Журналы →  Черные металлы →  2020 →  №10 →  Назад

Огнеупоры и керамика
Название Керамика на основе ZrO2 для высокотемпературных применений
Автор М. А. Майзик, Д. В. Харитонов, Д. О. Лемешев, Д. Ю. Жуков
Информация об авторе

АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина», Обнинск, Россия:
М. А. Майзик, инженер-технолог, эл. почта: mar-majzik@yandex.ru
Д. В. Харитонов, докт. техн. наук, заместитель директора научно-производственного комплекса по производственной деятельности


ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия:
Д. О. Лемешев, канд. техн. наук, доцент, декан факультета технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов
Д. Ю. Жуков, канд. техн. наук, доцент, советник ректора

Реферат

Рассмотрены керамические материалы на основе диоксида циркония, перспективные для применения в металлургической промышленности, в частности в качестве разливочных стаканов-дозаторов для установки непрерывной разливки стали (УНРС) при разливке углеродистых и жаропрочных сталей. В качестве исходных для дальнейшего изготовления стаканов-дозаторов были получены следующие материалы, % (мас.): (ZrO2 – 2 MgO; ZrO2 – 2MgO – 1SiO2 ; ZrO2 – 2MgO – 1SiO2 – 0,5Fe2O3). Изделия получали методом изостатического прессования, используя временную технологическую связку на основе поливинилового спирта. Спекание образцов проводили в воздушной атмосфере при Т = 1700 °C с выдержкой в течение 1 ч. Термостойкость вставок определяли в соответствии с ГОСТ 7875.0–2018. Обнаружено, что состав ZrO2 – 2 % (мас.) MgO – 1 % (мас.) SiO2 – 0,5 % (мас.) Fe2O3 имеет лучшие показатели по сравнению с другими исследуемыми составами. Выявлено, что выпадение мелкой линзоподобной тетрагональной фазы в крупном зерне моноклинной фазы способствует значительному увеличению количества пройденных теплосмен.

Работа выполнена при финансовой поддержке РХТУ имени Д. И. Менделеева. Номер проекта Г-2020-21.

Ключевые слова Диоксид циркония, полиморфное превращение, термостойкость, микроструктура, стакандозатор
Библиографический список

1. Пат. 2379670 РФ. Электрохимический элемент и способ его изготовления / Е. А. Кораблева, В. С. Якушкина, Е. В. Некрасов, Н. Н. Саванина, М. Ю. Русин и др. ; заявл. 17.10.2008 ; опубл. 20.01.2010, Бюл. № 2.
2. Кораблева Е. А., Майзик М. А., Саванина Н. Н. Формирование пленочных структур твердого электролита // Новые огнеупоры. 2014. № 10. C. 47–50.
3. Tao L. A review of high-temperature electrochemical sensors based on stabilized zirconia // Solid State Ionics. 2015. Vol. 283. P. 91–102.
4. Persson A., Khaji Z., Klintberg L. Dynamic behaviour and conditioning time of a zirconia flow sensor for high-temperature applications // Sensors and Actuators A: Physical. 2016. Vol. 251. P. 59–65.
5. Бардаханов С. П., Емелькин В. А., Лысенко В. И., Номоев А. В., Труфанов Д. Ю. Получение и свойства керамики из нанопорошка диоксида циркония // Физика и химия стекла. 2009. Т. 35. № 5. С. 710–712.
6. Amiel S., Copin E., Sentenac T. et al. On the thermal sensitivity and resolution of a YSZ:Er3+/YSZ:Eu3+ fluorescent thermal history sensor // Sensors and Actuators A: Physical. 2018. Vol. 272. P. 42–52.
7. Liu H., Jiang S., Zhao X. et al. YSZ/Al2O3 multilayered film as insulating layer for high temperature thin film strain gauge prepared on Ni-based superalloy // Sensors and Actuators A: Physical. 2018. Vol. 279. P. 272–277.
8. Eichler J., Eisele U., Rodel J. Mechanical Properties of Monoclinic Zirconia // Journal of the American Ceramic Society. 2004. Vol. 87, Iss. 7. P. 1401–1403.
9. Bocanegra-Bernal M. H., Díaz de la Torre S. Phase transitions in zirconium dioxide and related materials for high performance engineering ceramics // Journal of Material Science. 2002. Vol. 37. P. 4947–4971.
10. Grosso R., Muccillo E. N. S., Castro R. H. R. Phase stability in scandiazirconia nanocrystals // Journal of the American Ceramic Society. 2017.Vol. 100, Iss. 5. P. 2199–2208.
11. Gibson I. R. Qualitative X-ray Diffraction Analysis of Metastable Tetragonal (t*) Zirconia // Journal of the American Ceramic Society. 2001. Vol. 84, Iss. 3. P. 615–618.
12. Glymond D., Vick M. J., Giuliani F. High-temperature fracture toughness of mullite with monoclinic zirconia // Journal of the American Ceramic Society. 2017. Vol. 100, Iss. 4. P. 1570–1577.
13. ГОСТ 2409–2014. Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения. — Введ. 01.09.2015.
14. ГОСТ 7875.0–2018. Изделия огнеупорные. Общие требования к методам определения термической стойкости. — Введ. 01.04.2019.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад