Керамический материал

Керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„l О57473 А

3(59 С 04 В 35 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТЮ

„", Ре7 рл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ.

) Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3475604/29-33 (22) 27.07.82 (462. 30.11 ° 83. Бюл. 9 44 (721 И.А.Киянский и В.Н.Сорокин (7i) Научно-производственное объеди нение "Энергия" (53 ) 666. 97 (088. 8) (56 ) 1. Костюков Н.С. и др. Радиационная и коррозионная стойкость элект. рокерамики, М, Атомиздат, 1973, с. 79.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3254118/29-33, кл. С.04 В 35/16, 1981 (прототип ) ° (54) (57 ) 1. КЕРАМИЧЕСКИЙ МЕТЕРИАЛ включающий тальк, углекислый барий, кварцевый песок, окись магния и добавку, отличающийся тем, что, с целью увеличения эрозионной стойкости в потоке перегретого пара, он содержит в качестве добавки . по крайней мере один оксид переходного металла Ту группы периодической системы при следующем соотношении компонентов, мас.Ф: углекислый барий 16-17,5

Кварцевый песок 5-8

Окись магния 0,1-3,0

tIo крайней мере один оксид переходного металла IV группы периодической системы 2-12

Тальк Остальное

2, Керамический материал ao n.. 1, отличающийся тем, что © в качестве оксида переходного металла.он содержит оксид титана, циркония, гафния.

1057473

Изобретение относится. к керамическим материалам, используемым к электротехнической промышленности.

Известны керамические материалы, обладающие высокой стойкостью в гидротермальных условиях при давлениях

40-300 атм, и 200-370 С и характеризующиеся значительной эроэионной стойкостью к пароводяной смеси (ско« рость потока составляет 4-10 м/с).

Укаэанные условия реализуются в различных пароводяных системах теплопередачи, например в системах охлаждения реактора атомной электростанции.

К таким материалам относится керамика на основе чистых окислов алюминия и циркония 31 ).

Однако использование указанных . керамических материалов в качестве конструкционных является невозможным, так как металлокерамические спаи на их поверхностях подвергаются интенсивному разрушению в реальных условиях эксплуатации, а высокие температуры плавления не позволяют . получить герметичный слой диэлектрика из этого материала на поверхности проводящего материала (например, при создании кондуктометрического датчика, обладающего более низкой температурой плавления) в частности, температуры плавления нержавеющей стали или ковара,. из которых выполняются основные элементы датчика, составляет 1370-1400 С.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является легкоплавкий керамический материал Г2 3, имеющий температуру размягчения на 100-150 С

О ниже, чем металлические составляющие кондуктометрического датчика, следующего химического состава, вес.4:

Углекислый барий 16-17,5

Кварцевый песок 5-8

Окись магния 0,1-3,0

Окись алюминия 4-12

Тальк Остальное

Однако указанный материал, обла-. дая достаточной устойчивостью в статических гидротермальных условиях, подвергается частичной эрозии в паро водяном потоке и потоке перегретого пара, I

Цель изобретения - увеличение эрозионной стойкости в потоке перегретого пара.

Поставленная цель достигается тем, что керамический материал, вклю. чающий тальк, углекислый барий, квар. цевый песо1<, окись магния и добавку, в качестве добавки содержит по крайней мере один оксид переходного металла lv группы периодической сис-, темы при соедующем соотношении ком- . понентов, вес.Ъ:

Углекислый барий 16-17,5

Кварцевый песок .5-8

Окись магния 0 i 1-3,0

По крайней мере один оксид переход5 ного металла 6 группы периодической системы 2-12

Тальк Остальное

Причем в качестве оксида переход30 ного металла .керамический материал содержит оксид титана, циркония, гафния.

Исходную смесь компонентов подвергают мокрому раэмолу в среде этилового спирта или ацетона (до остатка на сите У 005б(0,02 вес,Ъ) и высушивают при 150-200 С. Полученную смесь порошков подвергают таблетированию и термообработке при 1100 и 1220-1250ОС на воздухе в течение

2-3 ч, В табл„ приведены конкретные составы предлагаемого керамического материала и свойства образцов диаметром 10 мм и высотой 110 мм, полу5 ченных из них. условия динамических испытаний образцов: среда перегретого пара при 300-320 С, давление

230-250 атм, продолжительность 200 ч скорость пароводяного потока 10 м/с, 30 В таблице представлены усредненные результаты (по трем измерениям).

В качестве параметра, определяю» щего эрозионную стойкость материала, используется убыль массы материала, 35)отнесенная к единице повеРхности, образца, в указанных гидротермальных условиях. Предлагаемая керамика оптимального состава использована при создании различных типов электровводов, в частности кондуктометрических датчиков, способных к Длительной эксплуатации (в течение .2000 ч в реальных условиях при воздействии пароводяной смеси до — и закритических 1араметров), Таким образом, ке45 рамический материал обладает более высокой эрозионной стойкостью в потоке перегретого пара.

Применение предлагаемого керамического материала в качестве компонента кондуктометрического датчика для измерения параметров работы системы охлаждения реактора ABC может обеспечить экономический эффект порядка 30 тыс.руб. путем повышения надежности в эксплуатации и долговечности работы измерительного устройства в целом, По сравнению с базовым объектом— керамическим материалом 1.2 ),,предлагаемый материал обладает также более высокой технологичностью (в частности лучше смачивает поверхность металлических элементов прй плавлении), что позволяет упростить технологию изготовления разнообразных датчиков и электровводов на его основе.

1057473

Потери массы, г/см 2

Квар- Ng0 цевый песок

ТСО2 . Кгс Н О

А1 О Тальк

Барий углекислый

8i0

16,0

Ф

16,0

73,5

2,0

0 5

8,0 0,5

71,5

4,0

17,0 6,0

2,0

72,0

3i0 б

16,0

73,5

0,5

2,0

8,0

71,5

16,0 8уО

4,0

0 5

69,5

16,0

0,5

8,0

6,0

67,5

8,0

8,0

16,0

0,5

61,5

0 5

14 0

16,0 8,0

72,-5

8,0

17,0

2,0

0,5

16,0

0,5

8,0

73,5

2i0

71,5

4,0

16,0 8,0 0,5

6,0

О,015

8,0

69,5

0,5

16,0

67,5

0,5

16,0 8,0

8,0

0,019

0,021

О, 020

0i007

0,010 12, 0

63,5

0,5

8,0

16,0

17,0

2,0

72,0

3,0

6,0

0,5

2,0

73,5

160.80

16,0 8,0 0,5

4 i 0

71 5

6,0

0,5

0,5

16,0 8,0

16,0 8 О

0,012

69,5. 0,0178i0

67,5

16,0 8,0

12,0

0,021

63,5

0t5

73,5

1,0

1,0

8,00,5

16,0

0,5

2,0.

71,5

2,0

16тО 8 ° О

4,0

16,0 8 ° 0 0,5

2i0

69,5

16080 05

1,0

73,5

1,0

16,0

8,0

6,0

2,0

67i5

0,5

67,5

16,0

4,0

8i0

4,0

О 5

Химический состав, вес,Ъ

BHHHGH Заказ 9503/28 Тираж 622 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîeêòíàÿ,4

0,025

0,026

0,023 0,014

0,017

Ор019

0,021

0i023

0 020

0,010

0,013

0i0i3

0,017

0,021

0,011

0,014

0,016