Температуры металла с керамикой

Чтобы обеспечить сцепление металла с керамикой, на последнюю сначала наносят тонкую пленку металла или сплава так, чтобы эта пленка составляла одно целое с керамикой. Этого обычно достигают путем обжига при высоких температурах. Технология металлизации непроводников [Л. 1, 16 и 17] очень стара и применялась для декоративных целей еще в древние времена. Эмалирование стали и производство печатных схем [Л. 18] связаны с аналогичными задачами. [c.385]

Плазменную сварку осуществляют сварочной головкой, которая может быть применена и для резки. Производительность сварки 40 м/ч. Квантовая сварка по качеству не уступает электронно-лучевой она может производиться дистанционно и без вакуума. Дис у-зионной сваркой в вакууме можно соединять не только металлы, но и керамические материалы, а также металлы с керамикой. Ее преимуществом является низкая температура, небольшая сила прижатия соединяемых деталей, а также отсутствие их окисления. [c.221]

В теории ползучести изучаются законы связи между напряжениями и деформациями и методы решения соответствующих задач. Ползучесть материалов — это свойство медленного и непрерывного роста упругопластической деформации твердого тела с течением времени под действием постоянной внешней нагрузки. Свойством ползучести в большей или меньшей мере обладают все твердые тела металлы, полимеры, керамика, бетон, битум, лед, снег, горные породы и т. д. При нормальной температуре некоторые материалы (металлы, полимеры, бетон) обладают свойством ограниченной ползучести. С ростом температуры ползучесть материалов увеличивается и их деформация становится неограниченной во времени. Особенно опасно для элементов конструкций и деталей машин проявление свойства ползучести при высоких температурах. Уже при небольших напряжениях материал перестает подчиняться закону Гука. Ползучесть наблюдается при любых напряжениях и указать какой-либо предел ползучести невозможно. В отличие от обычных расчетов на прочность, расчеты на ползучесть ставят своей целью не обеспечение абсолютной прочности, а обеспечение прочности изделия в течение определенного времени. Таким образом, при расчете изделия определяется его долговечность. [c.289]

В табл. 9 приведены данные по стойкости некоторых металлов, входящих в состав керамики, при температуре 300 °С. [c.152]

Взаимодействие с керамикой. Fe—Сг—AI сплавы склонны к химическому взаимодействию с рядом окислов и металлов. Для них, в отличие от нихромов, пригодна не всякая керамика, выпускаемая промышленностью для высокотемпературных печей. Для температур 1100—1300 С огнеупорная масса должна содержать не менее 75% глинозема и минимальное количество свободного кремнезема (менее 25%) и окислов железа (менее 1%). [c.309]

Емкостные датчики позволяют вести измерения в области давлений от 0,05 до 0,5 МПа. Датчики имеют мембраны диаметром до 10 мм и выполнены малогабаритными с использованием металла и керамики. При соблюдении необходимых для термокомпенсации соотношений размеров конструктивных элементов они могут работать с минимальной погрешностью до температур 300—400 °С в зоне чувствительного элемента. Однако емкостные датчики обладают значительной нелинейностью для датчика на давление 0,05 МПа — 4%, а на давление 0,36 МПа — 8%. Нелинейность обусловлена исключительно прогибом Мембраны, поскольку характеристика электрической схемы практически линейна. Датчики [c.69]

В условиях плавки цветных металлов и их сплавов (меди, бронзы, латуни) в индукционных печах наконечник из сплава Ti - 20 % Со, используемый совместно с платинородий-платиновой термопарой, имеет более высокую стойкость в расплаве, термо- и окалиностойкость при температурах 1100 °С по сравнению с наконечниками иэ молибдена и керамики [1]. [c.204]

Широкое применение нашли клеи на основе эпоксидных смол. Для них характерна высокая механическая прочность, стойкость к действию воды, топлив и минеральных масел, хорошие диэлектрические свойства. Эпоксидные смолы характеризуются хорошей адгезией практически ко всем материалам, могут работать в широком интервале температур, претерпевают очень малую усадку при отверждении. Эпоксидные клеи холодного отверждения (Л-4, ВК-9, ЭПО и др.) применяют для склеивания древесины, пластмасс, керамики и резины с металлами. Эпоксидные клеи горячего отверждения (К-153, ВК-1, ФЛ-4С и др.) используются для склеивания металлов, стеклопластика, керамики. [c.269]

