Способ силицирующего обжига карбидкремниевых электронагревателей

 

Изобретение откосится к способам изготовления высокоогнеупорных изделий из карбида кремния и позволяет повысить эксплуатационную стойкость и выход годных злектронаг вэ телей за счет стабилизации положительного коэффициента температурного электросопротивления. Новым в способе является осуществление загрузки в две стадии: вначале на подине размещают слой карбюризатора, которым служит активированный древесный уголь, а затем слой засыпки, несмешиваемый с карбюризатором. Разделение слоев осуществляется выгорающим углеродсодержащим материалом, например диэлектрическим картоном, а наполнителем в засыпке являются древесные г.пшткн. Использование изобретения по.. гуляет получить 87-92% годных КЭН со следующими характеристиками: содержание кремния 0,6-0,.22 мас.%9 знак ТКЭС - положит ел ьный, эл ектросопротивлекие 3,8-4,9 Ом, разброс электросопротив лений 4-8,4-15,5%,. пористость открытая 22-24%, полный ресурс КЭН 3500- 4100 ч, 1 табл. Ct S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 04 В 35/56

Г.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДА СТВЕККЫЙ КОМитЕт

ПО ИЗОИ ЧТЕНИЯМ И ОТН1 ЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4445963/33 (22) 23 ° 06.88

;(46) 07.01.9 1. Бюп. Ф (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт фарфоро-фаянсовой промышпенности (72) Н.Н. Иванов, В.В. Герасимов, А.Т. Кузнецов и В.И. Пудиков (53) 666.764,5 (088.8) (56) Авторское свидетельcòâî СССР

Н 1337369..л. С 04 В "- 5/.". ., 1=8=, Высокоогнеупорные материалы,, < Под редакцией Д.Н, Полубояринова и др.

М.: Металлургия, 1966, с. 1бг, (54) СПОСОБ СИЛИЦИРУгОГЕГО ОБЖИГА

КАРБИДКРЕМНИЕВЫХ ЭПЕКТРОНАГРЕВАТЕПЕЙ (57) Изобретение относится к спо. обам изготовления высокоогнеупорных изделий из карбида кремния и позволяет повысить эксплуатационную стой1 кость и выход годных электронB1",;-:çа"

Изобретение относится к спо=обам изготовления высокоогне jI!opHbK изделий из карбида кремния, в частности к силициругощему обжигу карбидкремниевых электронагревателей.

Цель изобрете пгя — повышени= эксплуатационной стойкости, выхода годньгх электронагревателей.

Осушествление загрузки в две стадии, вначале создание слоя карбюризатора, а затем слоя засыпки, не смешиваемого с карбюризатором, способствует тому, --гто после силицируюшего обхига в:геле КЭЕ снижается содержа„,SU, 1618 41 А1

2 телей за счет стабилизации положительного коэффициента температурного электросопротивления. Новым в способе является осуществление загрузки в две стадии: вначале на подине размещают слой карбюризатора, которым служит активированный древесный уголь, а затем слой засыпки, несмешиваемый с карбюризатором. Разделение слоев осуществляется выгораюшим углеродсодержашим материалог,> например диэлектрическим картоном, а наполнителем в засыпке являются древесные г.ггкпки.

Использование изобретения по.. -гляет получить 87-92 годных КЭН с": сл д югщгми хар теристикзми: содержан;..=. кремггггя 0,6-0,22 мас.7., знак ТКЭС положит E г ьньпг, электр о совр Отивле ;не

3,8-4,9 Ом, разброс электросопротивлений 48,4-15,5Х, пористость открытая 22-247., полный ресурс КЭН 35004100 ч., 1 табл. ние свободного кремния, а последний влияет на изменение знака ТКЭС, к тому же в окислительной среде кремний окисляется, что сопровоядается увеличением объема и разгушение КЗг1, то есть уменьшается срок службы КЭН.

В качестве карбюризатора используют активированный древесньй уголь размером 7-30 мм.

