Способ соединения неорганических материалов

 

Союз Советскик

Социалистически к

Республик

ОП ИСАНИЕ

ЫЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()895966 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09. 04. 80 (21) 2909485/29-33 с присоединением заявки Ж(23) Приоритет(51) М. Кл. с о4 в 37/оо

3Ъаудвретееннъ4 комнтет

СССР ао делом нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 07 01 ° 82. Бюллетень №1

Дата опубликования описания 07,0 1.82 (53) УДК 666.1. 054..2(088.8) Б.П.Тарасевич, В. И.Коновалов, О. С. С

Е.В.Кузнецов, P.Ñ.Ñàéôóëëèí и (72) Авторы изобретения

Казанский химико-технологический и им. С.M.Êèðoâà (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕР11АЛОВ

Изобретение относится к керамической, электронной и электротехнической промышленности, а также промышленности строительных материалов, и может быть использовано. для соединения изделий из различных материалов.(керамика, стекло, асбест, металлы и др, термостойкие неорганические материалы) при получении сборочных единиц. иэ отдельных,дета. лей, композиционных материалов, а также герметизации.

Известен способ соединения неорганических материалов, в котором соединение неорганических материалов методом стыковой сварки осуществляют при 600-1300 С в парах фосфорного ангидрида, после чего соединяемые детали выдерживают в нейтральной среде при тех .температурах в течение .20-60 мин f1).

Получение переходных согласованных слоев в данном способе значительно упрощается в силу специфики спо2 соба, однако необходимость выдержки в нейтральной среде удлиняет и усложняет процесс.

Наиболее близким к предлагаемому является способ соединения неорганических материалов путем приведения поверхностей в контакт с последующей обработкой места стыка газообразным реагентом при .900-950 С, причем в о качестве газообразного реагента исполь зуют фтор истый водород. П роцесс соединения неорганических материалов по данному способу ускоряется и упрощается 1.2).

Однако используемый в существующем способе в качестве газообраз" ного реагента фтористый водород является активным корродирующим агентом и обладает . от рица тельным физиологическимм воздействием на организм человека. Это повышает токсичность процесса и приводит к необходимости принятия специальных мер по защите

895966

Пример 1. Соединяют следующие пары неорганических материалов: керамика 22 ХС + керамика СК-1, кера>о мика СК-1 + алюмель, керамика 22 ХС+

+ кварцевое стекло. Перечисленные пары материалов помещают в электрическую муфельную печь, имеющую систему подачи газообразной системы В О я. 3

15 Н20 к месту соединения матери лов

Газообразную систему В О, - Н,,О получают возгонкой борсодержащего сырья с водяным паром. Режимы соединения неорганических материалов приведены о в таблице.

Температура процесса, С

Время обработки соединяемых материалов, мин

КТР, l0 . град

Давление

Керамика 22 ХС

7,5

Керамика СК-1

900

Атмосферное

Керамика СК-1

Алюмель

950

Керамика 22 ХС

Кварцевое стекло

7,5

900

0 5

Испытания на изгиб показывают, что прочность, соединения в каждом из приведенных примеров превосходит проч35 ность наименее прочного из соединяемых материалов.

Пример 2. Проводят гермети зацию термопары хромель-алюмель, помещенный в корпус из нержавеющей стали с алундовой или корундовой засыпкой.

Устройство в сборе помещают в печь, и в условиях, аналогичных описанным в примере 1, проводят обработку па рами В О - Н О. Проведенные испытания нв вакуумную йлотность полученного устройства в сборе показывают, что места соединения разнородных деталей являются вакуумплотными. обслуживающего персонала, применяемого оборудования и окружающей среды.

Цель изобретения - улучшение условий труда за счет снижения токсич-. ности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу соединения неорганических материалов путем приведения поверхностей в контакт с последующей обработкой места стыка газообразным реагентом при 900-950 С, а в качестве газообразного реагента используют пары В О - Н;,О.

Подачу паров В О - Н О осуществляют путем возгонки неорганического борсодержащего сырья с водяным паром.

Пары В О® - Н О малотоксичны и обладают низкой корродирующей активнос-! тью, в то же время барный ангидрид о при 900-950 С имеет. широкие области

Соединяемые материалы стеклообразования с различными окисными системами, что позволяет широко использовать его для соединения различных неорганических материалов, герметизации и получения компоэитов.

Пример 3, В условиях, аналогичных примеру 2, проводят герметизацию металлических штырьков, пропущенных через отверстия стаклянной йли керамической пластинки.

Пример 4. Перемешивают порошки, мас.4: белый электрокорунд 80, цинк 10, тальк 10, Помещают их в форму круга Я 250 мм с металлическим сердечником 100 мм. Нагревают форму до 900-950 С и пропускают через нагретый порошок пары В О, - Н 0 в течение 15-30 мин. Получают монолитный круг, который может быть использован как абразивный, Пример 5 В условиях, аналогичных примеру 4, получают абразивы

895966 4

Получают упругий графитовый материал, имеющий плотность 1,9 г/см (1900 êã/см) пРочность при растяжении 200 кгс/см (20 .Nlla), модуль упругости 9600 кгс/см

5 (960 Па), электрическое сопротивление 1 1О Ом см.

После кипячения образца в воде в течение суток изменений его свойств не наблюдается, 1Ü Пример 11. 8 условиях, аналогичных примеру 10,.получают графитовые изделия в виде колец различных размеров, которые могут быть исполь" зованы как подшипники или уплотнеИ ния двигателей, компрессоров, насосоа.

Как видно из приведенных данных предлагаемый способ соединения неорганических материалов обеспечива26 ет по сравнению с известным снижение токсичности и упрощение процесса, одновременное расширение номенклатуры соединяемых материалов. формула изобретения

Составитель С.Шахиджанова

Техред A. Бабинец, Корректор B. Синицкая

Редактор Н.Ромиса

Заказ 11614/5 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5 в ф рме кругов, брусков и т,д. из порошка кубического нитрида бора (эльбора).

Пример 6. В форму размером

30%300150 мм засыпают рубленое стекловолокно, уплотняют его, форму нагревают и производят обработку стекловолокна парами В О® - Н О

Я Я Е

Получают плиту. из спаянных волокон, которая может быть .использована как архитектурно-строительный элемент (композиционный материал) .

Пример 7. В условиях, аналогичных примеру 6, получают плиту из смеси стекловолокна с керамическим ,порошком, в результате получая армированный композит.

Пример 8. В условиях, аналогичных примеру 6, получают плиту из керамического пористого заполнителя, например, керамзита.

Пример 9. 8 условиях, анало гичных примеру 6, получают плиту из следующей смеси, мас.3: магнезит 90, каолин 10. Полученные плитки имеют И прочность при сжатии f70"250 кгс/см выдерживают свыше 20 циклов нагрева- охлаждения при 20-1000 С без потерь массы и растрескивания, и могут быть использованы как огнеупорные элементы.М

Пример 10. В форму внутренним диаметром 60 мм и длиной 100 мм засыпают вспученный графит, нагревают до 900-950 С и обрабатывают парами 8 0 - Н О в течение 15-30 мин. ц . Затем подачу паров В О> - Н О прекра" щают, а полученную заготовку, не вы" нимая из формы, прессуют под давлением 100-200 кгс/см с одновременным

2 подъемом температуры до 1000-1500 С .Iy с выдержкой под давлением 10-15 мин, и, не снимая давления, охлаждают.

Способ соединения неоргайических материалов путем приведения, поверхностей в контакт с последующей обра" боткой места стыка газообразным реагентом при 900-950 С, о т л и ч а ющ .и и с я тем, что, с целью улучшения условий труда, за счет снижения токсичности, в качестве газообразного реагента используют пары В О

Н О.

Я 3

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 537987, кл. C 04 B 37/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

И 666156 л. С 04 В 37/00 1977.