/мм2 и температуре 1900-2000°С). После прессования заготовок в гидростате их спекают в среде аргона при температуре 1900- 2100°С.

Пример. Берут 100 г порошка карбида бора (71,4 мае. %) со средним размером частиц 3-5 мкм, 20 г порошка карбида кремния (14,3 мас.%) со средним размером частиц 5

мкм. 10 г порошка карбида титана (7,1 мас.%) со средним размером частиц 5-7 мкм и 10,1 г порошка оксида иттрия (7,2 мас.%) со средним размером частиц 3-5 мкм, смешивают эти компоненты в шаровой мельнице в течение 40 часов, после чего из полученной шихты формируют заготовки и проводят их спекание.

Другие примеры получения керамического материала приведены в таблице с указанием состава и свойства полученного материала.

Из полученного таким образом материала были изготовлены образцы для испытаний на жаропрочность (испытания на изгиб при 1700°С), жаростойкость и термостойкость.

В испытаниях на изгиб при 1700°С (жаропрочность) использовались образцы размерами 4x4x25 мм, которые устанавливались в приспособление для четырехточечного изгиба в вакуумную камеру и нагружались в испытательной машине InstrorT. при этом фиксировалась разрушающая нагрузка, а

СО

с

00

|

СП

09

затем вычислялось значение прочности на изгиб.

Жаростойкость керамики определялась на аналогичных образцах, Определялось изменение массы образцов при окислении их на воздухе в печи при температуре 1200°С в течение 10 часов.

Термостойкость определялась на цилиндрических образцах диаметром и длиной 10 мм. Определялось число термоциклов до разрушения по режиму 1250°СЈвода 10°С.

Для всех видов испытаний на каждый состав испытывалось 3-5 образцов.

Применение керамического материала позволит значительно расширить области

0

5

использования керамики в промышленнм сти, особенно, для изделий, рэботающи при высоких температурах.

Формула изобретения Жаропрочный керамический материал, содержащий карбид бора, карбид кремния и оксид иттрия, отличающийся тем, что, с целью повышения жаропрочности и жаростойкости при сохранении высокой термостойкости, он дополнительно содержит карбид титана при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Карбид бора50-80,5 Карбид кремния 5-25 Оксид иттрия 5-10 Карбид титана 5-18

Использование: изобретение относится к неорганическим материалам и может быть использовано в огнеупорной промышленности, металлургии, энергетике, в частности в изделиях, работающих при высоких температурах и нагрузках на воздухе или в контакте с агрессивными средами. Сущность изобретения: керамический материал содержит 50-80,5 мас.% карбида бора, 5-25 мас.% карбида кремния, 5-18 мас.% карбида титана и 5-10 мас.% оксида натрия. 1 табл.