К керамическим материалам относятся химические соединения металлов с кислородом, углеродом, азотом, бором, кремнием и всевозможные их сочетания Ме(02, С, N2, В, Si). Ионно-ковалентный тип межатомной связи определяет специфичность физических и механических характеристик керамик высокие значения температуры плавления, модуля упругости, твердости, сопротивления ползучести низкие значения температурного коэффициента расширения и теплопроводности [c.243]

Припои с повышенным содержанием титана обычно изготовляют прессованием нз смеси порошков составляющих металлов. Пайку керамики [а = (7- -5,5) 10" 1/°С] с металлами, имеющими существенно больший коэффициент линейного расширения, выполняют серебряными припоями, содержащими титан или цирконий в количествах не менее 30%, температура плавления припоя при этом достигает 1260—1280 С. Это позволяет избежать образования трещин в керамике и в паяном шве. Однако при содержании в припое титана или циркония более 70% соединения имеют низкую прочность. Оптимальный по составу припой имеет состав 45% Zr— 0,5Li — Ag. Пайку таким припоем ведут в сухом аргоне. Титан и цирконий в припой лучше вводить в виде гидридов, которые необходимо смешивать с порошком серебра с литием, точно выдерживая состав припоя. [c.116]

Керамические покрытия относятся к типу покровных и одной из основных проблем при их использовании является обеспечение хорошей сцепляемости покрытий с металлической основой, а также стабильности их при высоких температурах в контакте с металлом. Общих критериев, позволяющих оценить целесообразность использования той или иной композиции металл — керамика, нет. С другой стороны, взаимодействие между металлом и покрытием часто приводит к образованию легкоплавких и летучих фаз и, самое главное, способствует диффузионному рассасыванию покрытия. Таким образом, сведения о взаимодействии металлов с окислами играют весьма важную роль. В табл. 10 представлены данные о температурных пределах, в которых возможно использовать некоторые окислы в контакте с металлами [16, 131]. [c.255]

Механические уплотнения [35, 36, 67, 96—105] имеют кольцевой уплотнитель в виде детали или пары трения из металла, углеграфита, керамики, пластмассы и других твердых тел. Контактные поверхности пары должны иметь ничтожное отклонение от заданной формы, чтобы при соприкосновении поверхностей зазор был очень мал. Наиболее точно могут быть обработаны плоские или цилиндрические поверхности, что определяет деление этих уплотнений на две группы радиальные и торцовые УВ. Название механические уплотнения связано с характером производства этих уплотнений на механических заводах. Радиальные уплотнения для УПС называют поршневыми кольцами, так как большинство их применяют в качестве УПС поршней двигателей и компрессоров. Торцовые УПС применяют чаще всего в гидростатических и гидродинамических опорах поршней насосов и гидромашин (их называют также башмаками). Механические уплотнения могут одновременно выполнять функции опор и уплотнений. Например, радиальные (цапфенные) и торцовые распределители гидромашин. Эксплуатационные характеристики торцовых УВ (см. рис. 1.4, 1.6, г) отличаются большим диапазоном допускаемых давлений, скоростей и температур (кривые 7 на рис. 1.4) при удовлетворительной герметичности [Q а 10 ... 1 мм Дм - с)] и большой [c.17]

П88 Ползучесть кристаллов. Механизмы деформации металлов, керамики и минералов при высоких температурах Пер. с англ. — М. Мир, 1988.—287 с., ил. [c.4]

Уменьшение размера зерна металла с 10 микрон до 10 нанометров дает повышение прочности примерно в 30 раз. Добавление нанопорошков к обычным порошкам при прессовании последних приводит к уменьшению температуры прессования, повышению прочности изделий. При диффузионной сварке использование между свариваемыми деталями тонкой прослойки нанопорошков соответствующего состава позволяет сваривать разнородные материалы, в том числе некоторые трудно-свариваемые сплавы металла с керамикой, а также снижать температуру диффузионной сварки. [c.10]

