Высокоогнеупорный керамический материал

 

3, з

%абаи

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 477I37

Соитз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)- Заявлено 18.10.73 (21) 1971360/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07,75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 01.10.75 (51) М. Кл. С 04Ь 35/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 666,762.6:546..662-31(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы пз бретсния

В. А. Дубок., Е. H. Денбновецкая, В. В. Лашнева и Т. С. Пилипей

Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем материаловедения АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ВЫСОКООГНЕУПОРНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к высокотемпературным электроизоляционным материалам на основе окислов лантаноидов, применяемым в радиоэлектронике, энергетике, металлургии и др. областях техники.

Известны электроизоляционные материалы на основе окислов лантаноидов, в которые вводятся добавки окислов циркония либо гафния в количестве от 1 до 5 мол. %.

Недостатком этих материалов является сравнительно невысокое удельное сопротивление при повышенных температурах, например, удельное сопротивление прозрачной керамики на основе окиси гадолиния при

1000 С в воздухе — около 2,7 10" ом.см.

Цель изобретения — увеличение удельного сопротивления электроизоляционного материала на основе окислов лантаноидов. Достигается это тем, что в качестве основы материал содержит окись гадолиния при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Окись гадолиния 99,80 — 99,98

Окислы четырехвалентных элементов, образующие с окисью гадолиния твердые растворы замещения . 0,02 — 0,2

Удельное сопротивиление материала такого состава выше удельного сопротивления нелегированной окиси гадолиния при температуре 1000 С в 30 — 40 раз, при температуре

1550 С вЂ” в 8 — 10 раз.

Причина повышения удельного сопротивления при легировании окиси гадолиния указан5 ными добавками заключается в том, что высокочистая окись гадолиния имеет примесную дырочную проводимость, причем акцепторными примесными центрами являются атомы кислорода, избыточные относительно стехиометрического состава окиси гадолиния. Введение донорной примеси, роль которой играют катионы четырехвалентных элементов, образующих с окисью гадолиния твердые растворы замещения, приводит к компенсации дыроч15 ной проводимости и увеличению удельного сопротивления окиси гадолиния. Оптимальная концентрация вводимой донорной примеси определяется концентрацией нестехиометрических дефектов в чистой окиси гадолиния.

Описываемый электроизоляционный материал готовят по обычной керамической технологии.

Пример. Получают тонкую смесь активных порошков окиси гадолиния и двуокиси

25 циркония, для чего в подогретой азотной кислоте растворяют 99,98 мол. % окиси гадолиния и 0,02 мол. азотнокислого циркония, а затем выпаривают раствор при постоянном перемешивании и прокаливают осадок при

477137

Составитель В. Дубок

Редактор Э. Шибаева

Техред Л, Казачкова

Корректор T. Гревцова

Заказ 2414)11 Изд. № 1593 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

900 С в течение 1 ч. Из полученной смеси порошков, увлажненной 5%-ным раствором поливинилового спирта, полусухим прессованием формуют заготовки, которые затем отгкигают при 1300 С в воздухе и спекают в вакууме, водороде или инертном газе при температуре 1900 †21 С. После спекания требуется окислительный отжиг изделий в воздухе при температуре 1300 С 2 — 3 час.

Истинная пористость спеченных изделий составляет 0,2 — 37о, открытая пористость нулевая. Удельное сопротивление полученного таким способом материала в воздухе при

1000 Ñ составляет 2,2 10 ом см, а при

1500 С 4,6 10 ом.cM, в то время как удельное сопротивление окиси гадолиния при тех же температурах 8.104 и 6 10 ом см соответственно.

Предмет изобретения

5 Высокоогнеупорный керамический материал на основе окисла лантаноида и добавки- окислов четырехвалентных элементов, о,тли,чающи и ся тем, что, с целью повышения. удель.ного сопротивления, он содержит в качестве

10 окисла лантаноида окись гадолиния- при- следующем соотношении указанных компонентов, вес. %;

Окись гадолиния 99,80 — 99,98

Окислы четырехвалентных элементов, образующие с окисью гадолиния твердые растворы замещения 0,02 — 0,2