Высокоогнеупорный керамический материал

Высокоогнеупорный керамический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 18.10.73 (21) 1971361/29-33 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.01.75. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 18.07.75 (51) М, Кл. С 041т 35 00

Государственный К9МНТВТ

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 666.762.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Дубок, Е. H. Денбновецкая, В. В. Лашнева, T. С. Пилипей и В. А. Солдатова

Ордена Трудового Красного Знамени институт про материаловедения АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ВЫСОКООГНЕУЙОРИЫИ КЕРАМИЧЕСКИЯ

МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к высокотемпературным материалам с кислородноионной проводимостью (твердым электролитом), применяемым в контрольно-измерительной аппаратуре, энергетике и других областях техники.

Известен высокоогнеупорный материал на основе окисла лантаноида и добавки окислов элементов II группы периодической системы.

Цель изобретения — повышение рабочей температуры и химической стойкости твердого электролита.

Достигается это тем, что в качестве окисла лантаноида материал содержит окись гадолиния при следующем соотношении компонентов, мол. о о:

Окись гадолиния 99,4 — 99,9

Окислы элементов

I I группы периодической системы, образующие с окисью гадолиния твердые растворы замещения 0,1 — О,б.

Введение в окись гадолиния окислов элементов II группы периодической системы, образующих с ней твердые растворы замещения, обеспечивает увеличение ионной проводимости. Такими окислами являются, например, окислы магния, кальция, стронция. Их можно вводить порознь или в произвольной смеси между собой, так как их действие не зависит друг от друга и еуммируется.

Наибольшее повышение ионной компоненты проводимости получается при введении окисб лов кальция и стронция.

Удельное сопротивление материала из окиси гадолиния, легированной 0,5 мол. 70 окиси кальция при парциальном давлении кислорода 10 — 8 атм и температуре 1400 С ниже удель10 ного сопротивления материала из нелегированной окиси гадолиния в тех же условиях в несколько десятков раз. Диапазон парциальных давлений кислорода, в котором легированная окись гадолиния обладает преимуще15 ственно ионной проводимостью, составляет примерно от 10 — до 10 —" атм.

Причина снижения удельного сопротивления окиси гадолиния при легировании окислами элементов II группы периодической систе20 мы заключается в том, что при растворении указанных окислов в окиси гадолиния увеличивается концентрация анионных (кислородных) вакансий, что обуславливает увеличение анионной компоненты проводимости окиси га25 долиния. Описываемый твердый электролит готовят по обычной керамической технологии, Пример 1. Получают тонкую смесь активных порошков окислов гадолипия и кальция, для чего в подогретой азотной кислоте

30 (марки «ос. ч.») растворяют окись гадолиния

458531

Окись гадолиния

Окислы элементов

П группы периодической системы, образующие с окисью гадолиния твердые растворы замещения

99,4 — 99,9

0,1 — 0,6.

Составитель Г. Полуэктова

Техред О. Гуменюк Корректор Н. Стельмах

Гедактор Т. Пилипенко

Заказ 1665/1 Изд. Мэ 1394 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 о (марки «000») 99,5 мол. % и углекислый кальций (марки «х.ч.») в количестве, соответствующем 0,5 мол. % окиси кальция. Раствор выпаривают и прокаливают при 900 С

1 час. Затем полусухим прессованием или шликерным литьем готовят заготовки изделий, которые спекают в вакууме 10 "мм рт, ст. при температуре 1900 †20 С. После спекания проводят окислительный отжиг на воздухе при температуре 1300 С в течение 2 — 3 час.

Истинная пористость спеченных изделий составляет 0,5 — 4, открытая пористость — нулевая, удельное сопротивление при температуре 1400 С и парциальном давлении кислорода 10 — з атм — 1,0.10 - ом.см, что ниже удельного сопротивления чистой окиси гадолиния в тех же условиях примерно в 100 раз.

Ионная компонента проводимости превышает

98% в интервале парциальных давлений кислорода 10 — — 10-1а атм.

Пример 2. Порошки окиси гадолиния (марки «0000») 99,5 мол. % и окиси магния (марки «х.ч.») 0,5 мол. % растворяют в подогретой азотной кислоте (марки «ос.ч.»).

Раствор выпаривают и прокаливают при температуре 900 С 1 час. Из полученной смеси активных мелкодисперсных порошков готовят образцы по методу, описанному в примере 1.

Преимущественно ионная проводимость изготовленного таким способом материала наблюдается в интервале парциальных давлений кислорода от -10 —" до -10 — атм, удельное сопротивление при температуре

1500 С при парциальном давлении кислорода

10- атм 4,0 10 ом см.

10 Предмет изобретения

Высокоогнеупорный керамический материал на основе окиси лантаноида и добавки окислов элементов II группы периодической

15 системы, отл ич а ющийся тем, что, с целью увеличения ионной проводимости и повышения химической стойкости, он содержит в качестве окисла лантаноида окись гадолиния при следующем соотношении указанных

20 компонентов, мол. /о.