Создание слоя карбюризатора способствует повышению электр. сопротивления КЭН, что приводит к увеличению выхода годных К3Н и к более экономичному их использованию в электро1618741

Показатели по примеру

Свойства известпредлагаемому ! ному

Содержание креM ния, мас.%

Знак ТКЭС

0,6 0,-22

Положи- Положительный тельный

1,43

Слабоотрицательный

Электросопротивление, Ом

Разброс электтермических установках, потому что заданную мощность на КЭН можно получить, пропуская меньшие токи.

Пример 1. Получение карбидкремниевых трубчатых электронагревателей диаметром 30 мм и длиной

1200 мм типа КЭН ВП проводят следующим образом. Смешивают карбид кремния -10 . 26,6 мас.X, N - 4 53,4 мас.% 10 и сажу ТМ-15 20 мас.7 в бегунковом смесителе типа СБ-93 в течение 1 ч.

Добавляют в шихту бакепит жидкий

БЖ-1 5% к массе сухих материалов.

Перемешивают шихту до получения смеси 15 равномерной влажности не менее 0,5 ч.

Приготовленную массу пропускают дважды через сито-растирку с размером отверстий 5-6 мм. Массу дозируют по массе и загружают в пресс-форму гид- 20 равлического пресса типа ДА-2238А.

Прессование осуществляют при удельном давлении 450 кг/см . Перед прессованием пресс-форму смазывают смесью керосина 60% с парафином 407, шихту >5 после засыпки разравнивают. Отформованные заготовки КЭН сушат в туннельных сушилках на стеллажах до конечногo влагосодержания 1-2%. Стеллажи с заготовками КЭН размещают в электрической печи, где проводят выжигание о технологической связки при 180 С в течение 2 ч.

В камерной электропечи сопротивления для силицирующего обжига загрузку осуществляют в две стадии. Сначала на подине размещают слой активированного древесного угля с размером частиц 7"10 мм, толпдной 15 мм, разравнивают, сверху расстилают плотную бумагу, например диэлектрический картон. Вокруг трубы-нагревателя устанавливают заготовки КЭН. Затем свободное пространство печи заполняют слоем засыпки, состоящей из кварцевого песка молотого 68,5 мас,%, молотого кокса 25,0 мас.%, карбида кремния черного N!6 — Р8 5,5 мас.% и древесных опилок 1,0 мас.7. Слой засыпки. над пакетом заготовок 100 мм. Силицирующий обжиг проводят в течение

6 ч при максимальной потребляемой мощности 60 кВт. После охлаждения печи и выгрузки КЭН проводят отбраковку.

Выход годных КЭН 87%, открытая пористость 24%, Пример 2. Технология изготовления КЭН по примеру 1. Слой активированного древесного угля на подине толщиной 30 мм.

Выход годных КЭН 927., открытая пористость 227.

Физико-технические характеристики изделий представлены в таблице.

Формула изобретения

Способ силицирующего обжига карбидкр емни евых эл ектр онагр ева тел ей, включающий приготовление засыпки, состоящей из смеси кварцевого песка, литейного кокса и наполнителя, размещение заготовок вокруг нагревательного элемента на подине электропечи, загрузку слоя засыпки и обжиг, с т л и ч аю шийся тем, что.„ с целью повышения эксплуатационной стойкости, выхода годных электронагревателей, сначала на подине размещают слой активированного древесного угля, затем изолирующий выгорающий углеродсодержащий материал, на котором устанавливают заготовки в засыпке, причем в последней в качестве. наполнителя используют древеснь е опилки.

1618741

Продолжение таблицы

Показатели по примеру

Свойства предлагаемому извест«4.4 2, 0

«<15 5 росопротивления, Ж

Выход годных

КЭН, X

Пористость открытая, %

Полный ресурс

КЭН, ч

Ф8,4

92

25

3500 4100 3000

Составитель А. Турук

Техред Л.Олийнык ректор Л. 11илипенко

Редактор Н. Гунько

Заказ 22 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва Ж 35р Раушс. ая наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101