Шихта для изготовления твердых электролитов

Шихта для изготовления твердых электролитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СООЕТСНИХ

IWINIIN

РЕСПУБЛИН

0% (11) Эш С 04 В 35/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY CBHQETHlbCTBY

91-98,2

0i3-2

1-5

0 5-2 (21) 3571169/29-33 (22) 31.03.83 (46) 07.06.84. Бюл. К - 21 (72) Л.С. Алексеенко, И.Ф. Усатиков, Л.В. Лупыренко, Г.П. Орехова, В.М. Зуев, M.Е. Глуйберзон и И.М.Вассерман (71) Украинский научно-исследовательс кий институт огнеупоров и Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии (53) 666.764.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 726063, кл. С 04 В 35/48, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 556126, кл. С 04 В 35/49, 1977 (прототип). (54)(57) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ, включающая диоксид циркония, стабилизированный оксидом кальция, оксид висмута и добавку, отличающаяся тем, что, 1 с целью повышения термической стойкости и металлоустойчивости при сохранении электропроводности, она в качестве добавки содержит фториды алюминия и лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Диоксид циркония, стабилизированный оксидом кальция

Оксид висмута

Фторид алюминия

Фторид лития

1096253

Паиболее б н экой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является огнеупорная масса для 1;зготовления вакуумплотньгл изделий 121, например твердых электро

1 литов, включающая, вес.%:

Оксид виси;та

Диоксид титана

Стабилизированная

О, 1-3,0

0,05-0,5

Остальное двуокись циркония

Однако указанная масса характеризуется недостаточно высокой термостойкостью и малой металлостойкостью, что приводит или к частому растрескиванию твердого элемента (чувствительного элемента активометра) при опускании его в жидкую сталь, имеющую температуру 1550-1750 С, или к про0

55 никновению металла через твердый электролит в период замера окисленности стали и,таким образом, прекращению замера ранее требуемого кремния.

Изобретение относится к производству твердых электролитов »а основе диоксида циркония.

Твердые электролиты »а основе стабилизированного диоксида цирко»ия находят широкое применение для замера содержания кислорода в различных средах: газах, расплавах солей и различных металлов, в частности расплавах стали, топливных элементах, IO электролиэерах и других специальных установках и приборах.

Для замера активности кислорода в жидких сталях применяются активометры, чувствительным элементом которых ягляется твердый эл KTpoJIHT на основе диоксида циркония. Твердый электролит, применяемый в указа»ных приборах должен обладать высокой электропровод»остью и ионной проводчмоcть) высокo! "pp÷ocTol!êоcтью и устойчивостью к расплавам измеряемой жидкой стали.

Известен ог»еупорный электропро25 водный керамический материал для из1готовления твердых электролит< в (1), включающий, мол. %:

Двуокись цирко»ия 87,3-89,6

Окис-: скандия 9,7-10,0

Цвуо .сись титана 0,5-3,0 30

f.едОстаTKoI! указа»ных масс яв:1лет

c!I то, что изделия »а основе .г02 не обладают комплексом свойств — высоКоН электропровод»octblo H ионной наряду с высокой и металлостойкос-,ью.

Цель изобретения — повышение термической стойкости и металлоустойчивости ири сохранении электропроводности.

Поставленная цель достигается т >!, что 11Ялхта для из готовле»11я тв p дых электролитов, включающая диоксид циркония, стабилизированный оксидом кальция, оксид висмута и добавку, в качестве добавки содержит фториды алюми»ия и лития ири следующем соотношении компонентов, мас.%:

Диоксид циркония, стабилизированьч1й оксидом кальция 91 — 98,2

Оксид висмута 0,3-2

ФTop»fl, алюминия 1-5

Фторид лития 0,5-2

В лаборатории УкрЦИИО изготовлены образцы изделий из предлагаемой пихты и шихты-прототипа. Изделия изготовлены в виде стержней диаметром

3 мм методом пластического формова:-1»я на органической связке. После сушки они разрезались до »еобходимой длины (4-5 мм), а затем обжига1пк.ь ири 1750 С с изотермической.

0. выдержкой 6 ч. Свойства изделий noc.-Ie oI»II»!.a приведены в таблице.

Термостойкость изделии определяли путем погружения изделий в расплав0 ленную сталь при 1650 С, выдерживанием в ней 30 — 60 с и охлаждении затем »а воздухе.

Проиитку металлом определяли по степени его проникновения (в мм) в изделия после погружения его в металл и зыдержки в нем в течение 5 мин при

1650оС.

Из приведенных в таблице данных следует, что термометаллостойкость изделий, изготовленных из предлагаемой шихты (пример 1 3) вьш1е, чем из пихты-прототипа и запредельных значений изделий из предлагаемой шихты (пример 4, 5), а пропитка металлом меньшая. Электропроводность изделий при этом находится в пределах близких значений для изделий всех составов.

Изделия из предлагаемой массы более высокой термометаллостойкости при сохранении высоких электрических свойств, что позволяет сократить длительность плавки на 1% и снизить расход датчиков за счет исключения отказа датчиков при замерах. Стоимость твердого электролита из предлагаемой массы находится на одном уровне с базовым образцом.

1096253

Показатели

Примеры

Способпрототип

По запредельным значениям

По предлагаемому способу

Содержание компонентов, мас.7

99,2

98, 2. 95

98

Его

0,5

LiF

0,2

0,5 0,1

0,3

Термостойкост, (металл-1650

О воздух), теплосмены

СвободПропитка металлом, мм

0,2-0,3 0,3-0,4 0,5-0,7

0,6-0,9

Удельное электросопротивление,при

1000 С, Ом см

447

410

440

435

430

400

Составитель В. Соколова

Редактор С. Тимохина Техред М.Тепер Корректор А.Тяско

Заказ 3738/17

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2 3

Ti02 ная пропитка по трещинам 0,3-0,5

Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5