Изобретение относится к измерител ной технике, а именно к згицитным покрытиям, являющимся наиболее простым и доступным .средством, повышающим термостойкость огнеупорных материало в частности защитных наконечников термопар. Известно покрытие, содержащее гиДрат окиси алюминия и ортофосфорную Кислоту и применяемое при температурах до 1. Однако наконечники с указанньам Нокрытием выдерживают не более 1о Погружений в металл по 1 мин. или 25-30 мин, непрерывной работы.в жидкой стали. Известно покрытие, содержащее углерод (кокс), огнеупорную глину и асбест 2. Недостатком такого покрытия явл яётся наличие углерода, взаимодействующего при высоких температурах с керамикой згидитного наконечника, а также низкая прочность. Наиболее близким по составу является покрытие, содержащее нитрид бора, дистенсиллиманит и связующее з Однако указанЬое покрытие характеризуется недостаточной термостойкостью и прочностью при температурах до 1700°С. Цель изобретения - увеличение термостойкости и прочности покрытия. Указанная цель достигается тем, что в состав покрытия введена двуокись циркония при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Нитрид бора 15-35 Дистенсиллиманит 40-50 - Двуокись циркония 15-25 СвязующееОстальное Положительный эффект за счет введения двуокиси циркония в состав покрытия обеспечивается тем, что спеченный муллит, образующийся из дистенсиллиманита, при высокой температуре (1600-1700°С) имеет низкий КТР (4,5-5,5)-10 1/С, т.е. такой же, как у двуокиси циркония. Кроме того, муллит и двуокись циркония имеют близкие значения коэффициента теплопроводности. Таким образом, введение двуокиси циркония (с температурой плавления свыше 2560°С) в состав покрытия обеспечивает увеличение верхнего предела измеряемой температуры или более длительную работу покрытия при 1600-1700 С, при
этом термостойкость и прочность по- крытия не ухудшаются.
Перекристаллизация дистенсиллиманита в первичный муллит сопровождается возникновением стеклофазы из освобожденного кремнезема. Наличие стеклофазы увеличивает ползучесть покрытия, что уменьшает вероятность появления трещин при различной степени термического расширения покрытия и наконечника. Улучшается также газонепроницаемость покрытия. Стеклофаза взаимодействует с двуокисью циркония с образованием циркона (ZrO/ S i 0 ) ,
наличие которого также повышает стойкость покрытия.
Присутствие нитрида бора в составе покрытия обеспечивает высокую термостойкость и предотвращает его разрушение при термическом ударе. Покрытие наносится на наконечник в несколько слоев, общей толщиной не более 2 мм.
Результаты испытаний термопарных наконечников (термостойкость и продолжительность работы) с покрытиями различного состава путем погружения их в жидкий металл (при 1550-1600 0). приведены в таблице.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ регенерации огнеупорных материалов на основе оксида алюминия и алюмосиликатов из отхода оболочковых форм и стержней | 1983 |
|
SU1134281A1 |
| Шихта для изготовления огнеупорных изделий | 1976 |
|
SU566803A1 |
| СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НИТРИДА КРЕМНИЯ | 2008 |
|
RU2365564C1 |
| ШИХТА ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА | 2014 |
|
RU2563261C1 |
| Шихта для изготовления огнеупорных изделий | 1980 |
|
SU895961A1 |
| ЖИДКАЯ ОГНЕУПОРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2012 |
|
RU2515144C1 |
| ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УПЛОТНИТЕЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ | 2005 |
|
RU2303649C2 |
| Шихта для изготовления литейных керамических тиглей | 1980 |
|
SU954139A1 |
| Состав для получения защитного покрытия на изложницах | 1986 |
|
SU1380844A1 |
| ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ | 2006 |
|
RU2310627C1 |
50 40 40 50 50 40 40 45 50
15 15 15 15 15 35 35 30 15
1 2
3 4 5 6 7 8 9 Примечание: Остальное - связующее цемент
Аналогичные результаты дает использование в качестве связующего жидкого стекла.
Из приведенных данных следует, что наилучшие результаты обеспечивают покрытия составов 2-8. Снижение содержания двуокиси циркония ниже 15% и увеличение свыше 25% ухудшает стойкость покрытия.
Испытание известного покрытия, содержащего 60% дистенсиллиманита и 30% нитрида бора показало, что длительность работы термопары не превышает 80 мин, а число теплосмен 14.
Таким образом, использование покрытия при соотношении его ингредиентов , соответствующих составам 2-8 (см.таблицу), обеспечивает значительное увеличение стойкости термопарных наконечников. :
40
10 14 19 17 15 34 30 22 12
90
140
150
100
120
115
140
70
С целью снижения инерционности термопары с некоторым снижением стойкости, можно уменьшить толщину покрытия до 0,5-1,0 мм, при этом стойкость оказывается такой же, как у известного покрытия.
Кроме того, предлагаемое изобретение может быть использовано также дял защиты от окисления графитовых нагревателей лабораторных печей, в качестве термоцемента для соединения огнеупорных изделий, в качестве покрытия огнеупорных тиглей.
Формула изобретения
Защитное йокрытие для термопарных наконечников, содержащее нитрид бора , дистенсиллиманит и связующее, 45 отличающееся тем, что. - алюмофосфатный 5 798 с целью увеличения термостойкости и прочности покрытия, в него введена двуокись циркония при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Нитрид бора 15-35 . Дистенсиллиманит 40-50 Двуокись циркония 15-25 Связующее Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспретизе 5066 1. Данишевский С.К, и СведеШвец Н.И. Высокотемпературные термопары. М., Металлургия, 1977,с.232. 2. Авторское свидетельство СССР « 468107, кл. G 01 К 1/10, 1973. з. Авторское свидетельство СССР по заявке I 2550507, кл.С 01 К 1/10, 5.12.77 (прототип).