Кроме способов сварки, приведенных в табл. И, за последнее время появились новые способы, такие, как плазменная, квантовая и диффузионная. Плазменная сварка сравнительно проста, не требует сложного оборудования. Сварочные головки универсальны (могут быть использованы для резки, плавки и т. д.) и позволяют вестп сварку со скоростью 40 м ч и более. Квантовая сварка по качеству не уступает электронно-лучевой и имеет два существенных преимущества перед последней не требуется вакуума в зоне прохождения луча и имеется возможность проводить дистанционную сварку, например, в помещениях с высокой радиоактивностью. Диффузионной сваркой в вакууме можно соединять не только металлы, но и керамические материалы и сочетания металлов с керамикой. Преимуществом этого способа сварки является низкая температура, небольшая сила прижатия соединяемых деталей, а также отсутствие окисления соединяемых деталей. [c.266]

Печи с защитной средой изготавливаются для низких и высоких температур. Печи с низкой температурой служат для пайки металла с керамикой и других целей. В высокотемпературных печах возможно производить обжиг до температур, не достижимых или трудно достижимых в пламенных печах. В качестве защитной среды могут служить водород, диссоциироЕанный аммиак и продукты его сжигания, древесно-угольный генераторный газ, продукты неполного или полного сжигания природного или коксового газа, продукты крекинга газовоздушной смеси, спирта и др. Для обеспечения безопасности работы на печах в них поддерживают избыточное давление 5—15 мм вод. ст., а выходящие через свечу газы поджигаются. [c.319]

В том случае, если по условиям сборки или последующей эксплуатации сварка невозможна, окончательный монтаж производится пайкой припоями с температурой плавления ниже, чем основной спай металла с керамикой. Однако при этом раставрация паяных конструкций значительно усложняется и, кроме того, за счет дополнительного прогрева надежность спаев соответственно снижается. [c.146]

Приемники сточных вод быстро загрязняются. Их изготовляют из влагонепроницаемых материалов, стойких к воздействию сточных вод, имеющих гладкую прочную поверхность без острых углов и глубоких впадин, где может скапливаться грязь. Лучшим материалом является керамика (фарфор, фаянс и т. д.), поверхность которой покрыта глазурью. Металл уступает керамике по коррозионной стойкости, поэтому поверхности приемников сточных вод покрывают стекловидной эмалью, имеющей прочную гладкую поверхность, не разрущающуюся агрессивными водами. Нержавеющая сталь в связи с ее значительной стоимостью применяется редко, в основном для изготовления приемников сточных вод, работающих в тяжелых условиях (высокие агрессивность и температура сточных 410 [c.410]

Гораздо меньшей зависимостью электроизоляционных свойств от температуры обладает стеатитовая керамика, изготовляемая на основе магнезиального минерала — талька 3MgO SiOa HjO. Хороший тальк почти не содержит вредных примесей в виде окислов щелочных металлов и железа. Большим преимуществом стеатитовой керамики является повышенная по сравнению с фарфором механическая прочность. Поэтому высоковольтная стеатитовая керамика рекомендуется прежде всего в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность, например для труб воздушных выключателей. Стеатитовая керамика требует более высокой температуры обжига, чем фарфор, имеет более узкий температурный интервал [c.236]

Большинство твердых и жидких тел имеет сплошной (непрерывный) спектр излучения, т. е. излучают энергию всех длин волн от О до оо. К твердым телам, имеющим непрерывный спектр излучения, относятся непроводники и полупроводники электричества, металлы С окисленной шероховатой поверхностью. Металлы с полированной поверхностью, газы и пары характеризуются селективным (прерывистым) спектром излучения. Интенсивность излучения зависит от природы тела, его температуры, длины волны, состояния поверхности, а для газов — еще от толщины слоя и давления. Твердые и жидкие тела имеют значительные поглощательную и излучательную способности. Вследствие этсго в процессах лучистого теплообмена участвуют лишь тонкие поверхностные слои для непроводников тепла они составляют около 1 мм для проводников тепла — 1 мкм. Поэтому в этих случаях тепловое излучение приближенно мо) но рассматривать как поверхностное явление. Полупрозрачные тела (плавленый кварц, стекло, оптическая керамика и др., газы и пары) характеризуются объемным характером излучения, в котором участвуют все частицы объема вещества. Излучение всех тел зависит от температуры. С увеличением температуры тела его энергия излучения увеличивается, так как увеличивается внутренняя энергия тела. При этом изменяется не только абсолютная величина этой энергии, но и спектральный состав. При увеличении температуры повышается интенсивность коротковолнового излучения и уменьшается интенсивность длинноволнового излучения. В процессах излучения зависимость от температуры значительно большая, чем в процессах теплопроводности и конвекции. Вследствие этого при высоких температурах основным видом переноса может быть тепловое излучение. [c.362]

