Высокотемпературная керамика своими руками: Как создавать керамику своими руками

Высокотемпературная керамика для промышленных нагревателей Heatle

Керамика широко применяется в электротехнике как хороший изолятор и тепловой проводник. Данное сырье в промышленных и повседневных сферах деятельности пользуется высоким спросом по ряду причин, ведь свойства, которыми обладает керамика, не можно сравнить ни с одним другим материалом. Самыми важными преимуществами является способность выдерживать сверхвысокие термические нагрузки и их резкие перепады. Немаловажным фактором считается также и не подвластность коррозии. Если провести черту, сравнивая керамику с техническими аналогами вроде полимеров и металла, ее преимущества выделяются четко:

• Металлы через время поддаются коррозии, а керамика нет.

• Полимеры не выдерживают действия высоких температур (например, самый высоко выдержанный полимер тетрафторэтилен кристаллизуется при 600 градусах Цельсия, остальные при значительно меньших температурах), а керамика зависимо от показателя тугоплавкости без изменений в структуре может выдерживать температуры от 3500 до 4040°С.

Преимущества технической керамики в составе промышленного нагревателя:

• Не утрачивает форму и не изменяет вид под влиянием агрессивных факторов;

• Высокотвердая;

• Механически прочная;

• Характеризуется высоким показателем диэлектрики.

От качества керамики зависят свойства нагревательного элемента, поэтому HEATLE придает большое значение сырью, входящему в оснастку нагревателя. Керамический материал влияет на способность тепловой отдачи и поддержке температурного баланса по всему рабочему телу нагревательного прибора. Керамическое сырье низкого качества снижает показатель удельной мощности, поэтому наши технологи при тестировании нагревателей проводят тщательный отбор устройств поставляемых клиентам.

Не прошедшие допуск элементы нагрева утилизируются.

Если у керамического нагревателя при длительной температурной эксплуатации пересыхает керамическое покрытие или даже рассыпается, следует понимать, что приобретенное вами устройство низкого качества.

Компания HEATLE заинтересована в высоком качестве поставляемых нагревателей, так как дорожит своей репутацией. Мы тщательно контролируем состав сырья, из которого изготавливается наш товар.

Техническая керамика соответствует европейскому стандарту и требованиям ГОСТ, а также имеет сертификаты качества. На основе этого мы можем поставлять высококачественные патронные нагреватели, удельная мощность которых составляет 10 Вт/см2, у кольцевых нагревателей данный показатель может равняться Вт/см2.

Для изготовления инфракрасных элементов нагрева используется особый вид керамики под названием кордиерит. Особенностью такого материала является обеспечение максимальной тепловой отдачи во время рабочего процесса. Промышленные виды устройств как кольцевые, гибкие, плоские и патронные ТЭНы в конструкции имеют такую разновидность керамики, как периклаз. Клеммные коробки производят из технического фарфора (тоже разновидность керамического сырья), который обладает высокими диэлектрическими свойствами.

Периклаз. Применение и характеристика

Данная разновидность керамического сырья характеризуется высокой теплопроводностью и относится к хорошим электрическим изоляторам. Периклазу также свойственно переносить повышенные температуры. Основой материала является оксид магния, который добывают из морской воды или в шахтах. Чистую форму окиси магния можно получить под воздействием высокой температуры. Чтобы искусственно вывести периклаз, материал поддают обжигу при температуре свыше 1600 градусов. Природный магнезий для получения периклаза плавят с помощью электрического воздействия. Преимущества использования периклаза для электронагревателей:

• Высокие температурные и огнеупорные свойства;

• Хорошая изоляционная способность;

• Устойчивость к щелочам;

• Высокое электросопротивление.

В виде мелкодисперсного порошка периклаз используют в качестве засыпки, которая обладает гигроскопическими свойствами и натягивает в себя влагу. По этим причинам рекомендуется хранить нагреватели с периклазом в сухих помещениях. Для избегания возможности короткого замыкания патронники перед работой запускают в режиме разогрева, не создавая высокотемпературную нагрузку. Подготовка к полноценной работе должна проводиться при напряжении в 12 В.

Кордиерит. Применение и характеристика

Кордиерит считается относительно новым видом керамического материала используемого в промышленных целях. Он обладает низким коэффициентом расширения при температурных нагрузках. Преимущества использования кордиерита для электронагревателей:

• Высокие свойства термоизоляции;

• Хорошая электроизоляция;

• Устойчивость к тепловым ударам;

• Хорошая переносимость резких перепадов температуры;

• Скорость переключения может составлять меньше 2 секунд.

Наличие описанных характеристик определило использование кордиерита в производстве инфракрасных элементов нагрева. Данный материал относится к островным силикатам и имеет два подтипа: пористый и плотный.

Технический фарфор. Описание и характеристика.

Технический фарфор выделяется высоким уровнем изоляции в электротехнике. Его еще называют: кварцевым фарфором, электрофарфором и прессфарфором. Преимущества использования технического фарфора для электронагревателей:

• Высокая работоспособность в низковольтной и высоковольтной технике;

• Стойкость к влажной среде;

• Стойкость к поверхностной утечке тока.

Керамический фарфор не сгорает и не изменяет свой вид и особенности при сверхвысокой температуре. Благодаря таким характеристикам его применяют при изготовлении клеммных колодок.

Керамический фарфор относится к силикатам природного происхождения. Добывают его из каолиновой глины. Материал может делиться на разные подгруппы, зависимо от химического состава и наличия кристаллических компонентов. Фарфор сложной конфигурации в промышленности добывают сухой или мокрой прессовкой.

Керамические материалы зависимо от своих особенностей используются для разных типов нагревателей, которые в свою очередь предназначаются для конкретной среды, места установки и подачи определенных температурных значений. Вся продукция, поставляемая HEATLE, проходит ряд стандартных проверок на функциональность и качество. Заказать любой тип промышленного нагревателя, можно в любое время, воспользовавшись формой-онлайн или заказав обратную связь.

Схемы Обжига Керамики — Процессы во Время Обжига

Обжиг – это важнейшая составляющая гончарного производства, без которой невозможно становление керамики твердой керамикой. То, как нужно обжигать изделие, зависит от того, из какого материала это изделие изготовлено. Условно можно разделить схемы обжига на четыре вида – фаянсовая, фарфоровая, шамотная и майоликовая. Эти схемы различаются между собой, но все включают в себя два этапа – утильный обжиг (первый) и политой (с глазурью). Иногда требуется третий этап – обжиг надглазурных красок.

В фарфоре, полуфарфоре и каменных массах очень много плавней – веществ, которые образуют жидкую фазу, которая способствует усадке изделия и тем самым уменьшает пористость, которая необходима для глазуровки черепка. Поэтому фарфоровая схема обжига подразумевает под собой не высокотемпературный утильный обжиг и высокотемпературный глазурный обжиг. Первый раз фарфор обжигается примерно на 1000 градусов для того, чтобы хрупкое сырое изделие стало крепким, но при этом достаточно пористым, чтобы впитать в себя глазурь. Если проводить утильный обжиг фарфора при более высоких температурах, изделие спечется слишком сильно и не будет впитывать в себя глазурь. Далее фарфоровый черепок покрывается подглазурными красками и глазурями.

После утильного обжига изделие можно спокойно глазуровать окунанием, ведь оно становится намного крепче, чем сырое и точно не потрескается. Второй раз обжигать фарфор нужно при температуре около 1200-1400 градусов. То, какая температура требуется для политого обжига, зависит от того, какой это фарфор. Для настоящего нужно 1400 градусов, для санитарно-технического – около 1300, а для каменных масс около 1200 градусов. Для фарфора обычно используют тугоплавкие глазури, то есть высокотемпературные, ведь если недожечь черепок, это будет не фарфор, а нечто недожженное и некоторые детали могут просто отвалиться.

Иногда нужен третий обжиг – если вы используете надглазурные краски. Они обычно требуют обжига на 700-800 градусов, температура опять-таки зависит от их вида. Обычные надглазурные краски требуют около 800 градусов, а люстровые и препараты золота – чуть меньшей температуры. Также фарфор можно обжигать однократно, что позволяет экономить время и электроэнергию. Глазури для фарфора чаще всего тугоплавкие и температура их плавления примерно такая же, как температура созревания черепка, поэтому опасаться дефектов глазурей из-за газов, выходящих из изделия, не стоит. Однако этот способ исключает глазуровку окунанием, ведь сырое изделие очень хрупкое и от окунания в глазурь скорее всего треснет. Также сырое изделие нужно очень аккуратно расписывать подглазурными красками и глазурями.

