Способ карбидизации углеграфитовых изделий Советский патент 1975 года по МПК C01B31/04 C01B31/30 C01G35/00 

1

Изобретение относится к способу карбидизации углеграфитовых изделиь, используемых, например, при изготовлении высокотемпературных нагревателей, тепловых экранов и других высокотемпературных изделий, применяющихся в электронпой, химической, электротехнической и других отраслях техники.

Известен способ карбидизации углеграфитовых изделий путем термообработки углеграфитовых изделий в засыпке из порошка пятиокиси тантала в инертной среде.

Способ основан на реагировании углерода с газообразными окислами, диффундирующими к поверхности заготовки и па некоторую глубину внутрь ее.

Однако для известного способа характерна небольнлая толщина карбидного покрытия (термообработка, проведенная по его температурпо-временному режиму, позволяет получить карбидные покрытия толщиной 100-150 мк).

Цель изобретения - осуществить сплощную карбидизацию графитовых изделий толщиной ке менее 1 мм п по крайней мере до 10 мм.

Для этого термообработку ведут по следующему режиму:

нагрев со скоростью 20-40 град/мин до 1200-1300°С и выдержка 15-20 мин;

нагрев со скоростью 20-40 град/мин до 1800-1900°С и выдержка 20-150 мин;

пагрев со скоростью 6-20 град/мин до 2100-2200 С и выдержка 30-50 мин.

Этот режим термообработки обеспечивает плавление порошка пятиокиси тантала, полную пропитку изделия расплавом и завершение реакции карбидообразовапия.

Пример 1. Подогреватель для термокатода в форме конической спирали с внещним диаметром 30 мм и максимальной толщиной 7 мм, изготовленный из графита АРВ, помещают в графитовый тигель, засыпают пятиокисью тантала и помещают в печь, в которой при остаточном давлении - мм рт. ст. в среде аргона проводят пагрев со скоростью 30 град/мин до 1200°С с выдержкой при этой температуре в течение 20 мин, затем со скоростью 20 град/мин до 850С с выдержкой при этой температуре в течение 150 мин и со скоростью 6 град/мин до 2100°С с выдержкой при этой температуре п течеиие 50 мин.

Пример 2. Плоский экран из графита АРВ толщпной 1 мм с внешним дпаметром 20 мм и внутренним диаметром о мм обрабатывают так же, как в примере 1, по пагрев проводят со скоростью 30 град/мин до 1200°С с последующей выдержкой в течение 15 мин, затем со скоростью 20 град/мин до

IBSOC с выдержкой при этой температуре в течение 20 мин и со скоростью 10 град/мин до 2100°С с выдержкой в течение 30 мин.

Рентгенографический анализ изделий, полученных по предлагаемому способу, показал, что изделия имеют сплошную однородную структуру карбида тантала.

Предмет изобретения

Способ карбидизании углеграфитовых изделий пзтем термообработки углеграфитовых изделии в засыпке из пятиокиси таптала в инертной среде, отличающийся тем, что, с пелью снлошной карбидизации изделий толщиной не менее 1 мм, термообработку ведут по следующему режиму:

нагрев со скоростью 20-40 град/мин до 1200-1300°С и выдержка 15-20 мин;

нагрев со скоростью 20-40 град/мин до 1800-1900°С и выдержка 20-150 мин;

нагрев со скоростью б-20 град/мин до 2100-2200°С и выдержка 30-50 мин.