Шихта для виготовлення композиційного матеріалу

Шихта для виготовлення композиційного матеріалу, що містить діоксид цирконію і алюмінієвмісний компонент, яка відрізняється тим, що як алюмінієвмісний компонент містить алюміній і додатково містить вуглець при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: алюміній 18-25 вуглець 3-5,5 діоксид цирконію решта. (19) (21) u200610479 (22) 03.10.2006 (24) 15.03.2007 (46) 15.03.2007, Бюл. № 3, 2007 р. (72) Прокопів Микола Михайлович, Джелялов Сервер Ідрісович (73) ІНСТИТУТ НАДТВЕРДИ Х МАТЕРІАЛІВ ІМ. В.М.БАКУЛЯ НАЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ Н АУК УКРАЇНИ, Прокопів Микола Михайлович, Джелялов Сервер Ідрісович 3 21462 діоксиду цирконію. Крім того, у структурі матеріалу є сліди інтерметалідів на основі Аl й Zr, які в основному представлені сполукою Al2Zr, а також інших важкоінтерпретуємих сполук, незначний вміст, яких не позначається на властивостях матеріалу, отриманого із шихти що заявлено. Реакційний механізм утворення компонентів визначає міцний хімічний зв'язок між фазами. Багатофазовий склад матеріалу, а також відсутність в даних умовах хімічної взаємодії між кінцевими складовими з утворенням нових фаз, перешкоджає переважному росту будь-якої з них і призводить до формування дрібнодисперсної структури з розмиром зерна до 2мкм. Крім того, хімічна взаємодія призводить до активації процесу ущільнення й, як наслідок, до відносно невисоких температур синтезу Т=1450-1550°С і часу ізотермічної витримки 10-15хв. Шихту для гарячого пресування приготовляли у к ульовому млині з порошку моноклінного діоксиду цирконію з розміром зерен 10-14мкм марки ТУ 6-09-2486-77; алюмінієвого порошку (пудри) марки ПА-4 (ПА-3, ПАП-1, ПАП-2 ) та вуглецю у вигляді лампової сажі. Після розмелу суміш із сеОб'єкт випробувань № п/п Заявлений склад 1 2 3 4 5 Склад за прототипом 6 4 реднім розміром зерен 2-3мкм піддавали гарячому пресуванню в графітовій прес-формі при індукційному нагріванні. Приклад 1. Шихта, що містить мас. %: алюміній - 21 й вуглець - 4 (інше ZrO2), що підготовлена за зазначеною технологією попередньо формується у прес-формі з діаметром отвору 20мм, під тиском 12МПа. Гаряче пресування отриманої заготовки проводили при Т=1500°С, тиску 24МПа й ізотермічній витримці 12хв., в результаті чого формується щільний матеріал, що містить ZrC, Аl2О3, залишок ZrO2, сліди інтерметалідів на основі Аl і Zr, в основному представлені Al2Zr, та інших сполук що не піддаються інтерпретації. Характеристики отриманого матеріалу наведені в таблиці (див. п. 1). Для порівняння, у тих самих умовах було виготовлено зразки матеріалу при граничних значеннях концентрації компонентів (приклади 2 та 3) та за їх межами (приклади 4 та 5 ) і за прототипом, приклад 6 (див. табл.). Згідно з отриманими даними твердість даного матеріалу вище, ніж у матеріалу прототипу в 1,21,4 разів. Склад шихти, мас. % ZrO2 Аl С 75 21 4 79 18 3 69,5 25 5,5 81 16 2,5 67 27 6 ZrO2 ТІАl2 65 35 Твердість HV, ГПа 18,8 16,7 16,8 14,1 15,8 13,5* * Через відсутність в описі патенту прототипу показників твердості розглянутого композиційного матеріалу, значення HV було встановлено за результатами вимірів, проведених на зразках, отриманих по зазначеній в описі аналога методиці. Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601