Техническая керамика. Матренин С.В - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

процесс изготовления керамических деталей, повышают их стоимость
и не всегда приводят к желаемым результатам. Поэтому необходимо
обеспечить коррозионную стойкость керамики оптимизацией техно-
логии ее изготовления. Это возможно путем уменьшения открытой по-
ристости и среднего размера пор, введения определенного количества
необходимых добавок и уменьшения содержания примесей.
Так, повысить стойкость к окислению материалов на основе Si
3
N
4
можно, добавляя в них, помимо оксида магния, диоксид циркония.
Горячепрессованный материал, содержащий 1% МgО и 2% ZrO
2
, пока-
зал значительно большую стойкость к высокотемпературному окисле-
нию, чем тот же материал без диоксида циркония. Добавка ZrO
2
за-
медляет диффузию кислорода через оксидную пленку и перенос ионов
магния к поверхности образца. Добавка оксида иттрия позволяет полу-
чить кристаллическую межзеренную фазу, а не стекловидную, как в
случае МgО, и повысить высокотемпературную прочность материа-
лов.
Интерес к керамике на основе Si
3
N
4
обусловлен ее высокой механи-
ческой прочностью, твердостью, трещиностойкостью, термостойко-
стью, возможностью работы при температурах до 1400–1600°С на воз-
духе и выхлопных газах автомобилей. В таблице 5 представлены неко-
торые физико-механические свойства нитридкремниевых керамик.
Области применения керамики из нитрида кремния:
1. Двигателестроение: разработаны элементы и узлы горячей зоны
газотурбинных двигателей для авиакосмической техники, наземного
транспорта, сопловые и рабочие лопатки, диски турбины, кольцевые
элементы соплового аппарата, надроторные уплотнения, форсунки ка-
меры сгорания, стабилизаторы горения, камеры сгорания, каталитиче-
ские воспламенители форсажной камеры. Для двигателей внутреннего
сгорания: накладки на поршень, плита головки, вставки гильзы цилин-
дров, выхлопные каналы, толкатели клапанов.
Таблица 5
Свойства керамики на основе Si
3
N
4
Материал Плотность,
г/см
3
Пористость,
%
Е, ГПа σ
изг
, МПа
Горячепрессованный 3,2–3,3 0 310–320 800–1200
Спеченный 3,15–3,2 <2 270 750
Реакционноспеченный 2,2–2,6 <30 170 195–390
2. Атомная, химическая промышленность, металлургия: произ-
водство тиглей объемом от 0,2 до 6 л, хлороводов для подачи газообраз-
ного хлора при производстве хлористого алюминия, термопарных чех-

Страницы