Фаянс состоит из тех же материалов, что и фарфор, но компоненты имеют разное соотношение. В фаянсе практически нет плавней, поэтому его можно сразу обжигать на максимальную температуру. Второй раз обжигать фаянс можно на любую температуру. То, какая температура нужна, зависит от того, что за глазурь вы используете – высокотемпературную или не высокотемпературную. Фаянс также, как и фарфор, можно обжигать однократно. Однако если вы используете легкоплавкие глазури, утильный обжиг нужен обязательно, ведь если обжечь фаянс один раз на 1000 градусов, мы получим не керамику, а нечто недожженное. Глазури для фаянса, как и глазури для фарфора, плавятся при температуре созревания черепка, поэтому утильный обжиг не очень нужен.

Майоликовая схема обжига подходит для красножгущихся глин с низкой тугоплавкостью. Если обжечь майолику на более высокую температуру, чем требуется, изделие «поплывет». Красные глины имеют небольшой интервал обжига – то есть при 900-1000 градусах это еще рыхлый и непрочный черепок, а при 1000-1100 градусах это уже полностью спеченное стекловидное изделие. Для обжига майолики требуется низкая температура – около 900-1100 градусов. Как раз при этой температуре в керамическом изделии происходит разложение глиняных масс, что влечет за собой обильное выделение газообразных веществ. Так как и глазурь, и черепок созревают при температуре активного выделения газов, однократный обжиг исключается, ведь эти газообразные вещества скорее всего повредят глазурь, которая уже расплавилась. Температура утильного обжига может быть как выше, так и ниже температуры политого обжига. Однако обычно утильный обжиг требует 900-950 градусов, а политой – 1000-1050. Глазури, соответственно, нужно выбирать низкотемпературные, чтобы при политом обжиге не деформировать черепок.

Шамот – это пластичная глина с добавлением мелких зерен уже обожженного материала. Чаще всего эти частицы состоят из иного материала, чем пластичная часть. Жесткие, уже обожженные зерна не дают материалу сильно усаживаться во время обжига. Также эти частицы позволяют обжигать шамот на более высокие температуры, чем глину без зерен, не опасаясь деформации черепка. В целом, то, как следует обжигать шамот, зависит от того, из каких материалов он состоит. Если из красножгущейся майолики – обжиг, опять-таки, не должен превышать 1100 градусов. Если из каменной массы – он может обжигаться на высокие температуры. А так, схема обжига такая же: утильный, политой и при необходимости третий, декорируемый. Шамот так же, как и другие керамические массы, можно обжигать однократно. Однако если он состоит из майолики – нельзя, ведь глазурь обретает дефекты из-за газообразных веществ, выходящих из изделия при температуре спекания черепка.

В диапазоне между 20 и 100 градусами происходит удаление свободной (той, которая находится в порах черепка) влаги из изделия. Нагревать черепок нужно очень медленно – увеличивать температуру стоит со скоростью около 60-70 градусов в час. Изделия с толстыми стенками прогреваются дольше, поэтому их температуру стоит повышать еще медленнее.

Со 100 до 200 градусов свободная вода продолжает испаряться и изделие претерпевает усадку. Также в этом промежутке температур начинает удаляться химически связанная вода, которая обладает свойствами твердого тела. Температуру следует так же поднимать медленно, но не слишком. Если поднимать температуру слишком медленно, соли могут раствориться в воде, что повлечет за собой появление пятен на изделии.

В диапазоне между 200 и 400 градусами химически связанная вода удаляется окончательно. Также на этом этапе сгорает большая часть органических соединений (класс химических веществ, включающий в себя почти все химические соединения, в которые входят атомы углерода). Скорость нагрева в этом этапе не должна превышать 100 градусов в час. Также по достижении 400 градусов требуется выдержка около 15 минут.

С 500 до 600 градусов происходит выделение воды, которая входит в состав кристаллической решетки глины, что называется дегидрацией. При температуре 573 градусов происходит серьезное фазовое превращение кварца. Когда черепок достигает температуры 600 градусов, следует сделать выдержку около 30 минут.

С 600 до 800 градусов происходит преобразование материалов – изначальные минералы уже разложились, а новые еще не образовались, поэтому в этом этапе обжига керамика становится очень хрупкой. Этот диапазон должен пройти достаточно быстро, скорость нагрева должна составлять не менее 130 градусов в час. Также примерно при температуре 700 градусов начинают плавиться надглазурные краски, а глазурь размягчается и позволяет надглазурной краске впечься в нее.

