ВЫСОКООГНЕУПОРНЫЙ МАТЕРИАЛ Советский патент 1973 года по МПК C04B35/40 

Изобретение предназначено для изготовления смотровых окон, прозрачных оболочек, светофильтров, линз и других деталей, находящихся при температуре до 2200°С и применяемых в металлургии, энергетике, в электронике, в оитике и электронной технике.

Известен высокоогнеупорный материал на основе тугоплавких окислов и легирующих добавок.

Целью изобретения является уменьщение теплопроводности, получение полосы прозрачности материала в требуемой области спектра, увеличение диэлектрической пронииаемости.

Достигается это тем, что материал содержит в качестве тугоилавких окислов смесь окислов металлов иттриевой подгруппы лантаноидов, а в качестве легирующих добавок - двуокиси гафния, циркония при следующем соотношении их (в мол. %):

Смесь окислов металлов иттриевой подгруппы лантаноидов95-99

Двуокиси гафния, циркония 1-5

Основой предлагаемого прозрачного керамического материала являются окислы некоторых элементов иттриевой подгруппы редкоземельных металлов, а именно, окислы иттрия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция. Эти окислы образуют неограниченные твердые растворы друг в друге, поэтому можно изготавливать однофазную керамику из смеси этих окислов в любых пропорциях. Оптические свойства окислов обусловлены

электронными переходами на внутренних 4/ и

-5d - оболочках катионов, поэтому при смещивании окислов сохраняется аддитивность

их спектров поглощения и люминесценции.

Получение прозрачных керамических материалов из перечисленных окислов достигается путем спекания ио обычной керамической технологии активных порошков этих окислов со специально введенными добавками. Могут быть исиользованы несколько типов добавок отличающихся по механизму своего действия, но приводящцх в результате к одному эффекту - получению поликристаллического материала, зерна которого не содержат внутри себя захваченных при рекристаллизации нор, а границы зерен онтически однородны и также свободны от пор.

Пример. Для получения прозрачного керамического материала из смеси окислов эрбия и гольмия порошки этих окислов (1 сорта

или чище) растворяют в азотной кислоте (марка о. с. ч. или х. ч) и добавляют водный раствор азотнокислого гафнила в колцчестве 2 мол. %: (в пересчете на окислы). К смеси растворов добавляют при перемещивании карбонат аммония до рН смеси в пределах 7-8.

Осадок старят отстаиванием либо кипячением 2-4 час, затем промывают 4-5 раз водой, высушивают и прокаливают ири 1000°С 2- 3 час. Из полученного активного легированного порошка готовят изделия требуемой формы (полусухим прессованием или шликерным литьем). Изделия высушивают для предотвращения растрескивания и сиекают в вакууме либо в водороде при температуре 2000°- 2100°С в течение 1 час. После спекания производят окислительный отжиг в воздухе при 1300°С в течение 2-3 час.

Предмет изобретения

Высокоогнеупорный материал на основе тугоплавких окислов и легируюших добавок,

от.л.ичающийся тем, что, с целью уменьшения 1еплопроводности, получения полосы прозрачности материала в требуемой области спектра, увеличения диэлектрической проницаемости, он содержит в качестве тугоплавких окислов смесь окислов металлов иттриевой подгруппы лантаноидов, а в качестве легирующих добавок - двуокиси гафния, циркония при следующем соотнощении их (мол. %):

Смесь окислов металлов иттриевой подгруппы лантаноидов

Двуокиси гафния, циркония