Способ изготовления керамическихизделий

Способ изготовления керамическихизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <»>852835

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соаз Советских

Социалистических

Реслубли» (6i) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.07.79 (21) 2799108/29-33 (51) М.Кл. С 04 В 35 00

С 04 В 41/02 с присоединением заяви†(23) Приоритет—

Государствеииый»вот»тот ал лелем извороте»ий и открытий (43) Опубликовано О?.08.81. Бюллетень «¹ 29 (45) Дата опубликования описания 15.09.81 (53} УДК 666.655 (088.8) В. 3. Гиндулина, Н. М. Богданович, Н. А. Мещеряков, Ю. В. Подъяпольский и H. В. Оревкова

«

/ (72) Авторы изобретении (?1) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к керамической промышленности, в частности, к технологии изготовления конденсаторов, и может быть использовано в производстве радиокерамики.

В производстве керамических конденсаторов в качестве диэлектрического материала используются керамические пластины (диски, прокладки, шайбы) .

Для повышения удельной емкости конденсаторов толщина керамической пластины должна быть минимальной, а площадь— максимальной. Одним из ограничивающих факторов для получения оптимальной геометрии является низкая механическая прочность керамики, особенно конденсаторной.

Повышение механической прочности может быть достигнуто путем обработки керамических изделий в растворах солей.

Известен способ изготовления керамических изделий из форстеритовой керамики, по которому готовят массу, изготавливают детали горячим литьем под давлением, обжигают детали, обрабатывают в кипящем водном растворе соли, сушат изделия и проводят окончательный обжиг (1).

Недостатком способа является ограниченность применения.

Техническим решением, наиболее близким.к изобретению является способ изготовления керамических изделий, включающий подготовку шихты, формование обжига, механическую обработку и последующий обжиг (2).

Однако этот способ позволяет устранить главным образом лишь микродефекты, возникшие при механической обработке, и

lO его трудно применить для тонкостенных изделий.

Цель изобретения — повышение механической прочности керамики и адгезии напыленных на них слоев металла.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе изготовления керамических изделий, включающем подготовку исходной шихты, формование и обжиг, изделия после обжига облучают импульсным когерентным светом в ближней инфракрасной области.

При этом изделия облучают светом с данной волны 1,06 мкм при плотности энергии в импульсе 2,2 — 4,1 Дж/см и дли25 тельности импульса 1 мс.

Пример.. Были изготовлены образцы из керамического материала на основе системы ЬгТ103 — SrZr03, стабилизированной

МпО>, в виде шайб с внутренним и внешЗО ним диаметром 9,5+" в и 20,8 о в мм (кон852835 денсаторные прокладки). После обжига и шлифовки прокладки подвергались облучению импульсным когерентным светом ОКГ типа ГОС-30М. Длина волны излучения—

1,06 мкм, длительность импульса 1 мс, энергия в импульсе — 38 Длс.

Прокладки с помощью держателя закреплялись на расстоянии 27—

28 см от торца лазера, обеспечивающем плотность энергии в импульсе И1 от 2,2 до 4,1 дяс/см . При этом прокладки облучались как несфокусированным излучением (двумя импульсами), так и излучением, прошедшим через фокусирующую линзу (одним импульсом). В последнем случае линза устанавливалась непосредственно на выходе лазера. Облучению в.указанных режимах подвергалось 30 прокладок.

Предел прочности прокладок при статическом изгибе определялся на приспособлении для контроля прочности прокладок методом трех точек.

В таблице приведены значения механической прочности трех партий прокладок, изготовленных по известному и предлагаемому способам.

Механическаи прочность керамических прокладок, на изгиб, МПа

CCI

Ю вЂ” х х о х

- >х

< o

CJ а х ) Е 2

I д Ю (О о

v х м 2

Ю х э

)< ч х х

QJ

Ы о

v о

О О

Ох номер партии

Ф

Х х с

Известный

92

79

58

87

61

81

52

52

52

88

52

61

86

56

63

58

57

81

76

95 (21

1. Способ изготовления керамических изделий, включающий подготовку исходной

40 шихты, формование и обжиг, отл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения механической прочности керамики и адгезии напылениых слоев металла, изделия после обжига облучают импульсным когерентным

45 светом в ближней инфракрасной области.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изделия облучают светом с длиной волны 1,06 лкм при плотности энергии в импульсе 2,2 — 4,1 Дж/см и длительнос50 ти импульса 1 мс.

235

Предлагаемый

137

107

97

77

129

89

109

I05

121

111

91

112

86

122

84

103

110

6I

98

71

89

84

443

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

55 1. «Стекло и керамика», 1967, № 10, с. 34 — 38.

2. «Неорганические материалы», 1970, № 1, с. 158 — 159 (прототип).

Структурные исследования были проведены на электронном микроскопе, инфракрасном микроскопе, радиоспектрометре, электронографе.

Отмечены следующие изменения в образцах керамики после облучения их импульсным светом с плотностью энергии в импульсе 2,2 — 4,1 Дяс/см . Происходит уменьшение размеров кристаллов в 2 — 5 раз до величины меньшей 1 мкм. Рефлексы на электронограмме указывают на уплотнение структуры и упорядоченное расположение кристаллов.

Изменение структуры керамики в приповерхностной области подтверждается спектрами ЭПР. Ширина спектра уменьшается на 26Э при одной интенсивности сигнала 2 . 10 а спин/смз и одном g-факторе, равном 2,457. Исчезает компонента сигнала, показывающая анизотропию свойств поверхности керамики.

Предлагаемый способ изготовления керамики дает возможность повысить механическую прочность деталей на 50 — 60% по сравнению с известным способом, универсален по применению: способ пригоден для упрочнения изделий из любого состава керамики, позволяет создать поверхностный слой керамики, обеспечивающий изменение свойств; можно облучать изделие любой конфигурации; облучение изделий можно проводить до механической обработки и после нее и позволяет повысить в 1,7 — 1,8 раза адгезию напыленных слоев металла к керамической подложке.

Формула изобретения