В диапазоне между 850 и 950 градусами завершаются почти все превращения глинистых веществ. К концу интервала майолика полностью расплавляется.

В интервале между 1000 и 1100 градусами появляется жидкая фаза.

С 1100 до 1250 полностью спекается фаянс.

С 1250 до 1400 градусов спекается фарфор.

В процессе охлаждения почти ничего не происходит. Если вы используете глазури, склонные к кристаллизации, то медленное охлаждение с 1400 до 1000 добавит еще больше кристаллизации. В интервале между 900 и 750 градусами происходит цек, если не согласованы КТР (коэффициенты теплового расширения), то есть если линейное расширение глазури и линейное расширение керамической массы не совпадают. И наконец, когда изделия остывают до 200-100 градусов, печь можно открывать и любоваться результатом!

Ещё статьи по теме:

Подпишитесь на новости о выходе новых статей:

Ваша почта:

 Соглашаюсь с политикой конфиденциальности

Товары для гончаров и керамистов

Высокотемпературные керамические материалы — PMC

• Список журналов
• Материалы (Базель)
• PMC8072555

Материалы (Базель). 2021 апрель; 14(8): 2031.

Опубликовано в сети 17 апреля 2021 г. doi: 10.3390/ma14082031

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензии Отказ от ответственности

Благодаря своим превосходным физико-химическим свойствам, таким как высокая температура плавления, превосходные механические свойства, хорошие тепловые свойства и отличная коррозионная/эрозионная стойкость, высокотемпературные керамические материалы (HTCM) находят применение в широкий спектр требовательных областей или промышленных секторов, например, в металлургии, стекольной, цементной, аэрокосмической, атомной и энергетической промышленности, внося существенный вклад в наше устойчивое общество.

HTCM в основном относится к оксидам, карбидам, нитридам и боридам с высокой температурой плавления. За последние два десятилетия, и особенно в последние годы, был проведен значительный объем научно-исследовательских работ, направленных на улучшение их свойств/эксплуатационных характеристик; увеличить срок их службы; и решить несколько критических вопросов, связанных с себестоимостью производства, устойчивостью и экологичностью.

Некоторые из этих актуальных областей включают: (1) исследование новой системы керамики, (2) низкотемпературный синтез высококачественных керамических частиц, (3) керамические композиты, армированные графеном и/или углеродными нанотрубками, (4) «зеленые» низкотемпературные материалы. углеродные огнеупорные композиты, (5) энергосберегающая легкая керамика, (6) новый каталитический синтез керамических материалов, (7) керамика с высокой/низкой теплопроводностью, (8) самовосстанавливающиеся керамические композиты, (9)) сверхвысокотемпературная керамика, (10) аддитивное производство керамики, (11) эвтектическая керамика с направленным отверждением, (12) функциональные керамические покрытия, (13) плазменное/холодное/мгновенное спекание, (14) переработка отходов, (15 ) новые методы испытаний и (16) моделирование/моделирование керамических материалов.

Этот специальный выпуск «Высокотемпературные керамические материалы», выпущенный Materials, посвящен оригинальным исследовательским статьям керамических/огнеупорных сообществ, в которых представлены некоторые из последних работ в нескольких тематических областях, перечисленных выше.

Всего было включено 15 статей хорошего качества [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15], интересные моменты из каждой из которых кратко выделены следующим образом.

В производстве керамики подготовка и использование высококачественного сырья имеет решающее значение для изготовления объемных компонентов с гарантированными свойствами/эксплуатацией/сроком службы. Учитывая недостатки традиционных методов синтеза (например, требование высокой температуры синтеза), необходимо разработать другие новые методы синтеза высококачественного керамического порошка в гораздо более мягких условиях. В ответ на это группа из Великобритании [2,5] разработала метод низкотемпературного синтеза расплавленной соли (MSS) и успешно синтезировала мелкие частицы карбида алюминия, бора и MoAlB, двух многообещающих высокотемпературных керамических материалов, при гораздо более низких температурах. . Интересно, что метод MSS также может быть расширен или модифицирован для синтеза других типов керамических материалов с высокой температурой плавления с новой морфологией как для структурных, так и для функциональных применений. Как показали Liu et al. [7], сочетая его с микроволновым нагревом, TiB ₂ Микротромбоциты можно синтезировать при пониженной температуре и/или за более короткое время. С другой стороны, комбинируя его с химическим осаждением из паровой фазы, можно получить одномерные гетеропереходы SiC/SiO ₂ в виде ожерелья без использования какого-либо катализатора [14].