Керамико-металлические материалы. Керамико-металлические материалы используются в элементах конструкций, работающих при высоких температурах (жаропрочные и жаростойкие материалы), и в разнообразных инструментах (твердые материалы), для которых нужна очень высокая твердость и красностойкость. В таких условиях керметы справляются с работой лучше, чем металлы или керамики, недостатком которых является хрупкость и разрушимость при резких изменениях температуры. В керметах сохраняется высокая твердость тугоплавкость, л<аропрочность и окалиностойкость керамики, в то же время по сравнению с керамикой, благодаря наличию металлической составляющей, повы шается теплопроводность и пластичность, улучшается термостойкость и сни жается хрупкость. [c.370]

Наряду с исключительной химической и термической Toii-костью эти материалы обладают высокой адгезией к металлам, бетону, керамике, дереву и другим материалам, поэтому они могут успешно применяться для антикоррозионных покрытий, предназначенных для работы в агрессивных средах при повышенных температурах. Защитные покрытия из силитэна и андезитофторопласта могут применяться в виде плиток. [c.108]

Устойчивые огнеупорные, воздухонепроницаемые пленки с высокой диэлектрической постоянной могут быть получены при непрерывном плазменном напылении порошков ВаЛОз или ЗгТгОз [10, 38] на металлы, графит, керамику и стекло. Порошкообразный ВаТЮз — 85% частиц которого имеют средний диаметр 15 мк, распылялся с помощью плазменной горелки со скоростью 20 г мин на металлическую поверхность. Поверхность предварительно нагревалась до температуры бОО С и при проведении процесса поддерживалась температура около 700° С. Покрытие имело толщину в пределах 76—500 мк. Диэлектрическая проницаемость пленки е 530 при комнатной температуре. Этот метод может применяться для производства конденсаторов. [c.298]

Усталостная прочность деталей, покрытых никелем и прошедших отпуск при температуре 400° С, снижается на 30—45%, а износостойкость их повышается в 2—3 раза. Несмотря на значительно больший расход реактивов, чем при гальваническом способе, химическое упрочнение никелем применяется для деталей топливной аппаратуры, силу-миновых корпусов гидравлических насосов, золотников и поршней гидравлических агрегатов из дуралюмина Д1. Химическое никелирование рекомендуется использовать для защиты изделий, работающих в условиях среднего и повышенного коррозионного воздействия, вместо многослойных гальванических покрытий никель-хром и медь-никель-хром. Это дает экономию цветных металлов. Химический способ успешно применяют при покрытии никелем керамики, пластмассы и других диэлектриков для создания металлически проводящей поверхности, а также для деталей из алюминия и его сплавов, титана и керамики, чтобы получить возможность прочно паять их мягкими припоями. [c.297]

Лучшим материалом для разрезных уплотнительных контактных колец является графит, имеющий превосходную износостойкость, сравнительно низкие коэффициенты трения по большинству металлов и керамике, достаточную пластичность (модуль Юнга равен ЫО — 2-10 кПсм ). Хотя большинство графитов подвержены окислению при температурах выше 300° С, существуют марки графита с превосходной износостойкостью в окислительной среде при температурах до -1-540° С. Понятно, что при проектировании втулок, работающих в тяжелых температурных условиях, применяются легированные стали с высокой теплопроводностью и обращается серьезное внимание на выбор наиболее рациональной геометрии. Замена обычного хромирования, так успешно применяемого при низких температурах, наплавкой карбидом вольфрама или окисью алюминия также дает отличные результаты при работе с пропитанным графитом вплоть до 540° С. [c.122]

