Вогнетривка маса для з’єднання керамічних виробів з нітриду кремнію

С 04 В 35/58 Вогнетривка маса для з'єднання керамічних виробів з нітриду кремнію Винахід відноситься до області порошкової металургії і може бути використаний для з'єднання спечених виробів із нітриду кремнію та ліквідації дефектів у вигляді т р і щ и н в спечених виробах. Відома вогнетривка маса, що містить, мас. %: нітрид кремнію 31,5-49,4; оксид магнію 1,3-1,5; алюмохромфосфатне зв'язуюче ( А Х Ф З ) 16,4-19,7; карбід кремнію 32,9-47,3 (Авторское свидетельство СССР № 655691, кл. С 04 В 35/58, 1976). Недоліками цієї маси є її відносно низька термостійкість, а також те, що вона не забезпечує достатньої міцності при з'єднанні спечених виробів із нітриду кремнію. Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу, що заявляється, є вогнетривка маса для з'єднання керамічних виробів, що містить, мас. %: оксид магнію 1-5; алюмохромфосфатне зв'язуюче 20-35; оксид ц и р к о н і ю 5-20; нітрид кремнію - решта (Авторское свидетельство СССР № 1092147, кл. С 04 В 35/58, 1984). Ця маса не забезпечує достатньої міцності при з'єднанні спечених виробів із нітриду кремнію. В основу винаходу поставлена задача створення вогнетривкої маси, яка забезпечує підвищену міцність при з'єднанні спечених виробів із нітриду кремнію. Поставлена мета досягається тим, що вогнетривка маса для з'єднання керамічних виробів із нітриду кремнію, яка включає нітрид кремнію і зв'язуюче додатково містить нітрид алюмінію та оксид ітрію, а як зв'язуюче — основний хлорид алюмінію А1 2 (ОН) 5 С1 в такому співвідношенні компонентів, мас. %: основний хлорид алюмінію - 25-35 нітрид алюмінію - 16-24 оксид ітрію -10-20 нітрид кремнію - решта. Використання основного хлориду алюмінію як зв'язуючого забезпечує, завдяки його в'яжучим властивостям, формування суцільної клеючої плівки між поверхнями виробів з нітриду кремнію. К р і м того, в результаті термічної деструкції по схемі: А1 2 (ОН) 5 С1 А1(ОН) 2 С1 + А І О ( О Н ) + Н 2 0 АЮ(ОН) ^ > АЬОз + Н 2 0 АІ(ОН) 2 С1 - ^ U A 1 2 0 3 + HC1 + H 2 0 основний хлорид алюмінію вносить в зону реакції сировинний компонент (А1 2 0 3 ) в активній формі. Це призводить до утворення з нітридами кремнію та алюмінію нових як кристалічних, так і склоподібних речовин зі структурою безперервної сітки з тетраедрів (Si, А1) 3 (0, N) 4 , що характеризуються високою міцністю та термічною утворюється стійкістю. Крім легкоплавка того, при евтектика, взаємодії яка сприяє оксидів алюмінію та ітрію процесу структуроутворення вогнетривкої маси. Для отримання вогнетривкої маси готують суміші на основі нітриду кремнію, я к і містять (мас. %): 25-35 основного хлориду алюмінію, 16-24 нітриду алюмінію, 10-20 оксиду ітрію. Перед з'єднанням керамічних виробів з нітриду кремнію їх поверхню піддають шабруванню для створення шершавості з метою забезпечення умов для кращого зкріплення вогнетривкої маси з поверхнею виробу. Після підготовки таким чином поверхні виробів на них наносять вогнетривку масу. Кількість зв'язуючого в вогнетривкій масі не повинна бути меншою, н і ж 25 мас. %, тому що в такому випадку вироби з нітриду кремнію недостатньо змочуються масою, що призводить до утворення «сухих» контактів і, як наслідок, до зниження міцності з'єднання. П р и вмісті зв'язуючого в вогнетривкій масі понад 35 мас. % спостерігається збільшення пористості, що призводить до зниження міцності з'єднання. Вироби нагрівають в печі до температури 1173 К зі швидкістю 1 К/хв, при 1173 К роблять витримку 2 год. В табл. 1 наведені дані з міцності з'єднання керамічних виробів нітриду кремнію, запропонованою та відомими масами. Вимірювали міцність з'єднання виробів із спеченого нітриду кремнію з пористістю 12%. Таблиця Властивості Вміст компонентів, мас. % Міцність з'єднання (опір відриву), МН/м 2 1 Si 3 N 4 39,5 АХФЗ 19,5 SiC 39,5 MgO 1,5 5,3 2 Si 3 N 4 74 АХФЗ 20 Zr02 5 MgO 1 9,2 3 Si 3 N 4 52 АХФЗ 30 Zr02 15 MgO 3 9,7 ... Склад, № 4 5 Si 3 N 4 Si 3 N 4 40 49 А Х Ф З A12(0H)5C1 25 35 Zr02 20 MgO 5 9,9 Y203 10 A1N 16 13,9 6 Si 3 N 4 35 A12(0H)5C1 30 7 Si 3 N 4 21 AI 2 (0H) 5 C1 35 Y2o3 15 A1N 20 15,0 Y2o3 20 A IN 24 14,3 Як видно з таблиці, запропонована вогнетривка маса утворює міцніше з'єднання керамічного матеріалу з нітриду кремнію, н і ж відомі. Підпис заявника 6 ( Іценко А.І.