Склад суміші для борування виробів із карбіду кремнію та дисиліциду молібдену

Склад суміші для борування виробів із карбіду кремнію та дисиліциду молібдену, що містить амо 30237 6-8 мм, а також пісок (ГОСТ 8736-77), скло з температурою розм'якшення (950-1050°С), азбестовий картон товщиною 1-2 мм (ГОСТ 2850-75). Перед проведенням дифузійного насичення контейнер упаковували в такій послідовності. На дно контейнера насипали однорідну суміш компонентів товщиною 20±5 мм, а потім в шар суміші вертикально вміщали зразки карбіду кремнію (дисиліциду молібдену), відстань між якими становила 5-7 мм, а до стінок контейнера 15±5 мм. Встановлені зразки повністю засипали сумішшю із одночасним її ущільненням, при чому товщина шару суміші над верхнім краєм зразків повинна бути не менше 30±5 мм. Після укладання суміші контейнер герметизують будь-яким відомим способом, віддаючи перевагу наведенню плавкого затвору. Запакований контейнер поміщають в термічну камерну піч, яка нагріта до температури 1100±10°С. Процес дифузійного насичення триває 8 годин. Під час нагріву контейнера відбувається окислення аморфного бору із утворенням субоксиду В2О3, який переносить бор до поверхні кераміки. Одночасно відбувається взаємодія аморфного бору з фтористим натрієм, внаслідок чого утворюються фториди бору (BF3, ВР3). Вони взаємодіють на поверхні кераміки з утворенням атомарного бору, який дифундує в основу. Гідрид титану розкладається, в результаті чого в об'ємі контейнера утворюється відновлююче газове середовище і відновлюються оксидні плівки, що є на поверхні кераміки, а також утворюються гідриди бору, які є транспортером бору. Таким чином, спільна дія кисневого і галогенного, і водневого транспорту бору, а також відновлення оксидних плівок дозволяє значно інтенсифікувати процес борування матеріалів на основі карбіду кремнію та дисиліциду молібдену. Після закінчення процесу контейнер охолоджують разом із пічкою до температури 20±5°С, а потім його розпаковують і відокремлюють на ситі порошкову суміш від зразків. Суміш зберігають в герметичній тарі з метою запобігання контакту із парами води. Зразки карбіду кремнію та дисиліциду молібдену після дифузійного борування мають світлосірий колір. В результаті використання комплексного активатора (фтористий натрій і гідрид титану) процес дифузійного насичення, як свідчать результати досліджень, які проведені авторами заявки, прискорюється в 2 рази (таблиця). Постійну активність порошкової суміші підтримують перед кожним її повторним використанням шляхом введення 0,5% фтористого натрію і 1% гідриду титану. Суміш використовують 8-10 разів. Таблиця Матеріал SiC MoSi2 Питомий приріст маси, мг/см2 Склад "а" Склад "б" Склад "в" Прототип 2,23 4,51 6,18 1,74 5,35 7,2 9,43 3,42 Використовували такі склади порошкової суміші, (мас.%): а) аморфний бор - 20; фтористий натрій - 1; гідрид титану - 5; оксид алюмінію - решта; б) аморфний бор - 30; фтористий натрій - 3; гідрид титану - 7; оксид алюмінію - решта; в) аморфний бор - 40; фтористий натрій - 5; гідрид титану - 10; оксид алюмінію - решта; г) карбід бору - 90; оксид алюмінію - решта (прототип). Одержані результати свідчать, що використання комбінованого активатора під час дифузійного борування реакційноспечених керамічних матеріалів на основі карбіду кремнію та дисиліциду молібдену дає можливість у два рази підвищити насичувальну здатність боридної суміші. Даний об'єкт має такі переваги порівняно з прототипом: тривалість дифузійного насичення скорочується в 1,5 рази і значна економія електроенергії (температура нагрівання зменшується на 300°С порівняно з прототипом). Порошкова суміш може знайти застосування для дифузійного насичення реакційноспечених керамічних матеріалів, а також тугоплавких металів, які використовуються для виготовлення різного типу конструкційних елементів високотемпературного обладнання. Винахід відносяться до хіміко-термічної обробки металів і сплавів і може знайти застосування для насичення виробів із карбіду кремнію та дисиліциду молібдену, які використовуються як елементи конструкцій високотемпературного обладнання. Пропонований склад суміші для борування карбіду кремнію та дисиліциду молібдену містить в собі комплексний активатор (фтористий натрій і гідрид титану). Застосування даного складу порошкової суміші в 1,5 рази зменшує тривалість борування реакційноспечених керамічних матеріалів і температуру нагрівання на 300°С в порівнянні з прототипом. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 2