Введение к работе
Актуальность. Плотную корундовую керамику широко используют в различных областях техники благодаря уникальному сочетанию высоких показателей таких свойств, как огнеупорность, механическая прочность, диэлектрические характеристики, химическая стойкость. Однако распространенные в отечественной промышленности виды плотных материалов тлеют существенный недостаток - высокую температуру спекания, которая для разновидностей, не содержащих плавни, составляет Г700-Г750С, а при наличии плавней - 1600-1650С. Указанной нэдостаток ускорнеї износ терг-лчк^кого оборудования, увеличивает расход огнеприпаса и пиергии (топлива), ымньает тепловое загрязнение одфунадщен оред-ы.
Проблема снижения температуры спекания керамических материалов а изделий занимает важное г.есто в разработке ресурсо- и энергосберегающих технологий, на что ориентировано развитие экономики многих стран мира.
Цель работы - создание новых составов корундовой керамики, спекающихся яри температуре не выше 1500С. Свойства керамики при этом должны соответствовать требованиям технических условий на один из наиболее распространенных отечественных вакуумплотных материалов БК94-І или, по крайней мере, быть достаточно высокими для реальной эксплуатации в конкретных изделиях.
ІГаучная. новизна.
I. Исследовано влияние добавки эвтектического состава сис
темы /10J-Jl^ii\'S 1&Z, на спекание оксида алюминия: вве
дение 4, 5 и 10 -мс.% этой добавки позволяет получить плотную
керамику с нулевым аодопоглощенисм сбкигом при 1650, 1600 и
1500С соответственно.
й. При изучении спекания оксида алюминия с добавками системы Vi ^j " А'ч^ установлено, что лучше спекаются образцы с соотношением У:({ /_\\'0} тьким же, как в тройной эвтектике системы Vi^S ' A^iO\. ~Sldl, . Показано, что при введении двухкомпонянт-ных добавок в обг.игв возникает трехкзмпонентный расплав за счпт riepexoia п него чести оксида алюминия из сцркае:лой фазы.
3. Предложено расположение"Б ряд боросиликатпых добавок эвтектического сост^иа пп убь'паїіию пффектнвнсстн поздейстпия на епекаеи», onp^wri'v.rni по водороглгчцзш!'!' обрааиов при один "'оь'їх
- г -
массовых количествах добавки и одинаковых температурах обжига или по значениям усадки при постоянной скорости нагрева (здесь и далв' s скобках указана температура плавления соответствующих эвтектик) СаО - В^03 - 5/02 (Ш8С)>СаО - Bo03 - 5 (977С)>
>ВаО - flg03 0а (950ЬС)> БаО - BjOg 'jCOz <8ЮС)>
>WgO - ^03 -iiOg (1270).
4. Для оценки эффективности действия главней на спейание оксида алюминия предложены критерии на базе величин, используемых в технологии стекла: Ы»0/А1203, НІ * (К х МеО - А1203)/ В^ и F * (MeO/AI203) xWi . гДе МеО, А1203, В203 - мольные Доли оксидов, К - коэффициент активности оксида металла в расплаве. Предельные значения критериев, ниііе которых получение плотной керамики Невозможно, в соответствии с расчетом на основе состава добавок по синтезу составляют: MeO/AIgO^ 5,6, V{j »2,25,
Р - іг.б.
б. На основании исследования инфракрасных, спектров модельнь." стекол типа МеО - flgOg -JiOg - AI2»3 (UeO > BaO, СаО) , пояучэиных введением глинозема в трехкомпонентные эвтектические смеси, Показано, что ионы алшиния находятся в тетраэдрической координации, Flo факту прекращения разрушения стекол при введении в их шихту глинозема при затвердении расплавов (стекла без глино эема разрушаются самопроизвольно) установлено увеличение степени новалентной увяэаиности структуры стекол, т.е. подтверждено, что оксид алюминия выступает как.стеклообразователь и является тетра координированным.
6. Показано благоприятная роль оксида алюминия в составе добавки СаО - BgOg --^'Og - 4 Для получения медкокристелли ческой керамики, причем эффект уменьшения размера кристаллов прс является-лишь при небольшом (0,05 мол.доли) содержании Alg03'
Апробация. Результаты работы доложены и обсуждены на вторе отраслевом семинаре "Конструкционная керамика для народного хозяйства".
Публикации. Получено положительное решение Государственной патентной экспертизы по заявке на изобретение. Опубликованы тезі сы доклада ка научном семинаре.'
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из впадения, трех глав, включающих аналитический обзор литературы, цель работы и постановку исследования, экспериментальную часть, а также заключения, егшека літератури (116 н&имен.) и приложений. Основной текст изложен на машинописных страницах, содержит 10 рисунков, 14 таблиц.
