Огнеупоры и керамика | |
Название | Возможность получения термостойких структур в керамике на основе ZrO2 |
Автор | Е. А. Кораблева, Д. В. Харитонов, Д. О. Лемешев, А. И. Жукова |
Информация об авторе | АО «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А. Г. Ромашина», Обнинск, Россия:
|
Реферат | Сегодня широкое распространение получают аддитивные технологии, и металлургия лидирует в этом направлении. Однако применение таких технологий обусловливает появление новых требований к керамическим материалам, используемым в черной металлургии. Особое внимание уделяют способности материала выдерживать резкое нагревание до высоких температур и последующее быстрое охлажде ние. Авторами рассмотрена возможность получения термостойкой керамики из порошковой системы на основе ZrO2 с контролируемой структурой частиц и порового пространства для широкого применения в контакте с расплавами сталей и сплавов. При получении керамики основные задачи состояли в создании поровой структуры, препятствующей распространению трещин и образованию магистральной трещины, а также в формировании мелкокристаллической структуры, снижающей скорость распространения трещин. Исследованы втулки из керамики системы диоксид циркония – оксид магния, оптимальные по своим параметрам для использования в качестве сопел и труб, через которые проходит расплав металла при распылении и получении порошков при реализации аддитивных технологий. В ходе эксперимента методом холодного изостатического прессования (ХИП) были выполнены заготовки втулок с различным значением открытой пористости. В качестве критерия термостойкости было выбрано число теплосмен, которое материал выдерживает без разрушения при охлаждении заготовки в проточной воде после нагревания в печи (термоудар). Испытания на термоудар показали, что самыми термостойкими оказались втулки с открытой пористостью в диапазоне 8–10 %: втулки выдержали 11–12 теплосмен (1200 °C, вода) без разрушения. Исследована микроструктура заготовок с различными значениями открытой пористости, показаны особенности морфологии частиц и пор в спеченной структуре, установлена эволюция фазового состава спеченной керамики. |
Ключевые слова | Термостойкая структура, термостойкая керамика, полиморфные превращения кристаллических фаз, керамика на основе диоксида циркония, диоксид циркония, частично стабилизированный диоксид циркония, расплавы сталей и сплавов |
Библиографический список | 1. Рутман Д. С., Торопов Ю. С., Плинер С. Ю. и др. Высокотемпературные материалы из диоксида циркония. — М. : Металлургия, 1985. С. 112–115. 8. Pfeifer S., Demirci P., Duran R., Stolpmann H. Synthesis of zirconia toughened alumina (ZTA) fibers for high performance materials // Journal of the European Ceramic Society. 2016. Vol. 36, Iss. 3. P. 725–731. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2015.10.028 |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |