Способ получения изделий из керамики на основе карбида кремния

 

Изобретение относится к способам получения керамических изделий из карбида кремния. Цель изобретения - повышение стабильности размеров изделий, работающих в условиях низких температур. Полученное при помощи порошковой технологии изделие на основе карбида кремния помещают в криостат, позволяющий проводить охлаждение без непосредственного контакта изделия с хладагентом. Со скоростью не более 1 к/мин проводят охлаждение изделия до температуры жидкого азота /77 - 80К/. После установления этой температуры по всему его объему проводят нагрев изделия с той же скоростью. Выдерживают изделие до принятия комнатной температуры всем его объемом, после чего проводят повторное термоциклирование. Указанные операции повторяют не менее четырех раз. Использование данного способа изготовления изделий позволяет применять их в экстремальных условиях в оптических системах, где необходимо точное соблюдение юстировки при больших перепадах температур. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>s С 04 В 35/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731407/33 (22) 19.07.89 (46) 30,08.91. Бюл. ¹ 32 (71) Физико-технический институт низких температур АН УССР (72) А.М.Толкачев и В.А.Тиц (53) 666.764.52 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 675036, кл. С 04 В 35/56, 1977.

Гнесин Г.Г. Бескислородные керамические материалы. Киев; Техника, 1987, с, 39. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ (57) Изобретение относится к способам получения керамических изделий из карбида кремния. Цель изобретения — повышение стабильности размеров иэделий, работающих в условиях низких температур. ПолИзобретение относится к способам получения керамических изделий иэ карбида кремния и может быть использовано для получения изделий, применяемых в криогенной оптике.

Цель изобретения — повышение стабильности размеров изделий, работающих в условиях низких температур.

Исследование поведения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) карбида кремния показало, что уменьшение его с понижением температуры происходит до температуры жидкого азота (77 К). Дальнейшее понижение температуры не влияет на его величину. Этим

„„5U 1673567 А1 ученное при помощи порошковой технологии изделие на основе карбида кремния помещают в криостат, позволяющий проводить охлаждение без непосредственного контакта иэделия с хладагентом, Со скоростью не более 1 К/мин проводят охлаждение изделия до температуры жидкого азота (77-80 К). После установления этой температуры по всему его объему проводят нагрев изделия с той же скоростью, Выдерживают, иэделие до принятия комнатной температуры всем его объемом, после чего проводят повторное термоциклирование.

Указанные операции повторяют не менее четырех раз. Использование данного способа изготовления изделий позволяет применять их в экстремальных условиях в оптических системах, где необходимо точное соблюдение юстировки ри больших перепадах температур. 2 ил. обусловлен предел температуры при охлаждении.Исследование температурной размерной нестабильности (TPH) показало, что после первого цикла охлаждения и нагрева происходит удлинение образца, которое сменяется тенденцией к сокращению длины. После четвертого цикла размеры образца в пределах погрешности измерения

:+5 10 остаются постоянными. Таким образом, количество циклов нагрев-охлаждение может быть ограничено четырьмя, На фиг.1 показана температурная зависимость относительного удлинения

Л L/ рок иэделия иэ поликристаллического карбида кремния; на фиг.2 — зависимость

1673567

30 температурной размерной нестабильности л

Х ALg /1-зоок поликристаллического карбида кремния от числа циклов термоциклирования.

Способ изготовления иэделий осуществляют следующим образом.

Полученное при помощи порошковой технологии иэделие на основе карбида кремния помещают в криостат, позволяющий проводить охлаждение без непосредственного контакта иэделия с хладагентом, например ниэкотемпературный дилатометр.

Изделие помещают на терморегулируемую подложку, к которой подведены хладопроводы и нагреватель. Со скоростью не более 1 К/мин проводят охлаждение изделия до температуры жидкого азота (77 — 80 К).

Охлаждение ниже этой температуры возможно, но нецелесообразно, так как положительный эффект от этого не усиливается.

Охлаждение проводят до тех пор, пока не установится указанная температура пО всему объему изделия, что регистрируется тем0 50 f00

Фиг, /, пературным датчиком. Затем, регулируя теплообмен подложки, проводят отогрев изделия с той же скоростью до комнатной температуры. Выдерживают изделие до

5 принятия комнатной температуры всем объемом иэделия, после чего проводят повторное термоциклирование. Укаэанные операции повторяют не менее четырех раз.

10 Формула изобретения

Способ получения изделий из керамики на основе карбида кремния, включающий доэирование порошковых компонентов заданного гранулометрического состава, сме15 шивание с увлажнителем и выгорающей связкой-пластификатором, грануляцию, прессование, сушку и обжиг, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности размеров иэделий, работаю20 щих в условиях низких температур, проводят охлаждение готового изделия со скоростью не более 1 К/мин до температуры жидкого азота, после чего проводят отогрев с той же скоростью до комнатной темпера25 туры, причем термоциклирование проводят не менее четырех раз.

1673567

Фиг. 2

Составитель А, Турук

Техред М,Моргентал Корректор Т. Колб

Редактор М. Петрова

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

Заказ 2895 Тираж 431 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5