Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом, керамические составы, обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий: ...тонкая керамика – C04B 35/486

Изобретение относится к области технической керамики на основе диоксида циркония с трансформируемой тетрагональной (t') кристаллической фазой и может быть использовано для изготовления износостойких деталей в соединительных изделиях для волоконно-оптических линий связи, пар трения в насосах для перекачки абразивосодержащих и агрессивных жидкостей, деталей в условиях повышенных механических нагрузок. В способе применяется химический способ осаждения гидроксидов циркония и иттрия с обжигом совместно осажденных гидроксидов с влажностью смеси 55-60% при скорости нагрева 300-400°С/ч до температуры 1000-1100 ^оС с целью перевода гидроксидов в оксиды. Спекание керамики проводят при 1500-1550^оС со скоростью охлаждения 650-700 ^оС/ч до температуры 900-1100^оС. Способ позволяет получать плотную керамику с наноструктурой и с трансформируемой тетрагональной (t') кристаллической фазой, отвечающей за повышение механических свойств и необходимой для изготовления керамических коннекторов с точными капиллярными отверстиями для соединения оптических волокон. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в производстве высокопрочных конструктивных и инструментальных материалов и изделий, например, волочильных инструментов. Способ получения циркониевой керамики заключается в том, что порошковый материал на основе диоксида циркония компактируют, размещают компакт на подложке из тугоплавкого материала в вакуумной камере, создают в ней давление остаточных газов от 5 до 20 Па, нагревают компакт и подложку электронным излучением до температуры от 1300 до 1350°С, выдерживают под действием излучения при этой температуре в течение не менее 20 мин. Во время нагрева и выдержки в нагретом состоянии постоянно измеряют температуру компакта со стороны воздействия электронного излучения и с противоположной. Обеспечивают разницу измеряемых температур не более 5^о С регулировкой дозы электронного излучения, попадающего на компакт, посредством изменения положения плоской заслонки из тугоплавкого материала, размещенной между источником электронного излучения и компактом, устанавливая при этом заслонку в вертикальное или горизонтальное положение. Технический результат - получение керамики с равномерно твердыми поверхностями и равномерными механическими свойствами. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к изготовлению керамических изделий из материала на основе частично стабилизированного диоксида циркония: сверхострых и износостойких высокопрочных режущих инструментов для хирургии, травматологии, ортопедии и протезирования, безызносных пар трения для подшипников, мелющих тел, поршней тормозных дисков, фильер, вальцов, сопел, пружин и др. для работы в условиях высоких температур и агрессивных сред. В соответствии с заявленным способом приготавливают исходную сырьевую смесь, компоненты которой взяты в следующих соотношениях, масс.ч.: оксид иттрия и/или церия - 0.35-15.50; добавка-модификатор в виде оксида переходного металла - 0.20-3.50 и диоксид циркония - остальное (до 100). Затем осуществляют химическое осаждение частиц смеси размером до 100 нм и сушку до влажности 1-2%. Проводят одноосное двухстороннее прессование с контролем средней плотности и геометрии заготовки изделия. Отпрессованные заготовки сушат в течение 7-8 часов при температуре 200-250°C, обрабатывают алмазным инструментом по эскизам для придания требуемой формы, обжигают при температуре 1450-1500°C, закаливают с применением электрических и/или СВЧ источников энергии через 1.5-2.5 суток и проводят окончательную обработку, шлифовку и полировку рабочих поверхностей. Изобретение позволяет повысить прочность и износостойкость керамических изделий. 1 пр.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам получения тонкодисперсных порошков на основе оксида циркония, который может быть использован для производства плотной износостойкой керамики, материалов для имплантологии, твердых электролитов. Предлагается способ получения нанодисперсного порошка оксида циркония, стабилизированного оксидами иттрия и/или скандия, включающий получение исходной смеси нитратов соответствующих металлов и глицина, нагревание смеси до температуры 160-250°С и выдержку при этой температуре с последующим отжигом. В исходную смесь дополнительно вводят карбоновую кислоту и/или аммонийные соли карбоновой кислоты или аминоуксусной кислоты в количестве 5-20 масс.% от содержания глицина. Отжиг осуществляют при температуре 550-570°С. Способ является высоко экологичным, т.к. исключает необходимость сброса сточных вод в технологическом цикле. Технический результат изобретения - получение активных к спеканию нанопорошков, позволяющих изготовить высокоплотную керамику на их основе. 5 пр.

Изобретение относится к области получения материалов на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, и может быть использовано для изготовления композиционных керамических изделий, применяемых в электротехнике, машиностроении, химической, металлургической и других отраслях промышленности. Способ изготовления заготовок керамических изделий включает получение диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия путем совместного осаждения после смешения при постоянном перемешивании растворов цирконил нитрата и ацетата иттрия и последующего гидротермального синтеза оксидов в сверхкритическом флюидном реакторе. Термообработку осуществляют путем сушки при температуре 80°C в течение двух часов и прокаливания на воздухе при температуре 500°C в течение 1,5 часов. Полученный наноразмерный порошок гранулируют, формуют заготовки, которые предварительно спекают на воздухе при температуре 800-1000°C в течение 1 часа со скоростью нагрева 5°C/мин. После охлаждения в режиме выключенной печи осуществляют механическую обработку заготовок и финальное спекание на воздухе при температуре 1200-1300°C в течение 5 часов. Способ обеспечивает изготовление заготовок керамических изделий с высокими физико-механическими свойствами: микротвердостью не менее 10000 МПа из слабоагломерированного наноразмерного высокочистого порошка диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия. 1 пр., 4 ил.

Изобретение относится к технологии получения пористого керамического материала и предназначено для получения искусственных эндопротезов костной ткани. Способ получения пористого керамического материала включает приготовление смеси из керамического порошка и добавки, выполняющей функцию пластификатора и порообразователя, формование из порошковой смеси изделия требуемой конфигурации и последующее спекание. В качестве керамического порошка используют ультрадисперсный порошок Аl₂О₃ или ультрадисперсный порошок твердых растворов на основе ZrO₂ с растворенными в нем компонентами MgO или Y₂O₃, а в качестве пластификатора и порообразователя используют гидрозоль Аl(ОН) ₃ или Zr(OH)₄ в количестве от 1 до 50 об.% от объема смеси. Для придания смеси формовочных свойств добавляют дистиллированную воду. Формование изделия требуемой конфигурации проводят прессованием при давлении 12-25 кН, спекают при температуре 1450-1600°С с изотермической выдержкой в течение 1-5 часов. Технический результат изобретения - повышение прочностных характеристик материала, обладающего развитой пористостью. При пористости 20-45% предел прочности на сжатие керамического материала на основе Аl₂О₃ достигает 1000-800 МПа, а керамического материала на основе ZrO₂(Mg,Y) 800-650 МПа. 5 пр.

Изобретение относится к получению нанокристаллических порошков смешанных оксидов редкоземельных элементов (РЗЭ) и металлов подгруппы IVB и может быть использовано для изготовления нейтронопоглощающих и теплоизолирующих материалов, твердых электролитов для высокотемпературных твердооксидных топливных элементов. Предложенный способ включает изготовление смешанного гидроксида путем соосаждения солей, фильтрацию и промывку полученного осадка, сушку с последующим прокаливанием до получения смешанного оксида, его размол, прессование и отжиг полученных компактов. Стадию прокаливания смешанного гидроксида проводят в температурном интервале 800-1200°С, а размол порошков смешанных оксидов осуществляют путем механоактивации в планетарной мельнице в течение 18-36 мин. В качестве РЗЭ предлагается использовать диспрозий, а в качестве металлов подгруппы IVB - титан, цирконий, гафний. Технический результат изобретения - повышение плотности керамических таблеток, полученных на основе нанокристаллических порошков, до 7,5 г/см³ и выше. 2 з.п. ф-лы, 13 пр., 2 табл.

Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению керамического материала на основе тугоплавких бескислородных и оксидных соединений, характеризующегося высокой прочностью и трещиностойкостью, и может быть использовано для изготовления режущего инструмента, в нефте- и газодобывающей промышленности (клапанные устройства и уплотнительные кольца насосов), при изготовлении сопловых насадок для пескоструйных аппаратов и распылителей химических растворов. Керамический материал получают из шихты, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: Аl₂О₃ 10-40, ZrN 20-65, ZrO ₂ остальное, при температуре спекания 1700-1800°С и давлении азота при спекании 0,10-0,12 МПа без сложной операции изостатического прессования с применением высоких значений давления. Технический результат изобретения заключается в получении керамического материала с высокой трещиностойкостью (коэффициентом интенсивности критических напряжений 7-14 МПа·м^1/2 с) и прочностью при изгибе 650-750 МПа. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к порошкообразному оксиду циркония, способу его получения, а также применению в топливных ячейках, в частности для получения электролитных субстратов для керамических топливных ячеек. Порошкообразный оксид циркония, содержащий до 10 мол.%, по меньшей мере одного оксида металла из группы скандия, иттрия, редкоземельных элементов и/или их смесей, имеет плотность наполнения от 1,2 до 2,5 г/см³ , измеренную согласно ASTM В 417. Предлагаемый порошкообразный оксид циркония обладает высокой электрической проводимостью и высокой механической прочностью после спекания до газонепроницаемых тел, а способ его получения - экономичен. 7 н. и 30 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 8 пр.

Настоящее изобретение относится к высокочистым порошкам оксида циркония для нанесения покрытий на подложки, предназначенные для эксплуатации в условиях циклических термических нагрузок, такие как лопатки, направляющие устройства и поверхности уплотнения газотурбинных двигателей. Высокочистый порошок оксида циркония, стабилизированный оксидами иттрия или иттербия, содержит от примерно 0 до примерно 2% вес. оксида гафния, от примерно 6 до примерно 25% вес. оксида иттрия или от примерно 10 до примерно 36% вес. оксида иттербия, от примерно 0 до примерно 0,15% вес. примесных оксидов. Примесные оксиды включают, мас.%: 0-0,02 SiO₂ , 0-0,005 Al₂O₃, 0-0,01 CaO, 0-0,01 Fe ₂O₃, 0-0,005 MgO, 0-0,01 TiO₂. Создающие термический барьер покрытия обладают множеством вертикальных макротрещин, равномерно распределенных по всему покрытию, что улучшает сопротивление покрытий термической усталости. Покрытия наносят термическим напылением с возможной последующей тепловой обработкой. Технический результат изобретения - увеличение срока службы подложек с покрытием. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 табл., 11 ил.

Изобретение относится к способам получения микро- и нанопористой керамики и может быть использовано в машиностроении, химической промышленности, энергетике для получения фильтрующих материалов, носителей катализаторов и компонентов пористых систем со специальными свойствами. Способ получения микро- и нанопористой керамики на основе диоксида циркония включает приготовление суспензии ультрадисперсного порошка со связующим компонентом, заливку суспензии в форму, гелеобразование и обезвоживание гелевой субстанции, сушку и спекание материала. Обезвоживание гелевой субстанции проводят путем вакуумирования через микропористую подложку, выполненную из кордиеритовой керамики с распределением пор микро- и наноразмера. Микропористая подложка задает размер и распределение пор, которые реализуются в материале. Технический результат изобретения - получение пористой керамики на основе диоксида циркония с заданными размерами пор. 4 ил.

Изобретение относится к способу изготовления износостойкой керамики на основе диоксида циркония, частично стабилизированного оксидом иттрия, и может быть использовано при изготовлении деталей трибологического применения в качестве фильер, волок, подшипников и т.д. В способе применяется химический способ осаждения гидроксидов циркония и иттрия из смеси солей с удельной поверхностью не менее 200 м²/г с дальнейшей термообработкой порошков при температуре 900-1000°С. Спекание заготовок, сформованных из этого порошка, осуществляют в области существования тетрагональной фазы: спекание до температуры 1300-1350°С проводят со скоростью нагрева 750-1000°С в час, с выдержкой 2-3 часа и последующим охлаждением со скоростью 1000-1100°С в час. Быстрый подъем и резкое охлаждение позволяют получать керамику с размером структурных элементов до 200 нм и со 100% содержанием тетрагональной кристаллической фазы. Технический результат изобретения - повышение износостойкости керамики в условиях сухого трения в паре со сталью. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области получения огнеупорных и керамических изделий на основе циркона и может быть использовано в машиностроении, авиационной и электротехнической промышленности. Состав шихты содержит, мас.%: цирконовый концентрат 84-86 фракции 1-2 мкм с оксидом алюминия в количестве не более 0,2% и диоксид циркония, стабилизированный 5% оксида иттрия, 14-16 фракции 15-20 нм. Изобретение позволяет получить плотную мелкозернистую не содержащую стеклофазы керамику на основе циркона. 1 ил, 1 табл.

Изобретение относится к композитной мишени в форме стержня, образованной из керамических порошков и предназначенной для испарения под действием электронного луча, содержащей диоксид циркония и по меньшей мере один стабилизатор диоксида циркония. В качестве стабилизатора используют по меньшей мере один элемент из группы оксидов редкоземельных элементов, оксида тантала и оксида ниобия. Мишень отличается тем, что указанный стабилизатор диоксида циркония содержится в молярной концентрации от 2 до 30%, а указанный диоксид циркония более чем на 90% образован моноклинной фазой, при этом она имеет плотность менее 3,9 г/см ³, средний диаметр пор d₅₀ менее 2 мкм и пористость от 30 до 50%. Мишень применяется при получении теплового барьера с низкой теплопроводностью и высокими термическим сопротивлением и механической прочностью из керамики, образующейся путем испарения под действием электронного луча. Технический результат изобретения - получение мишени с оптимальными механическими свойствами и термостойкостью. 5 н. и 11 з.п. ф-лы.