способ получения композиционного материала al2o3-al
| Классы МПК: | C04B35/65 реакция спекания составов, содержащих свободный металл или свободный кремний C04B35/111 тонкая керамика |
| Автор(ы): | Иванов Д.А., Ильин А.А., Ситников А.И., Шляпин С.Д., Арефьев А.В. |
| Патентообладатель(и): | "МАТИ"-Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2002-12-17 публикация патента:
10.04.2004 |
Изобретение относится к технологии композиционных материалов, относящихся к классу керметов, и может быть использовано для получения прочных, износостойких изделий с относительно невысокой объемной массой, а также для изготовления абразивного инструмента со специальными поверхностными свойствами. Для получения композиционного материала Al-Al2О3 приготавливают шихту смешиванием порошка алюминия с пластинчатой формой частиц, тонкомолотого порошка натриево-силикатного стекла и раствора поливинилового спирта. Шихту обжимают и получают слоистый компакт, затем его измельчают до образования слоистых гранул, состоящих из соединенных между собой пластинчатых частиц, которые засыпают в стальную пресс-форму и прессуют. Из полученного сырого изделия выжигают поливиниловый спирт и инициируют процесс самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. После изотермической выдержки нагретое изделие охлаждают при комнатной температуре. В результате на его поверхности образуется мелкокристаллическое алюмооксидное покрытие. Способ позволяет увеличить прочность и ударную вязкость полученного материала при сохранении относительно невысокой объемной массы, а также обеспечивает формирование на его поверхности в ходе процесса СВС плотного, тонкого покрытия из мелкокристаллического оксида алюминия. 1 табл., 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28
Формула изобретения
Способ получения композиционного материала Аl2О3 - Аl, включающий приготовление шихты смешиванием порошка алюминия с оксидным компонентом, формование, инициирование процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и охлаждение, отличающийся тем, что используемый алюминиевый порошок с частицами, имеющими пластинчатую форму, длиной 10 - 100 мкм, шириной 5-50 мкм и толщиной 0,5 - 1 мкм, перед смешиванием нагревают на воздухе до температуры 220 - 250°С и выдерживают в течение 2-3 ч, в качестве оксидного компонента используют тонкомолотый порошок натриево-силикатного стекла с размером частиц 1-40 мкм, дополнительно в шихту вводят 5-7%-ный раствор поливинилового спирта при следующем соотношении компонентов, об.%: алюминий 76,94 - 87,54, натриево-силикатное стекло 1,01 - 8,89, раствор поливинилового спирта 11,44 -14,16, перед формованием шихту высушивают до остаточной влажности 3 - 10% и обжимают давлением 200 - 500 МПа, полученный компакт измельчают растиранием до образования слоистых гранул размером 40 - 80 мкм, формование осуществляют путем прессования засыпки слоистых гранул под давлением 0,5 -1,0 от давления обжатия шихты, перед инициированием процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза поливиниловый спирт выжигают на воздухе при температуре 300 - 350°С в течение 3-5 ч, процесс самораспространяющегося высокотемпературного синтеза инициируют путем нагрева воздушным теплоносителем со скоростью 30 - 50°С/мин до температуры 900 - 950°С при времени изотермической выдержки 10-30 мин, после ее окончания охлаждение производят путем выемки нагретого материала из печного пространства и его выдержки при комнатной температуре.Описание изобретения к патенту
Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).Класс C04B35/65 реакция спекания составов, содержащих свободный металл или свободный кремний
Класс C04B35/111 тонкая керамика