Способ обжига керамических изделий из карбида кремния

 

СПОСОБ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАРБИДА КРЕМНИЯ в неокиспитет1ьной среде в засыпке, содержащей кремний и нитрид бора, о т п и ч а ю щ и и d я тем, что, с цепью повышения прочности, плотности, термостойкости и удельного эпектросопротивпения изделий, обжиг ведут в засыпке состава, мас.%:1О-2О кремния и 8О-9О I нитрида бора в среде, содержащий азот с 0,5-12 мае.% кислорода.

„„SU„„1039925

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК урр С 04 В. 35/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР .."

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVO (21) 3315383/29-33 (22) 11.05.81 (46) 07.09.83. Бюп. hb 33 (72) В.К.Казаков, П.С.Киспый и М.А. Куэенкова (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов .

-AH Украинской ССР . (53) 666.798.2 (088.8)

)„56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 617441, кп. С 04 В 35156, 1974.

2. Патент Японии % 22683, кп. 20(3)F1, опубпик. 1972. (54)(57) СПОСОБ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАРБИДА КРЕМНИЯ в неокиспитепьной среде в засыпке, содержащей кремний и нитрид бора, о ти и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения прочности, плотности, тврмостойкости и удельного впектросопротивпения изделий, обжиг ведут в засыпке состава,мас.%: 10 20 кремния и 80-90 нитрида бора в среде, содержащий азот с 0,5-12 мас.% кислорода.

103

1600 3

1600 B

1050 6

10 2.2

10 2 18

10 219

12

20 5

>45

0,5

Тираж 622 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относитсн к способам изготовления иэделий иэ карбида кремния, в частности их обжигу.

Известен способ изготовления изделий на карбида кремния получелием заготовок иэ смеси порошков Si С различной крупности и органического пластификатора методом прессования с пос-,едующим их. спеканием при 1410 С Р Х j.

Однако этот метод не позволяет попу- 1О чать огнеупоры иэ карбида кремния с высокой термостойкостью. Иэделия выдержи. вают лишь 5 воздушных теплосмен при нагреве до 1600оС, прочность их составляет 263 кг/см, а электросопротивление 15 при комнатной температуре 104 Ом.см.

Все это обуславливает достаточно узкую область применения or íeóïopoâ.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ об- 20 жига изделий из карбида кремния иэ заготовок, содержащих углерод и карбид кремния в аэотсодержащей атмосфере в засыпке, содержащей 10% нитрида бора или нитрида кремния, 90% кремния или дву- 25 окиси кремния, или порошка, дающего при испарении эти соединения (23, Однако иэделия иэ карбида кремния, полученные в засыпке укаэанного состава, обладают недостаточной прочностью и термостойкостью, которые составляют соответственно 250 кг/см и 20 теплосмен

2 (1 500ОС-воздух) .

Удельное электросопротивление (у ) материала, полученного известным спосо-" бом 10 Ом-см при 20 С, плотность

2,10 г/см- .

Как следует из данных таблиц, использование предлагаемого способ позво ляет получать иэделия.из карбида кремния с высоким электросопротивлением и ,механической. прочностью. Их термостой кость и механическая прочность более

55 чем в 2 раза выше огнеупоров из кар ВНИИПИ Заказ 6811/24

9925 2

Белью изобретения является повышеwe прочности, плотности, термостойкости, удельного электросопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обжига керамических изделий иэ карбида кремния в неокислительной среде в.засыпке, содержащей кремний и нитрид бора, обжиг ведут в засыпке состава, мас%: 10-20 кремния и 80-90 нитрида бора в среде, содержащей азот с 0,5-12 мас.% кислорода.

Обжиг проводят..при 1600-1650 С, при которых происходит замещение атомов углерода карбида кремния атомами азота с образованием соединения S -С -М

t что способствует повышению механичео кой прочности изделий, их термостойкости, э лектросопротивле ния.

При содержании в газовой среде кислорода менее 0,5%.снижается плотность изделий, а при содержании >15% прои ходит их окисление.

При содержании кремния в засыпке менее 10% и более 20% также снижается прочность, термостойкость и электросопротивление.

Пример.-Порошок карбида кремния смешивают с пластификатором-шестипропентным раствором каучука в бен зине - в шнековом смесителе в течение

30 мин, сушат шихту 4 ч при 90 С и прессуют заготовки при удельном давлении 1,5 т/см, после чего спекают их в трубчатой печи сопротивления, Свойства иэделий в зависимости от параметров способа приведены в таблице. била кремния, полученных по известной технологии, что значительно расширяет область применения карбидокремниевых огнеупоров, например, в качестве футеровочных плит химической аппаратуры и металлургических печей.