Изобретение относится к составу неорганических клеев для соединения различных материалов (керамика, металлы), используемых в условиях службы при комнатной и повышенных (до 2000 К) температурах: на металлургических заводах, в электротехнической промышленности, приборостроении.
Наиболее близким по достигаемому результату изобретения является клей 1, состоящий из наполнителя и стеклосвязки, например раствора силиката натрия, который содержит 12-19 мэс.% стеклосвязки и 88-81 мас.% наполнителя, причем наполнитель имеет состав, мас.%:
Si02 0,28-30 NaaSiFe 0,5-3,0
Zr02 48-50 ZnO 4-7
Однако известному клею присущи недостаточная термостойкость и прочность при сдвиге и изгибе, что обусловлено избытком кремнезема и его полиморфными превращениями, связанными с объемными изменениями. Соединение керамики, например, из карбида кремния со сталью 3 при помощи известного состава не обладает достаточной прочностью.
Цель изобретения - повышение прочности на сдвиг и изгиб и термостойкости кле- евого соединения керамических материалов как между собой, так и со стальными.
Поставленная цель достигается тем, что состав для соединения керамических материалов как между собой, так и со стальными, содержит в качестве стеклосвязки раствор силиката натрия (МааЗЮз), а в качестве наполнителя - композицию из триоксида диа- люминия(А120з), базальта, карбида кремния (SiC) гексафторосиликата натрия (NaaSiFe), оксида цинка (ZnO), диоксида циркония (ZrOa) при следующем соотношении компо: нентов, мас.%:
раствор Na2SiOs 10-13 ZnO2,5-4-7 Zr02 Ю-12 Na2SiFe 1,2-2,6 А120з 28-31 SiC 35-37 базальт 7,3-9,2
Соединенные таким составом образцы прочны на сдвиг и изгиб, термостойки в интервале температур от комнатной до 2000 К как на воздухе, так и в атмосфере инертного газа.
Введение в состав наполнителя оксидов магния, титана, кальция способствует уменьшению отрицательного влияния кремнезема, связанного с его полиморфными
превращениями. Кроме того, в предлагаемом составе увеличено количество , что позволяет уменьшить интенсивность деструктивных процессов при нагревании, что приводит к упрочнению клеевого соединения материалов и повышению его термостойкости.
В результате анализа известных реше- ний выявлено, что состав, содержащий стек- лосвязку и наполнитель, причем стеклосвязка состоит из раствора силиката натрия, а наполнитель - из триоксида диа- люминия, базальта, карбида кремния, гексафторосиликата натрия, оксида цинка, диоксида циркония, при следующем соотношении компонентов, мас.%: раствор Ыа2$Юз 10-13. ZnO2,5-4,7 Zr02 10-12
Na2SiF6 1,2-2,6 28-31 SiC 35-37 базальт 7,3-9,2
не был ранее известен. Таким образом предлагаемое техническое решение соответствует критерию Существенные отличия.
Состав готовят следующим образом. Предварительно наполнитель растира- ют в агатовой ступке (каждый компонент отдельно), а именно: оксид цинка ZnO марки х.ч., диоксид циркония Zr02 марки о.с.ч. 7-2, гексафторосиликат натрия Na2SiFe марки ч.д.а., триоксид диалюминия А120з марки ч.д.а., карбид кремния SiC марки 64С, базальт Марнеульского месторождения (Грузия), который имеет следующий химический состав, мас.%: Si02 48,83; ТЮ2 1,11; А(20з 16,86; Рв20зЗ ,56; FeO 6,10; MgO 6,75; CaO 9,68; 3,63; feO 0,79; P20s 0,34; НаО 1,13.
Поело смешения компонентов полученный наполнитель вновь растирают в агатовой ступке, смешивают его со стеклосвязкой (раствор силиката натрия марки х.ч. ТУ 6- 15-433-75) до сметанообразной консистенции и быстро (до затвердевания) наносят на соединяемые материалы при комнатной
температуре.
Сравнительные данные известного и предложенного клеев приведены в табл. 1 и 2.
Представленные результаты испытаний
показывают, что предлагаемый клей имеет улучшенные, в сравнении с известным, прочностные свойства (на сдвиг и изгиб), устойчивые до 2000 К, причем склеенные детали можно подвергать механической обработке. Известный же клей (прототип) в
подобных условиях либо имеет меньшую ад- гезию, либо разрушается.
(56) 1. Авторское свидетельство СССР ISfc 1384564, кл. С 04 В 37/04, 1986.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Неорганический наполнитель | 1991 |
|
SU1794935A1 |
| Состав для соединения химически стойких материалов | 1986 |
|
SU1384564A1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ | 1994 |
|
RU2128544C1 |
| Катализатор для конверсии углеводородов | 1990 |
|
SU1780831A1 |
| Каменнок литье | 1989 |
|
SU1694540A1 |
| Раствор для травления силицидов металлов | 1991 |
|
SU1795985A3 |
| Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней | 1990 |
|
SU1734919A1 |
| Композиция для защитного покрытия | 2018 |
|
RU2688750C1 |
| КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ | 2015 |
|
RU2604530C1 |
| Способ получения композиционного материала на основе алюмосиликатного связующего | 2022 |
|
RU2792488C1 |
Изобретение относится к неорганическим клеям для соединения керамики с различными материалами и может использоваться на металлургических заводах, в электротехнической промышленности, приборо- и машиностроении для создания изделий, работающих как при комнатной, так и при повышенной температурах Сущность изобретения: неорганический клей содержит, мас.%: раствор Na SO 10-13; Al 0 28-31; базальт 7.3 - 92; Si С 35 -37; Na2SiF6 fe - 2,6; ZnO 2.5 - 4,7; ZrOg 10 - 12 Клей обеспечивает повышенную прочность (при изгибе, сдвиге) и теплостойкость. 2 табл.
Таблица 1
сч
ч
з s e; Ю CO
Ь
01
а о
I
1
со
0) О1
S Ј ю
9996G81
. -лt839666 ia
Формула изобре тения
НЕОРГАНИЧЕСКИЙ КЛЕЙ для соеди-,зальт при следующем соотношении компонения керамического материала с керами-нентов клея, мас.%:
кой или сталью, содержащий раствор,-Раствор №25Юз 10-13
Ма25Юз и неорганический наполнитель,ZnO 2,5-4,7
включающий ZnO, ZrOa и Na2SiF6, отличаю-ZrOa 1C -12
щийся тем, что, с целью повышения проч-N32SIF6 1,2-2,6
ности и термостойкости клеевыхА Оз 28-31 соединений, неорганический наполнитель -g SIC 35-37
дополнительно содержит А120з, SIC и ба-Базальт 7,3 - 9,2