Для осуществления пайки металлов с неметаллическими материалами (стеклом, керамикой и др.) на поверхность последних наносят металлизационный слой вжиганием. Для этого неметаллическую поверхность покрывают пастой (платиносеребряной или молибде-но-марганцевой), которую вжигают в атмосфере влажного водорода при температуре 1200—1300 °С. При этом поверхность покрывается слоем металла, например, молибдена. Для улучшения смачивания в дальнейшем поверхность можно никелировать. [c.223]

Исходные оксиды для производства керамики могут быть получены различными путями. Например, диоксид урана UOj с частицами размером 0,5-Юмкм образуется при распылении водного раствора уранилнитрата в химическом реакторе при температуре 1100°С раствор в этот реактор вдувают через распылитель, установленный в центре горелки, служащей для обогрева реактора за счет сжигания пропано-воздушной смеси (эта смесь одновременно распыляет раствор уралнилнитрата). Таким же способом можно получать смеси оксидов UOj-ThOj, иОз-РиОз и др., используя смеси водных растворов нитратов соответствующих металлов. [c.231]

ККМ с углеродньши волокнами. Взаимодействие углерода с оксидами, карбидами и силицидами происходит при более высоких температурах, чем с металлами, поэтому использование керамики в качестве матриц высокотемпературных композитов с углеродными волокнами весьма перспективно. [c.159]

В согласованном спае при его охлаждении после пайки от 800—850°С до нормальной температуры не возникают опасные внутренние напряжения, а в несогласованных они велики и могут привести к образованию трещин, т. е. к потере вакуумной плотности спая, что недопустимо. Однако получить полностью согласованный спай не удается, так как коэффициенты расширения металла и керамики с изменением температуры изменяются неодинаково и в некотором температурном интервале всегда возникают временные напряжения. Расширение металла при низких температурах менее значительно, чем керамйки, а при высоких — наоборот. [c.87]

Наравне с многоступенчатой технологией разработана одноступенчатая технология спайки керамики с активными металлами Ti, Zr, которая получила название термокомпрессионная сварка . Сущность, этой технологии заключается в том, что спай образуется за одну операцию без предварительной металлизации молибденом и покрытия вторым слоем никеля в результате взаимодействия между твердыми фазами. Сварка происходит под давлением до 20—30 МПа и при одновременном нагреве до 1000°С. Однако область применения термокомпрессионной сварки существенно ограничена. Получать вакуумно-плотные спаи можно только при полном согласовании коэффициентов расширения активного металла и керамики во всем диапазоне температур, начиная от температуры затвердевания припоя до комнатной. В частности, хорошие результаты дает спай титана с фор-стеритовой керамикой, коэффициент линейного расширения которых почти полностью совпадает и составляет 9—9,5-10- . В качестве припоя для спайки керамики с титаном используют эвтектический сплав с температурой плавления 779°С, чистые никель и медь, с которыми титан образует легкоплавкие эвтектики, имеющие температуру плавления 970—1000°С. Титан с керамикой паяют в колпаковых вакуумных печах, в которых поддерживают вакуум не ниже 1 сПа. [c.89]

Применение изделий из ZrO - Анионный характер проводимости твердых растворов 2гОг позволяет использовать его в качестве твердых электролитов для работы при высоких температурах. Одна из областей применения — это топливные элементы, в которых температура развивается до 1000—1200°С. Керамика из ZrOg служит токосъемным элементом в таких высокотемпературных химических источниках тока. Твердые электролиты из ZrO используются и в других источниках тока, в частности он перспективен для применения в МГД-генераторах. В стране разработаны я применяются высокотемпературные нагреватели из ZrOg для разогрева в печах до 2200"С. На воздухе изделия из диоксида циркония применяют при высокотемпературных плавках ряда металлов и сплавов. Практически полное отсутствие смачиваемости ZrO сталью и низкая теплопроводность привели к успешному использованию его для футеровки сталеразливочных ковшей и различных огнеупорных деталей в процессе непрерывной разливки стали. В некоторых случаях диоксид циркония применяют для нанесения защитных обмазок на корундовый или высокоглиноземистый огнеупор. Диоксид циркония широко используют с целью изготовления тиглей для плавки платины, титана, родия, [c.127]