Учитывая важность формообразования и последующего спекания/уплотнения при получении объемной керамики, Jin et al. [10] исследовали и сравнили характеристики спекания/уплотнения неспеченных образцов MgO, полученных, соответственно, в результате обычного воздушного уплотнения и нового вакуумного уплотнения. Они обнаружили, что воздушные карманы, захваченные в сырых образцах, играют важную роль в их уплотнении и дефектообразовании.

По сравнению с плотными аналогами пористая керамика имеет ряд преимуществ, в частности, меньшую теплопроводность и меньший вес. В работе Li et al. [11], пористая керамика SiC с высокой прочностью на изгиб как при комнатной, так и при высоких температурах была успешно получена методом горячего прессования с использованием жидких спекающих агентов. Кроме того, другая группа [9] приготовила пористую керамику α-сиалона, используя усовершенствованный метод однонаправленного замораживания, в котором градиентная пористая структура была сформирована за счет снижения скорости затвердевания в направлении замораживания.

Помимо монолитной керамики, были исследованы несколько типов композитов с керамической матрицей для применения при высоких температурах. Как показано в Ref. [13], содержание углерода в огнеупорном композите MgO–углерод, используемом для производства стали, оказывает большое влияние на его механическую прочность, стойкость к окислению и коррозионную стойкость шлака. Представленные данные могут быть полезны для дальнейшего развития так называемых «низкоуглеродистых углеродсодержащих огнеупоров» для производства чистой стали. В другой работе [1] было выявлено многообещающее влияние введения наночастиц ZrC на микроструктуру и механические свойства композитов SiC, армированных углеродным волокном, как при комнатной, так и при повышенных температурах. С другой стороны, используя недавно разработанное контролируемое атмосферой «устройство для испытания термомеханических материалов», Yue et al. [4] исследовали остаточную механическую прочность сверхвысокотемпературного ZrB ₂ –композит SiC–графит в сложных термических и механических условиях и оценили его термостойкость. Кроме того, используя высокоскоростную инфракрасную камеру для наблюдения за температурой поверхности модельного композита с керамической матрицей, подвергнутого разным уровням одноосного растягивающего напряжения, Киму [6] удалось установить взаимосвязь между изменением температуры поверхности и механическими испытаниями. данные. Это, наряду с микроструктурной характеристикой, может быть использовано для определения вида и механизма разрушения композита с керамической матрицей.

Во время работы при повышенных температурах керамические материалы взаимодействуют с окружающей средой, что определяет их общие характеристики и срок службы. Принимая во внимание это, группа из Китая исследовала взаимодействие между материалами тиглей на основе оксидов с высокой температурой плавления и расплавленными суперсплавами в условиях вакуумной индукционной плавки [12,15]. Эти данные будут полезны для будущего выбора материала тиглей и проектирования в этой и смежных областях. В дополнение к ним, в другой работе [8] был предложен инновационный подход, основанный на методах интеллектуального анализа больших данных, для моделирования и прогнозирования электропроводности расплавленного шлака, важного параметра, влияющего на металлургические процессы, а также на деградацию огнеупоров. подкладочные материалы.

И последнее, но не менее важное: дополнительная проблема, связанная с производством высокотемпературной керамики, связана с переработкой промышленных отходов (включая собственные отходы). Восстановленные материалы теперь обычно считаются бесценным товаром. В связи с этим Лю и соавт. [3] предложили использовать шлак производства меди и нержавеющей стали для изготовления черной керамической плитки, открывая новые возможности для недорогого и экологически чистого производства высококачественной черной керамической плитки, а также для использования с добавленной стоимостью два вида отходов.

Это исследование не получило внешнего финансирования.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Примечание издателя: MDPI сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

1. Ша Дж., Ван С., Дай Дж., Зу Ю., Ли В., Ша Р. Высокотемпературные механические свойства и механизмы их влияния ZrC-модифицированных C-SiC керамических матричных композитов до 1600 ° С. Материалы. 2020;13:1581. doi: 10.3390/ma13071581. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2. Liu C., Hou Z., Jia Q., Liu X., Zhang S. Низкотемпературный синтез фазового чистого порошка MoAlB в расплавленном NaCl. Материалы. 2020;13:785. doi: 10.3390/ma13030785. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

3. Liu M., Ma G., Zhang X., Liu J., Wang Q. Подготовка черных керамических плиток с использованием отходов медного шлака и нержавеющей стали Шлак электродуговой печи. Материалы. 2020;13:776. doi: 10.3390/ma13030776. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Yue X., Peng X., Wei Z., Chen X., Chen X., Fu T. Поведение композита ZrB ₂ –SiC–графит при повторном тепловом ударе при предварительном напряжении в атмосфере воздуха и аргона . Материалы. 2020;13:370. doi: 10.3390/ma13020370. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5. Liu C., Liu X., Hou Z., Jia Q., Cheng B., Zhang S. Синтез расплавленной соли при низких температурах и Характеристика субмикронного алюминия ₈ B ₄ C ₇ Порошок. Материалы. 2020;13:70. дои: 10.3390/ma13010070. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

6. Ким Дж. Поведение при растяжении при разрушении и характеристика композитов с керамической матрицей. Материалы. 2019;12:2997. doi: 10.3390/ma12182997. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

7. Liu J., Liu J., Zeng Y. , Zhang H., Li Z. Низкотемпературная высокоэффективная подготовка TiB ₂ Микротромбоциты посредством боро/карботермического восстановления в расплавленной соли, нагретой в микроволновой печи. Материалы. 2019;12:2555. дои: 10.3390/ma12162555. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

8. Huang A., Huo Y., Yang J., Li G. Вычислительное моделирование и прогноз электропроводности расплавов на основе оксидов с помощью анализа больших данных . Материалы. 2019;12:1059. doi: 10.3390/ma12071059. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

9. Hou Z., Ye F., Liu Q., Liu L., Jiang H., Zhang S. Архитектура пор и механические свойства пористого α -SiAlON Керамика, изготовленная методом однонаправленного литья замораживанием на основе камфенового шаблона. Материалы. 2019;12:687. doi: 10.3390/ma12050687. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

10. Jin E., Yu J., Wen T., Tian C., Liu Z., Ma B., Mao F., Yuan L. Влияние метода формования и размера заготовки сырого тела на уплотнение магнезии при спекании. Материалы. 2019;12:647. doi: 10.3390/ma12040647. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

11. Li Y., Wu H., Liu X., Huang Z. Микроструктуры и свойства пористой керамики SiC, спеченной в жидкой фазе методом спекания в горячем прессе. . Материалы. 2019;12:639. doi: 10.3390/ma12040639. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

12. Li Q., ​​Zhang H., Cui Y., Yang C., Gao M., Li J., Zhang H. Поведение и механизм Высокотемпературная стабильность между сплавом на основе TiAl и Y ₂ O ₃ -Al ₂ O ₃ Композитные тигли. Материалы. 2018;11:1107. doi: 10.3390/ma11071107. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. Liu Z., Yu J., Yang X., Jin E., Yuan L. Стойкость к окислению и смачиваемость MgO-C огнеупоров: эффект содержания углерода. Материалы. 2018;11:883. дои: 10.3390/ma11060883. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

14. Li W., Jia Q., Yang D., Liu X. Перестраиваемый синтез SiC/SiO ₂ Гетеропереходы посредством температурной модуляции. Материалы. 2018;11:766. doi: 10.3390/ma11050766. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

15. Li J., Zhang H., Gao M., Li Q., ​​Bian W., Tao T., Zhang H. Смачиваемость при высоких температурах и взаимодействия между Y-содержащими сплавами на основе никеля и различной оксидной керамикой. Материалы. 2018;11:749. doi: 10.3390/ma11050749. [Статья PMC бесплатно] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

---

Статьи из материалов предоставлены здесь Многопрофильный институт цифровых публикаций (MDPI)

---

Сверхвысокотемпературная керамика для применения в гиперзвуковых транспортных средствах. (Технический отчет)

Сверхвысокотемпературная керамика для применения в гиперзвуковых транспортных средствах. (Технический отчет) | ОСТИ. GOV

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другое связанное исследование

HfB{sub 2} и ZrB{sub 2} представляют интерес для теплозащитных материалов из-за благоприятной термической стабильности, механических свойств и стойкости к окислению. Мы изготовили плотную диборидную керамику с содержанием SiC от 2 до 20 % путем горячего прессования при 2000°C и 5000 psi. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения (ПЭМ) показывает очень тонкие фазы границ зерен, которые предполагают спекание жидкой фазы. Измерения вязкости разрушения дают значения ВУ от 4 до 6 МПам {sup 1/2}. Прочность на четырехточечный изгиб, измеренная на воздухе до 1450°С, достигала 450-500 МПа. Температуропроводность измерялась до 2000°C для керамики ZrB{sub 2} и HfB{sub 2} с содержанием SiC от 2 до 20%. Теплопроводность рассчитывали на основе коэффициентов температуропроводности и измеренных теплоемкостей. Температуропроводность моделировалась с использованием различных двухфазных композитных моделей. Эти материалы обладают отличными высокотемпературными свойствами и привлекательны для дальнейшего развития систем теплозащиты.

Авторов:

Тандон, Раджан; Думм, Ганс Петер; Коррал, Эрика Л.; Ломан, Рональд Э .; Котула, Пол Габриэль

Дата публикации:

01. 01.2006

Исследовательская организация:

Sandia National Laboratories (SNL), Альбукерке, Нью-Мексико, и Ливермор, Калифорния (США)

Организация-спонсор:

USDOE

Идентификатор ОСТИ:

887260

Номер(а) отчета:

SAND2006-2925
РНН: US200618%%113

Номер контракта DOE:  

АК04-94АЛ85000

Тип ресурса:

Технический отчет

Страна публикации:

США

Язык:

Английский

Тема:

36 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ; гафния бориды; БОРИДЫ ЦИРКОНИЯ; КАРБИДЫ КРЕМНИЯ; СВОЙСТВА РАЗРУШЕНИЯ; ГОРЯЧЕЕ ПРЕССОВАНИЕ; ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ; ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ; ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ; УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ; МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ; ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ; Материалы-Тепловые свойства. ; Керамика.; Керамические материалы-Излом.; Термический анализ.

---

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс

Тандон, Раджан, Дамм, Ханс Петер, Коррал, Эрика Л., Лоеман, Рональд Э. и Котула, Пол Габриэль. Сверхвысокотемпературная керамика для применения в гиперзвуковых транспортных средствах. . США: Н. П., 2006. Веб. дои: 10.2172/887260.

Копировать в буфер обмена

Тандон, Раджан, Дамм, Ханс Петер, Коррал, Эрика Л., Ломан, Рональд Э. и Котула, Пол Габриэль. Сверхвысокотемпературная керамика для применения в гиперзвуковых транспортных средствах. . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/887260

Копировать в буфер обмена

Тандон, Раджан, Дамм, Ханс Петер, Коррал, Эрика Л. , Лоеман, Рональд Э. и Котула, Пол Габриэль. 2006. «Сверхвысокотемпературная керамика для применения в гиперзвуковых транспортных средствах». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/887260. https://www.osti.gov/servlets/purl/887260.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_887260,
title = {Сверхвысокотемпературная керамика для применения в гиперзвуковых транспортных средствах.},
автор = {Тандон, Раджан и Думм, Ханс Питер и Коррал, Эрика Л. и Лоеман, Рональд Э. и Котула, Пол Габриэль},
abstractNote = {HfB{sub 2} и ZrB{sub 2} представляют интерес для теплозащитных материалов из-за благоприятной термической стабильности, механических свойств и стойкости к окислению. Мы изготовили плотную диборидную керамику с содержанием SiC от 2 до 20 % путем горячего прессования при 2000°C и 5000 psi. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения (ПЭМ) показывает очень тонкие фазы границ зерен, которые предполагают спекание жидкой фазы. Измерения вязкости разрушения дают значения ВУ от 4 до 6 МПам {sup 1/2}. Прочность на четырехточечный изгиб, измеренная на воздухе до 1450°С, достигала 450-500 МПа. Температуропроводность измерялась до 2000°C для керамики ZrB{sub 2} и HfB{sub 2} с содержанием SiC от 2 до 20%. Теплопроводность рассчитывали на основе коэффициентов температуропроводности и измеренных теплоемкостей. Температуропроводность моделировалась с использованием различных двухфазных композитных моделей. Эти материалы обладают отличными высокотемпературными свойствами и привлекательны для дальнейшего развития систем теплозащиты.},
дои = {10.2172/887260},
URL = {https://www.osti.gov/biblio/887260}, журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {2006},
месяц = ​​{1}
}

Копировать в буфер обмена

---

Посмотреть технический отчет (1,54 МБ)

https://doi.