Сировинні матеріали для виготовлення високотемпературної ізоляції
Статьи и работы по химии / Изоляция космических кораблей / Статьи и работы по химии / Изоляция космических кораблей / Сировинні матеріали для виготовлення високотемпературної ізоляції Сировинні матеріали для виготовлення високотемпературної ізоляції
Страница 1

Склад сировинних матеріалів високотемпературної ізоляції може бути різним. Одні сполуки придають виробу в’язкість,інші–пористість, твердість, міцність, теплоізолюючі якості та інші властивості. Тому в залежності від спеціального призначення ізолюючого матеріалу склад сировинних матеріалів регулюють таким чином, щоб забезпечити надійну службу ізоляції на протязі довгого часу.

Але основними сировинними матеріалами для виготовлення високотемпературної ізоляції є карбіди, зокрема карбід кремнію та нітрид кремнію. Розглянемо властивості цих матеріалів.

Нітрид кремнію Si3N4 отримують високотемпературними хімічними реакціями при 1000–1600ºС. Перші керамічні реакціонно спечені пористі вироби із Si3N4 були отримані пресуванням виробів із порошка Si з послідуючим опалом в середовищі N2.Густі вироби із Si3N4 мають високу твердість, стійкість до окислення та в’язкість руйнування

4—11 МПа·м1/2. високотемпературні властивості в більшій мірі пов’язані з використанням активуючих спікання домішок, таких як CaO, MgO, Y2O3 та інших оксидів РЗЕ. Густина Si3N4 3,44 г/см³. Нітрид кремнію кристалізується в орторомбічній системі. При температурі 1900 ºС Si3N4 розкладається. Нітрид кремнію хімічно інертний до багатьох розплавлених металів та солей. Розплавлені їдкі луги розкладають його з виділенням аміаку.

Нітрид кремнію використовують як зв’язки у виготовлені виробів з карбіду кремнію. Таку зв’язку отримують шляхом опалу в середовищі азоту виробів з SiC та введеного в нього металічного кремнію. Коефіцієнт теплового розширення Si3N4 невеликий та складає 2,46·10-6 (при 20-1000 ºC). Теплопровідність полікристалічного Si3N4 0,0037 ккал/см·сек·ºС (при 200-1300 ºC). Термостійкість виробів добра. Поріг міцності при стисканні Si3N4 при кімнатній температурі 5000-6000 кГ/см², при згинанні 1100-1400 кГ/см². Міцністні характеристики до 1400ºС змінюються незначно. Густа Si3N4 – кераміка складена основним чином із високотемпературного b-Si3N4. Світове виробництво Si3N4 складає приблизно 500 т/рік.

Карбіди— це з’єднання вуглецю з металами (MeC). Вони відрізняються високою температурою плавлення або розкладання. Найбільше використання у техніці здобули карбіди титану TіC і карбід кремнію SіC. Карбід титану використовують головним чином для виготовлення жаростійких матеріалів, деталей в реактивній техніці, а також деяких виробів для атомних реакторів та в інших випадках. Карбід кремнію SiC найбільш широко використовують в ряді областей техніки завдяки великій твердості (абразиви), вогнетривкості та специфічним електрофізичним властивостям. Дані о властивостях SiC наведені нижче.

Густина в г/см³ ………………………………………… 3,21

Твердість по мінералогічній шкалі ………………9,2—9,5

Мікротвердість в кг/см² ………………………3000—4500

Поріг міцності в кг/см²: при стисканні перпендикулярно оптичній осі…22500 при згинанні …………………………………………1550

Теплопровідність виробів із рекристалізованого карбіду кремнію при 200-1400 ºC в кал/см·сек·град …………………0,04

Коефіцієнт термічного розширення в інтервалі температур 20-1000 ºC град-1 ……………………5.2·10-6

Величина та характер зміни електроопору в області температур до 1500 ºС, а також висока стійкість до окислення при тривалій дії високих температур обумовили використання карбіду кремнію як матеріал для електронагрівних опорів.

Окрім виготовлення нагрівних елементів та нелінійних опорів карбід кремнію використовують як конструкційний матеріал для ракетної техніки. Однак перед цим проводилася тривала дослідницька робота, яка була направлена на отримання густого беспористого карборунду. Такий матеріал в СРСР та за кордоном був отриманий. Його відносна густина складає 0,95-0,98, поріг міцності при стисканні 10000-14000 кГ/см².[6

Страницы: 1 2

Смотрите также

Нестероидные противовоспалительные препараты. Салицилаты
...

Получение алкилсиланов взаимодействием металлоорганических соединений с алкилхлорсиланами
Технический прогресс в значительной степени зависит от использования новых материалов и технологий. Поэтому в последнее время в промышленно развитых странах стали уделять все больше внимани ...

Фторкаучук
Фторорганические каучуки, фторкаучуки- фторсодержащие полимеры обладающие каучукоподобными свойствами. Известны фторсодержащие каучукоподобные полимеры: 1.      &nbs ...