Защитное покрытие для термопарныхнаконечников

 

L ив те к . i .."кмВ ибл ио тена М Гг, Союз Советских

С4щналнстнческнх

Респубпнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕ ЕНИИ

<1ц798506

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ

{61) Дополнительное и авт. свид-ву— (22) Заявлено.05. 04. 79 (23) 2747581/18-10 (51)м, кл,з с присоединением заявки йо—

G 01 К 1/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230181. Бюллетень Мо 3

Дата опубликования описания 23.01.81 (53) УЖ 536. 532 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.A.Êàçà÷êîâ, С.Л.Макуров, В.И.Шибанов,.

Г, Г..Житник и В.С.Чеканов (71) Заявитель

Ждановский металлургический институт (54) ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ТЕРМОПАРНЫХ

НАКОНЕЧНИКОВ

Изобретение относится к измеритель- ной технике, а именно к защитным покрытиям, являющимся наиболее простым и доступным средством, повышающим термостойкость огнеупорных материалов, в частности защитных наконечников термопар.

Известно покрытие, содержащее гидрат окиси алюминия и ортофосфорную

Кислоту и применяемое при температурах до 1600оС (1) .

Однако наконечники с указанным йокрытием выдерживают не более 10 йогружений в металл по 1 мин. или

25-30 мин, непрерывной работы,в 15 жидкой стали.

Известно покрытие, содержащее . углерод (кокс), огнеупорную глину и асбест (2) .

Недостатком такого покрытия явля- 79 ется наличие углерода,.взаимодействующего при высоких температурах с керамикой защитного наконечника, а также низкая прочность.

Указанная цель достигается тем, что в состав покрытия введена двуокись циркония при следующем соотношении ингредиентов, вес. t:

Нитрид бора 15-35

Дистенсиллиманит 40-50

Двуокись циркония . 15-25

Связующее Остальное

Положительный эффект за счет введения двуокиси циркония в состав покрытия обеспечивается тем, что спеченный муллит, образующийся иэ дистенсиллиманита, при высокой температуре. (1600-1700 С) имеет низкий

KTP= (4,5-5,5)- 10 1/ С, т.е. такой же, как у двуокиси циркония. Кроме того, муллит и двуокись циркония имеют близкие значения коэффициента теплопроводности. Таким образом, введение двуокиси циркония (c температурой плавления свыше 2560ОC) в состав покрытия обеспечивает увеличение верхнего предела измеряемой температуры или более длительную работу покрытия при 1600-1700 С, при, 2S

Наиболее близким по составу является покрытие, сОДержащее .нитрид бора, дистенсиллиманит и связующее 13) .

Однако указанное покрытие характеризуется недостаточной термостой- 30 костью и прочностью при температурах до 1700 С.

Цель изобретения — увеличение термостойкости и прочности покрытия.

798506

10

10

40

14

25

140

17

150

25

15

15

100

15

120

40

30

115

20

22

140

50

70

П р и м е ч а н и е: Остальное — связующее - алюмофосфатный цемент

60

Формула изобретения этом термостойкость и прочность покрытия не ухудшаются.

Перекристаллизация дистенсиллиманита в первичный муллит сопровождается возникновением стеклофазы иэ ос вобожденного кремнезема. Наличие S стеклофазы увеличивает ползучесть покрытия, что уменьшает вероятность появления трещин при различной степени термического расширения покрытия и наконечника. улучшается также газо- 19 непроницаемость покрытия. Стеклофаза взаимодействует с двуокисью.циркония с образованием циркона (Zr0 . 510 ), Аналогичные результаты дает использование в качестве связующего жидкого стекла.

Из приведенных данных следует, что наилучшие результаты обеспечивают покрытия составов 2-8. Снижени содержания двуокиси циркония ниже

15% и увеличение свыше 25% ухудшает стойкость покрытия.

Испытание известного покрытия, содержащего 60% дистенсиллиманита и 30% нитрида бора показало, что длительность работы термопары не превышает 80 мин, а число теплосмен

14.

Таким образом, использование покрытия при соотношении его ингредиентов, соответствующих составам

2-8 (см.таблицу), обеспечивает значительное увеличение стойкости термопарных наконечников. наличие которого также повышает стойкость покрытия.

Присутствие нитрида бора в составе покрытия обеспечивает высокую термостойкость и предотвращает его разрушение при термическом ударе. Покрытие наносится на наконечник в несколько слоев, общей толщиной не более

2 мм.

Результаты испытаний термопарных наконечников (термостойкость и продолжительность работы) с покрытиями различного состава путем погружения их в жидкий металл (при 1550-1600 C). приведены в таблице.

С целью снижения инерционности термопары с некоторым снижением стойкости, можно уменьшить толщину покрытия до 0,5-.1,0 мм, при этом стойкость оказывается такой же, как у известного покрытия.

Кроме того, предлагаемое изобретение может быть использовано также дял защиты от окисления графитовых нагревателей лабораторных печей, в качестве термоцемента для соединения огнеупорных изделий, в качестве покрытия огнеупорных тиглей.

Защитное *окрытие для термопарных наконечников, содержащее нитрид бора, дистенсиллиманит и связующее, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 798506

Составитель Г.Мухина

Редактор С.Патрушева Техред М.Коштура Корректор Л.Иван

Заказ 10007/49 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ъ

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 с целью увеличения термостойкости и прочности покрытия, в него введена двуокись циркония при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Нитрид бора 15-35

Дистенсиллиманит 40-50

Двуокись циркония 15-25

Связующее Остальное

Источники инФормации, принятые во внимание при зкспретизе

1. Данишевский С.К. и Сведе Швец Н.И. Высокотемпературные термо» пары. М., "Металлургия", 1977,с.232.

2. Авторское свидетельство СССР

9 468107, кл. С 01 К 1/10, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2550507, кл.G 01 K 1/10,.

5.12.77 (прототип).