Керамический материал
COOS СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„.SU„„l О57473 А
3(59 С 04 В 35 20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТЮ
„", Ре7 рл
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ.
) Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3475604/29-33 (22) 27.07.82 (462. 30.11 ° 83. Бюл. 9 44 (721 И.А.Киянский и В.Н.Сорокин (7i) Научно-производственное объеди нение "Энергия" (53 ) 666. 97 (088. 8) (56 ) 1. Костюков Н.С. и др. Радиационная и коррозионная стойкость элект. рокерамики, М, Атомиздат, 1973, с. 79.
2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3254118/29-33, кл. С.04 В 35/16, 1981 (прототип ) ° (54) (57 ) 1. КЕРАМИЧЕСКИЙ МЕТЕРИАЛ включающий тальк, углекислый барий, кварцевый песок, окись магния и добавку, отличающийся тем, что, с целью увеличения эрозионной стойкости в потоке перегретого пара, он содержит в качестве добавки . по крайней мере один оксид переходного металла Ту группы периодической системы при следующем соотношении компонентов, мас.Ф: углекислый барий 16-17,5
Кварцевый песок 5-8
Окись магния 0,1-3,0
tIo крайней мере один оксид переходного металла IV группы периодической системы 2-12
Тальк Остальное
2, Керамический материал ao n.. 1, отличающийся тем, что © в качестве оксида переходного металла.он содержит оксид титана, циркония, гафния.
1057473
Изобретение относится. к керамическим материалам, используемым к электротехнической промышленности.
Известны керамические материалы, обладающие высокой стойкостью в гидротермальных условиях при давлениях
40-300 атм, и 200-370 С и характеризующиеся значительной эроэионной стойкостью к пароводяной смеси (ско« рость потока составляет 4-10 м/с).
Укаэанные условия реализуются в различных пароводяных системах теплопередачи, например в системах охлаждения реактора атомной электростанции.
К таким материалам относится керамика на основе чистых окислов алюминия и циркония 31 ).
Однако использование указанных . керамических материалов в качестве конструкционных является невозможным, так как металлокерамические спаи на их поверхностях подвергаются интенсивному разрушению в реальных условиях эксплуатации, а высокие температуры плавления не позволяют . получить герметичный слой диэлектрика из этого материала на поверхности проводящего материала (например, при создании кондуктометрического датчика, обладающего более низкой температурой плавления) в частности, температуры плавления нержавеющей стали или ковара,. из которых выполняются основные элементы датчика, составляет 1370-1400 С.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является легкоплавкий керамический материал Г2 3, имеющий температуру размягчения на 100-150 С
О ниже, чем металлические составляющие кондуктометрического датчика, следующего химического состава, вес.4:
Углекислый барий 16-17,5
Кварцевый песок 5-8
Окись магния 0,1-3,0
Окись алюминия 4-12
Тальк Остальное
Однако указанный материал, обла-. дая достаточной устойчивостью в статических гидротермальных условиях, подвергается частичной эрозии в паро водяном потоке и потоке перегретого пара, I
Цель изобретения - увеличение эрозионной стойкости в потоке перегретого пара.
Поставленная цель достигается тем, что керамический материал, вклю. чающий тальк, углекислый барий, квар. цевый песо1<, окись магния и добавку, в качестве добавки содержит по крайней мере один оксид переходного металла lv группы периодической сис-, темы при соедующем соотношении ком- . понентов, вес.Ъ:
Углекислый барий 16-17,5
Кварцевый песок .5-8
Окись магния 0 i 1-3,0
По крайней мере один оксид переход5 ного металла 6 группы периодической системы 2-12
Тальк Остальное
Причем в качестве оксида переход30 ного металла .керамический материал содержит оксид титана, циркония, гафния.
Исходную смесь компонентов подвергают мокрому раэмолу в среде этилового спирта или ацетона (до остатка на сите У 005б(0,02 вес,Ъ) и высушивают при 150-200 С. Полученную смесь порошков подвергают таблетированию и термообработке при 1100 и 1220-1250ОС на воздухе в течение
2-3 ч, В табл„ приведены конкретные составы предлагаемого керамического материала и свойства образцов диаметром 10 мм и высотой 110 мм, полу5 ченных из них. условия динамических испытаний образцов: среда перегретого пара при 300-320 С, давление
230-250 атм, продолжительность 200 ч скорость пароводяного потока 10 м/с, 30 В таблице представлены усредненные результаты (по трем измерениям).
В качестве параметра, определяю» щего эрозионную стойкость материала, используется убыль массы материала, 35)отнесенная к единице повеРхности, образца, в указанных гидротермальных условиях. Предлагаемая керамика оптимального состава использована при создании различных типов электровводов, в частности кондуктометрических датчиков, способных к Длительной эксплуатации (в течение .2000 ч в реальных условиях при воздействии пароводяной смеси до — и закритических 1араметров), Таким образом, ке45 рамический материал обладает более высокой эрозионной стойкостью в потоке перегретого пара.
Применение предлагаемого керамического материала в качестве компонента кондуктометрического датчика для измерения параметров работы системы охлаждения реактора ABC может обеспечить экономический эффект порядка 30 тыс.руб. путем повышения надежности в эксплуатации и долговечности работы измерительного устройства в целом, По сравнению с базовым объектом— керамическим материалом 1.2 ),,предлагаемый материал обладает также более высокой технологичностью (в частности лучше смачивает поверхность металлических элементов прй плавлении), что позволяет упростить технологию изготовления разнообразных датчиков и электровводов на его основе.
1057473
Потери массы, г/см 2
Квар- Ng0 цевый песок
ТСО2 . Кгс Н О
А1 О Тальк
Барий углекислый
8i0
16,0
Ф
16,0
73,5
2,0
0 5
8,0 0,5
71,5
4,0
17,0 6,0
2,0
72,0
3i0 б
16,0
73,5
0,5
2,0
8,0
71,5
16,0 8уО
4,0
0 5
69,5
16,0
0,5
8,0
6,0
67,5
8,0
8,0
16,0
0,5
61,5
0 5
14 0
16,0 8,0
72,-5
8,0
17,0
2,0
0,5
16,0
0,5
8,0
73,5
2i0
71,5
4,0
16,0 8,0 0,5
6,0
О,015
8,0
69,5
0,5
16,0
67,5
0,5
16,0 8,0
8,0
0,019
0,021
О, 020
0i007
0,010 12, 0
63,5
0,5
8,0
16,0
17,0
2,0
72,0
3,0
6,0
0,5
2,0
73,5
160.80
16,0 8,0 0,5
4 i 0
71 5
6,0
0,5
0,5
16,0 8,0
16,0 8 О
0,012
69,5. 0,0178i0
67,5
16,0 8,0
12,0
0,021
63,5
0t5
73,5
1,0
1,0
8,00,5
16,0
0,5
2,0.
71,5
2,0
16тО 8 ° О
4,0
16,0 8 ° 0 0,5
2i0
69,5
16080 05
1,0
73,5
1,0
16,0
8,0
6,0
2,0
67i5
0,5
67,5
16,0
4,0
8i0
4,0
О 5
Химический состав, вес,Ъ
BHHHGH Заказ 9503/28 Тираж 622 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîeêòíàÿ,4
0,025
0,026
0,023 0,014
0,017
Ор019
0,021
0i023
0 020
0,010
0,013
0i0i3
0,017
0,021
0,011
0,014
0,016
