Способ изготовления керамических изделий

Способ изготовления керамических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии термостойких керамических материалов и может быть использовано для изготовления конструкционных материалов в двигателестроении. Целью изобретения является повышение термостойкости и снижение открытой пористости. Способ включает подготовку шихты путем смешения нитрида кремния, 0,5 - 5 мас.% оксида европия и титаната алюминия, предварительное уплотнение проводят при давлении 2 - 15 МПа. После предварительного уплотнения проводят вакуумирование, прессование ведут гидроимпульсным нагружением в течение 10<SP POS="POST">-4</SP> - 10<SP POS="POST">-3</SP> с, а спекание осуществляют при 1600 - 1650°С, причем все операции проводят в среде азота. Термостойкость *98 125 циклов 1000°С @ вода, открытая пористость ъ 0,07%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)15 С 04 В 35/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ N ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

K АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4620939/33 (22) 19. 12. 88 (46) 15.08.91, Бюл, М 30 (/1) Белорусский технологический институт им. С,М.Кирова (/2) О.С.Бабушкин, Н.М.Бобкова, О.И.Крот, А.А.Степанчук и А.В.Дешковец (53) 666./98,2(088.8) (56) Заявка Японии 11 61 †16/О, кл. С 04 В 35/58, опублик. 1986. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (5/) Изобретение относится к технологии термостойких керамических материалов и может быть использовано для изготовления конструкционных матеИзобретение относится к производству высокопрочных и термостойких керамических материалов на основе нитрида кремния и титаната алюминия и может быть использовано для производства конструкционных материалов в двигателестроении, автомобильной и других областях народного хозяйства.

Цель изобретения — повьш ение тер-. мостойкости и снижение открытой пористости.

Получение вьсокотермостойкого материала с низкой пористостью обусловлено всем комплексом операций, проводимых по предлагаемому способу. Оксид европия при температуре синтеза материала способствует образованию тугоплавкой стекловидной фазы, препятствукнцей разложению нитрида крем» .Б U 1669899 А1

2 риалон в двигателестроении. Целью изобретения является повьш ение термостойкости и снижение открытой порнстости. Способ включает подготовку пп хты путем смешения нитрида кремния, 0,5-5 мас.7. оксида европия и титаната алюминия, предварительное уплотнение проводят при давлении 2-15 МПа. После предварительного уплотнения проводят вакуумирование, прессование ведут гидроимпульсным нагружением в

-4 — 3 течение 10 -1О с, а спекание осуществляют при 1600-1650 С, причем все операции проводят в среде азота.

Термостойкость > 125 циклов 1000 С вода, открытая пористость 0,0/7.

1 табл. ния и образованию летучего моноокси° юавй да кремния.

Предварительное уплотнение,вакуумирование и импульсное прессование создают условия для сварки частиц прессуемого материала. Одним иэ основных источников выделения тепла О при импульсном прессовании является О

1 контактное взаимодействие частиц, в частности межчастичное трение в процессе их структурной переупаковки.

° âÚ

Повышение температуры возникает в тонких поверхностных слоях частиц.

К моменту разгрузки должен произойти теплообмен внутрь частиц и соединение приобретает требуемую прочность.

Импульсное прессование осуществляют на экспериментальных установках, 16698

Заявка Японии

У 61-163170

97,8

51,5

49,5

50

5,0

2 5

0,5

ЕО20 3

Al 0

2 3

Fe<0>

0,2

15

10 нет да да да

10 5 ° 10

120

1600 1750-1900

1625

1650 использующих энергию химического превращения взрывчатых веществ и жидкую передакщую среду в качестве объемного формообразукицего элемента при давлении 0,4-0,6 ГПа, обеспечивающем необходимое межчастичное сцепление для последующей обработки. состава и отсутствие при этом трещин, расслоений и сколов.

Предварительное уплотнение и вакуумирование облегчают контакт частиц к моменту импульсного прессования и активизируют получение высокоплотного материала.

Пример 1. Ультрадисперсные порошки, мас.Х: Si N 53,5, A1Ti0 46;

Еи<0> 0,5 смешивают. Затем проводят предварительное уплотнение при давлении 2 ИПа. Полученную заготовку подвергают вакуумированию. Затем проводят прессование импульсным нагружением длительностью 10 с. Полученное изделие обжигают при 1650 С. Все операции проводят в среде азота.

Другие примеры способа и свойства получаемых изделий в сравнении с известным способом приведены в таблице.

Изделия, изготовленные по предлагаемому способу, имеют высокие физико-механические и термические свойства. Термостойкость материала по предСоставляющие способа и свойства материала

1.Приготовление шихты

Al Ti0

Предварительное уплотнение

Давление прессования, ИПа

Вакуумирование

Импульсное нагружение.

Длительность, с

Гидростатическое прессование, Давл., MIIa о

Спекание. Температура, С

99

А лагаемому споСобу выше чем по известному более чем на 100 циклов, а пористость ниже на 30-40Х. Изобретение позволяет снизить температуру спекания на 100-300 С. Применение предлао гаемого способа позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства иэделий, что увеличивает срок их службы и способствует дальнейшей интенсификации технологических процессов.

Формула изобретения

Способ изготовления керамических изделий, включающий подготовку шихты путем смешения нитрида кремния и добавки, предварительное уплотнение, 20 прессование и спекание в среде азота, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и снижения открытой пористости, в качестве спекающей добавки используют 0,525 5 мас.Х Еи>0» дополнительно вводят титанат алюминия, предварительное уплотнение проводят при давлении 215 MIIa после предварительного уплотнения проводят вакуумирование, прессование ведут гидроимпульсным нагружением в течение 10 -10 с, а спе-4 -Э какие при 1600-1650 С, причем все операции проводят в среде азота.

1669899

Продолжение таблицы

Прочность на изгиб, ИПа

780

800

790

760

Термостойкость по рехиму 1000 С вЂ” вода, циклы о

)125

3140

3000

0,07

0,2

Составитель E.Þäèíà

Техред М,дидык

Корректор Т.Малец

Редактор Н.Федорова

Заказ 2/13 Тирах 434 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ухгород, ул. Гагарина,101

Кахущаяся плотность, кг/м

Открытая пористость, Х

)125 )125

3150 3160

0,07 0,06