close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9730

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.10.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 9730
(13) C1
(19)
C 04B 35/10
СОСТАВ АЛЮМООКСИДНОЙ КЕРАМИКИ
(21) Номер заявки: a 20050854
(22) 2005.08.31
(43) 2007.06.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт порошковой
металлургии" (BY)
(72) Авторы: Шелехина Виктория Михайловна; Исупов Михаил Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт порошковой металлургии" (BY)
(56) Харитонов Ф.Я. и др. Огнеупоры. - 1986. № 8. - С. 31-33.
EP 1447391 A2, 2004.
RU 2044717 C1, 1995.
RU 2119901 C1, 1998.
BY 9730 C1 2007.10.30
(57)
Состав алюмооксидной керамики, содержащий 95-97 мас. % оксида алюминия, отличающийся тем, что дополнительно содержит 3-5 мас. % оксида меди.
Изобретение относится к области керамики, в частности, к конструкционным материалам на основе оксида алюминия.
Известны керамические материалы, содержащие свыше 99 мас. % оксида алюминия,
которые имеют высокую кажущуюся плотность и физико-механические характеристики
[1]. Однако эти материалы требуют высокой температуры спекания - 1750 °С, которая существенно снижает эффективность производства из-за значительных энергозатрат и повышения стоимости и ресурса печного оборудования.
Имеются сведения о введении стеклообразующих добавок (SiO2, CaO, SrO, BaO, B2O3,
Li2O, Cr2O3) в количестве 30-80 мас. % [2], которые существенно снижают температуру
спекания. Однако высокое содержание легирующих элементов значительно снижает физико-механические характеристики материалов.
Известно также с целью понижения температуры спекания введение различных оксидов (Mg, Ca, Si, Mn, Ti и др.) в количестве 2-6 мас. % [3]. Однако и для этих сплавов наблюдается при существенном снижении температуры спекания (до 1400-1450 °С)
значительное ухудшение физико-механических характеристик.
В качестве прототипа выбран высокоглиноземистый материал, содержащий 3-5 мас. %
плавнеобразующей добавки системы SiO2-СаО-BaO-B2O3, который спекается на максимальную плотность при температуре 1500 °С [4].
Техническая задача - снижение температуры спекания и повышение физикомеханических характеристик алюмооксидной керамики.
BY 9730 C1 2007.10.30
Поставленная техническая задача достигается тем, что в оксид алюминия вводят 35 мас. % оксида меди.
Экспериментально установлено, что введение в оксид алюминия оксида меди позволяет существенно снизить температуру спекания и повысить физико-механические характеристики материала.
Снижение температуры спекания на максимальную плотность при введении оксида
меди объясняется появлением жидкой фазы в результате плавления оксида меди (температура плавления порядка 1250 °С), что способствует интенсивному уплотнению керамики при температурах выше 1250-1300 °С, так что при температуре порядка 1400 °С
плотность достигает максимального значения. При спекании взаимодействие оксидов
алюминия и меди с образованием дисперсных сложных оксидов вызывает рост физикомеханических характеристик керамики.
Содержание оксида меди в алюмооксидной керамике в интервале 3-5 мас. % обусловлено следующим. Снижение оксида меди менее 3 мас. % ведет к существенному повышению
температуры спекания на максимальную плотность, превышение содержания оксида меди
свыше 5 мас. % вызывает понижение плотности вследствие образования большого количества жидкой фазы, образования газовых пузырьков, снижение физико-механических
свойств.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется в примерах.
Примеры 1-5.
Исходные порошки в количестве 1; 3; 4; 5; 7 мас. % оксида меди, оксид алюминия остальное, прессовали до плотности 55 % и спекали в среде воздуха при температуре
1400-1500 °С. Свойства полученных материалов приведены в таблице.
№ п/п
Состав материала,
мас. %
99 А12О3,
1 CuO
2
97 AL2O3,
3 CuO
3
96 А12О3,
4 CuO
4
95 А12О3,
5 CuO
5
93 А12О3,
7 CuO
По способу- 97 А12О3,
прототипу 3 (SiO2-СаО-ВаО-В2О3)
Температура спекания
Температура спекания
на максимальную
на максимальную плотплотность - 1400 °С
ность - 1500 °С
МикротверМикротверK1с,
К1с,
дость,
дость,
1/2
МПа
*
м
МПа
* м1/2
кгс/мм2
кгс/мм2
1
1556
2,7
1589
2,9
1610
3,2
1540
2,5
1506
2,2
1540
2,6
Таким образом, предлагаемый состав позволяет получать алюмооксидную керамику с
пониженной температурой спекания на максимальную плотность и повышенными физико-механическими характеристиками: температура спекания - 1400 °С, микротвердость 1610 кгс/мм2, параметр вязкости разрушения К1c - 3,2 МПа * м1/2 по сравнению с известным материалом, имеющим следующие характеристики: температура спекания - 1500 °С,
микротвердость - 1540 кгс/мм2, параметр вязкости разрушения K1c - 2,6 МПа * м1/2.
2
BY 9730 C1 2007.10.30
Источники информации:
1. Немытко В.Е., Галахов А.В., Чешля P.P. и др. Керамические материалы для уплотнительных элементов бытовой сантехнической арматуры // Огнеупоры и техническая керамика. - 1997. - № 2. - С. 25-29.
2. JP 2-20583, МПК5 С 04В 35/10 35/18; Н 01В 3/12, 1990.
3. Ложников В.Б., Верещагин В.И. Корундовый керамический материал с пониженной
температурой спекания // Стекло и керамика. - 1992.- № 8. - С. 21-23.
4. Харитонов Ф.Я., Вишневская С.С, Барашенков Г.И. Исследование влияния плавнеобразующих добавок на температуру спекания и свойства корундовой керамики // Огнеупоры и техническая керамика. - 1986. - № 8. - С. 31-33.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
72 Кб
Теги
by9730, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа