Керамические защитные покрытия

13.09.2019

Керамические защитные покрытия служат главным образом для защиты тугоплавких металлов, например, молибдена, обладающего достаточно хорошей жаропрочностью, но не стойкого против окисления. Так как в металлических деталях с защитными керамическими покрытиями нагрузку воспринимает в основном металл, то к защитным покрытиям не предъявляют особых требований по прочности. Важнейшими факторами, определяющими применимость защитных покрытий, являются: ударная вязкость, термостойкость, химическая устойчивость и особенно стойкость против окисления при высоких температурах, а также равенство коэффициентов линейного расширения их и основного металла.

При покрытии типичных суперсплавов специальной стекловидной массой с присадками окиси алюминия, окиси хрома или окиси кобальта значительно повышалась стойкость против окисления. Отдельные образцы с защитными покрытиями выдерживали 500 час. нагрева на воздухе при 980° без видимых изменений. Так как в некоторых случаях применимость покрытий ограничивается реакциями между ними и основой, авторы работы изучили взаимодействие отдельных компонентов покрытий и суперсплавов. Некоторые из окислов активно реагируют с металлом при нагреве на воздухе при 980 при нагреве же в двуокиси углерода или в атмосфере гелия это явление не наблюдалось. Очевидно, можно разработать такие керамические защитные покрытия и способы их нанесения, которые удлиняли бы срок службы сплавов (например, сплавов с высоким содержанием молибдена) в условиях, при которых без применения покрытий наступает быстрое разрушение.

Обзор развития поверхностных покрытий тугоплавких металлов, особенно молибдена, сделали Киффер и Нахтигаль. Oпpeделенное техническое значение приобрели нагреватели («страти-товые» стержни), состоящие из молибденовой проволоки, плотно вставленной в силиманитовую трубку.

Для защитных покрытий на чистом молибдене, аналогичных эмалям, была предложена стекловидная масса («фритта»), содержащая окись циркония.

Авторы нашли, что можно обеспечить хорошую защиту основного металла при кратковременном пребывании его в окислительной атмосфере (10—45 мин.) до температуры 1920°. Это имеет бесспорное практическое значение для защиты таких изделий, как трубки Пито, кожухи термоэлементов и т. д. Для защиты вольфрама была предложена силикатно-циркониевая эмаль. Разработаны также композиции из боратов (Ca, Ba или Na) и тугоплавких окислов (ZrO2, TiO2, Al2O3 или Cr2O3).

Силиманитоподобные покрытия на молибдене (в частности, на элементах сопротивления) можно получать следующим образом. Проволоку погружают в жидкий сплав алюминия с кремнием соответствующего состава и образовавшееся покрытие окисляют на воздухе. Эти покрытия достаточно плотны, прочно соединены с основой; в промежуточной зоне образуется силицид молибдена Покрытия этого рода создают защиту от окисления на воздухе до 1500°.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна