Оптимизация режима МВ нагрева материалов на основе Al2O3

Установлено, что главное отличие в прочности наблюдается у материалов нагретых с разной скоростью во всем интервале температур. Максимальную прочность показали предварительно обожженные образцы, корундоциркониевых материалов, нагретых со скоростью 50 ⁰С/мин от комнатной до конечной температуры. Прежде всего, как показали оценки на модели, это может быть результатом образования в структуре нагреваемого материала эвтектического расплава уже при общей температуре поверхности объекта 1200 С. Использование медленного нагрева на начальных стадиях, снизило прочностные характеристики. Из-за уменьшения времени присутствия эвтектического расплава в структуре нагреваемого материала. Уменьшение скорости нагрева в начальные моменты разогрева образцов (режимы 2 и 3) позволяет получить высокопрочные корундоциркониевые материалы, при одностадийном только МВ - нагреве.

ВЫВОДЫ

корундоциркониевая композиция керамика спекание

Анализ результатов полученных в процессе выполнения исследований, позволяет сделать следующие выводы:

Проведены расчеты на модели элемента структуры корундоциркониевого материала, в котором тепловыделяющей фазой является ZrO₂. Достижение эвтектической температуры в зоне радиопоглощающего включения возможна при его скорости нагрева выше 50 ⁰С/мин.

Исследовано влияние состава цирконийсодержащей соли на микроструктуру обоженного корундоциркониевого материала. При использовании ZrOCl₂8H₂O, структура материала слагается кристаллами корунда имеющих размеры (1 - 2 мкм), что связанно с аморфным состоянием цирконийсодержащей фазы в прокаленной шихте.

Высокие прочностные свойства корундоциркониевого материала, достигаются при скорости МВ нагрева 50 ⁰С/мин, изделий подвергнутых предварительному спеканию.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Прочная корундовая керамика с пониженной температурой спекания. Е.С. Лукин, М.Б. Аяди, Н.А. Попова, С.В. Верина // Огнеупоры и техническая керамика. - 1996 №10. С. 5 - 9.

Будников П.П., Полубояринов Д.Н. Химическая технология керамики и огнеупоров. - М.: Стройиздат, - 551 с.

Стрелов К.К., Кащеев И.Д. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов. - М.: Металлургия, 1996, - 605 с.

Попильский Р.Я.., Устожанина Н.Н. Ползучесть поликристаллической керамики на основе Al₂O₃ повышенной чистоты // Огнеупоры. - 1969. №8. С. 45 - 49.

Бакунов В.С. Высокотемпературная ползучесть огнеупорной керамики. Плотноспеченные однофазные материалы // Огнеупоры. - 1994. №8. С.

Smothers W.J. Reynolds H.J. Sintering and grain growth of alumna // Amer. Ceram. Soc. Bell. 1973. V. 52. №5.

Павлушин Н.М. Спеченный корунд. - М.: Стройиздат, 1961, 208 с.

8. Лукин Ю.А. Современная высокоплотная оксидная керамика с регулируемой микроструктурой. Часть 2. // Огнеупоры и техническая керамика. - 1996, №4С. 2 -4.

Claussen N. - Z. Werkstoffechn, 1982, №13 S 138 - 147, 185 - 196.

Диоксид гафния и его соединения с оксидами редкоземельных элементов / В.Б. Глушкова, М.В. Кравчинская, А.К. Кузнецова и др. - Л.: Наука, 1984, - 423с.

Дабижа А.А., Плинер С.Ю. Упрочнение керамических материалов за счет фазового перехода ZrO₂ // Огнеупоры. - 1986, - 23 -29

Прочная керамика в системе Al₂O₃ - ZrO₂ - Y₂O₃ / Е.С. Лукин, А.С. Власов, Н.М. Астахова, Е.В. Быкова // Огнеупоры. - 1987. - №2 - С. 8 - 10.

Исследования диаграммы состояния Al₂O₃ - ZrO₂ Л.В. Козловский, И.Ю. Волкова, С.С. Семенова, В.Ю. Морынская: Деп. №387 XП- Д82. Черкассы ОНИИТЭХИМ?1982. - 655.

Диаграммы состояния силикатных систем: Справочник. Т.1 / Н.А. Торопов, В.П. Барзаковский, В.В. Лапин, Н.Н. Курцева. - Л.: Наука, 1969. - 784с.

Керамика на основе эвтектик ZrO₂ - содержащих систем / Д.Д. Гулашева, Г.В. Воронов, М.И. Нурмухамедова, Э.М. Урадаева // Огнеупоры. - 1993. №12. С. 2 - 5.

Сомов А.И., Тихоновский М.А. Эвтектические композиции.: - М.: Металлургия, 1975. - 303 с.

Кириллов И.И., Судаарев А.В., Резников А.Г. // Промышленная теплотехника. 1988. № 10. С. 67 - 87.

Петров Ю.Б. Индукционная плавка окислов.-- Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 104с.

Лакиза С.Н. // Порошковая металлургия. 1989. № 8. С. 58 - 69

20. Александров В.И., Батыгов С.X., Ивановская В.М. и др. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1980. Т. 16 № 1. С. 99.

21. Любалин М.Д., Сударев А.В., Письменный В.А. Структура, неоднородность и некоторые свойства керамики в процессах направленной кристаллизации // Огнеупоры. - 1992. №11 -12 - С.15 -18.

22. Савушкин В.Н., Любалин М.Д., Письменный В.А. Физико - механические свойства композиционного материала, полученного направленной кристаллизацией расплавов системы (Al₂O₃ - ZrO₂(Y₂O₃) // Огнеупоры. - 1993. №12 - С.5 - 7.

23. Echigoga J., Takabayashi Y., Suto H. Hardness and fracture toughness of directionally solidifieg (Al₂O₃ - ZrO₂(Y₂O₃) eutectics // J. Mater. Sci. Letters. 1986. V. 5. №2. P/150 -152.

24. Особенности получения прочной керамики содержащей диоксид циркония / Е.С. Лукин, Н.А. Попова, Н.И. Здвижкова и др. // огнеупоры. - 1991. №9. С. 5-7.

25. Лакиза С.Н. Направленная кристаллизация эвтектик: новые перспективы для тугоплавкой оксидной керамики // Порошковая металлургия. - 1989. №8. С.43 -

26. Диаграммы состояния силикатных систем: Справочник. Вып. 3 / Н.А. Торопов, В.П. Барзаковский, В.В. Лапин, Н.Н. Курцева. - Л.: Наука, 1969. - 784с.

Микроволновый синтез материалов из порошков оксида алюминия / С.А. Суворов, И.А. Туркин, Л.Н. Принцев, А.В. Смирнов // Огнеупоры и техническая керамика. - 2000. - №9 - С. 9 -13.

Перас А.С., Даушина В.И. Прочность огнеупорной керамики и методы ее исследования. - Вильнюс.: Мокскас, 1977, 82 с.

С.Лунг Оценка испытаний на растяжение хрупких материалов. // Власов К.П. Графит ка высокотемпературный материалал. - М.: Мир, 1964. - с.174-184.

Park S. S.,Meek T. T., Characterization of ZrO2-Al2O3 composites sintered in a 2.45 GHz electromagnetic field. J. of materials Science. - 1991. - vol. 26. - p. 6309 - 6313.

Paul F. Becher, Kathleen B. Alexander, Alan Bleier, Shirlei B. Waters, and Wilbur H. Warwick. Influence of ZrO2 Grein Size Content on the Transformation Response in the Al2O3-ZrO2 (12 mol. % CeO2) System. J. Am. Ceram. Soc. vol.76., № 3б, 1993., р. 657-663.

ГОСТ 5402-81 80 Материалы и изделия огнеупорные. Метод определения дополнительной линейной усадки или роста. // Огнеупоры и огнеупорные изделия . ч 3.- М.: Изд-во стандартов, 1988.-С.170-176.

ГОСТ 2409-80 Материалы и изделия огнеупорные. Метод определения водопоглощения, кажущейся плотности, открытой и общей пористости // Огнеупоры и огнеупорные изделия . ч 3.- М.: Изд-во стандартов, 1988.-С.9-14.

Толкачев С.С. Таблицы межплоскостных расстояний.-М.: Химия, 1968, 131 С.

Огнеупорные изделия. материалы и сырье: Справочник/ Под ред. А.К.Карклита.-М.: Металлургия, 1991. - 416 С.

ГОСТ 12.0.003.-74 ССБТ. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

ГОСТ 12.1.003.-83 ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.1.012.-90 ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.1.004.-85 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.005.-88 ССБТ. Общие требования безопасности к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.2.020.-76 ССБТ. Классификация и маркировка взрывозащищенного электрооборудования.

ГОСТ 12.4.001.-75 ССБТ. Средства защиты работающих.

ГОСТ 12.4.021.-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.

ГОСТ 12.4.034.-85 ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов дыхания.

Естественное и искусственное освещение.СНиП 11-4-79, М: Стройиздат,1980

Инструкция по эксплуатации технологической установки МВ-нагрева высокотемпературных материалов.

Размещено на Allbest