Электрофизические свойства высокоглиноземистой керамики улучшаются по мере повышения содержания А120з- Однако в высокоглиноземистых материалах промышленного выпуска, как правило, присутствует стекловидная фаза, иногда в значительном количестве. Электрофизические свойства зависят не только от количества стекловидной фазы, но и от ее состава. Стекла, содержащие ионы щелочных металлов К+, Na+, более электро-проводны, чем содержащие ионы двухвалентных щелочно-земельных металлов. С повышением температуры щелочные стекла очень рез 0 пов лш ют электропровод- [c.164]

Детали из ситалла можно соединять между собой и с другими материалами, наприиер, металлом или керамикой с помощью стеклокристаллического цемента или клеев и замазок на основе эпоксидной смолы и жидкого стекла. Соединения из стеклокристаллического цемента требуют термообработки при температурах 400—600°С. Эпоксидный [c.673]

В качестве низкотемпературных припоев применяют сплавы индия с оловом, цинком, кадмием и другими металлами. Индпй наряду с низкой температурой плавления (156,4° С) обладает хорошей смачивающей способностью по отношению к металлам, стеклу, керамике, [c.38]

Свойства ниобия и тантала близки. Ниобий более дешевый, зато тантал несколько превосходит его по тугоплавкости и химической стойкости [179]. Эти материалы характеризуются высокой пластичностью, из них легко делать детали выдавливанием и штамповкой. Не теряют пластичности они и при сильном нагреве в условиях высокого вакуума и в атмосфере инертных газов. При повышенных температурах ниобию и танталу свойственна высокая поглощательная способность по отношению к газам, например Н2, О2 и N2, в результате чего эти металлы становятся хрупкими. При тренировке АЭ наблюдается интенсивное газоотделение во всем диапазоне температур от комнатной до 1600°С и эти материалы становятся хрупкими. Такой процесс менее интенсивен при тренировке изделия в атмосфере инертных газов. Взаимодействие ниобия и тантала с керамикой из AI2O3 происходит уже при 1500-1600° С [178]. В зоне контакта металл-керамика протекают интенсивные окислительно-восстановительные реакции. Эти процессы могут идти и через газовую среду с разложением и разрушением решетки [182]. Внешне они проявляются в потемнении керамики по всей толщине, в прилипании металла к керамике, образовании слоя продуктов взаимодействия керамики с металлом и ее разбухании. [c.39]

Открытым акционерным обществом ВНИИЭТО разработана технология Пироксэл , сочетающая в себе высокотемпературный пиролиз отходов с высокотемпературной обработкой органических отходов совместно с керамикой и металлами в шлаке, содержащем ионы кальция, при температуре 1400— 1450 °С, достигаемой благодаря погружению в шлак графитированных электродов. В результате переработки отходов получаются [c.157]

Вплоть до последнего времени считалось несомненным, что во всех твердых телах (металлах, сплавах, керамике, минералах и т, д.) при абсолютных температурах, больших половины температуры плавления, достигается степенная ползучесть, контролируемая диффузией [253, 354, 379]. Рациональной основой такого представления являются peзyльтatы интерпретации большого экспериментального материала и кажущаяся поразительной корреляция между энергией активации ползучести и энергией активации диффузии (самодиффузии в случае металлов, диффузии самых медленных компонентов в случае керамики и минералов и диффузии растворенного вещества или растворителя в сплавах). В тех редких случаях, когда измерялись активационные объемы ползучести и диффузии, они также оказывались близкими. Пуарье [289] критически пересмотрел источники этих данных и обнаружил, что общность утверждения, согласно которому ползучесть во всех материалах при Т >0,5Тт контролируется диффузией и происходит по степенному закону, можно подвергнуть некоторому сомнению. Оказалось, что во многих случаях график Аррениуса, построенный по - оригинальным, леотредактированным, данным, имеет заметную кривизну, а также что более или менее прямолинейные его части с наклоном, [c.128]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...