Муліто-цирконові температуростійкі захисні покриття
Електронний науковий архів Науково-технічної бібліотеки Національного університету "Львівська політехніка"
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Муліто-цирконові температуростійкі захисні покриття
Муллито-цирконовые температуростойкие защитные покрытия Mullite-zircone temperature-resistant protective coatings |
|
| Creator |
Топилко, Н.І.
|
|
| Subject |
захисні покриття
вихідна композиція силіційорганічна зв’язка поліметилфенілсилоксан модифікуючі додатки защитные покрытия исходная композиция кремнийорганическая связка полиметилфенилсилоксан модифицирующие добавки protective coatings initial composition silicon-organic viscosity polymethylphenilsiloxane modificate addition |
|
| Description |
Дисертацію присвячено розробленню технології температуростійких покрить муліто-цирконового складу для захисту конструкційних матеріалів від високотемпературної корозії. Обґрунтовано вибір компонентів, а саме силіційорганічних зв’язок – поліметилфенілсилоксанів, наповнювачів – оксидів Al2O3 та ZrO2, розраховано оптимальні кількісні склади для отримання покрить муліто-цирконового типу. Оптимізовано термін механо-хімічного оброблення вихідних композицій на основі поліметилфенілсилоксану, наповненого оксидами Al2O3 та ZrO2. Встановлено закономірності процесів фазо- та структуроутворення в вихідних композиціях за нагрівання до температури 16000С. Встановлено наукові засади керування процесами фазо- та структуроутворення, і як наслідок експлуатаційними властивостями покрить при введенні до вихідної композиції модифікуючих додатків оксидного типу різної функціональної дії. Визначено експлуатаційні властивості покрить на силіцію карбідних і молібден силіцидних електронагрівачах в інтервалі температур 200-14000С. Технологію покрить муліто-цирконового типу впроваджено у виробництво. Диссертационная работа посвящена технологии создания температуростойких покрытий муллито-цирконового состава для защиты конструкционных материалов от высокотемпературной коррозии. Научно обоснован выбор компонентов, а именно кремнийорганических связующих (полиметилфенилсилоксанов) и наполнителей (технического глинозема и бадделеита). Определены общие закономерности термоокислительной деструкции кремнийорганических связующих – полиметилфенилсилоксанов (КО-08, КО-921) с образованием минерального остатка, представленного высокодисперсным аморфным кремнеземом, который при нагревании выше 8000С выполняет роль кремнекислородного каркаса. Обоснован выбор нестабилизированного ZrO2 (бадделеита) и технического глинозема в качестве наполнителей для кремнийорганических защитных покрытий. Способность Al2O3 и ZrO2 взаимодействовать с кремнеземом связки с образованием огнеупорных силикатных фаз при нагревании обусловило их содержание во всех составах исходных композиций для покрытий. Рассчитано оптимальные количественные составы для получения покрытий муллито-цирконового типа. Установлено, что покрытия с более однородной структурой и оптимальным комплексом физико-химических свойств в широком интервале температур получают путем механо-химической обработки в шаровых мельницах исходных композиций на основе полиметилфенилсилоксанов, наполненных оксидами Al2O3 и ZrO2. Оптимальное время диспергирования исходных компонентов покрытия для получения седиментационностойких композиций составляет 150 часов. С помощью методов физико-химического анализа установлены закономерности процесов фазо- и структурообразования в покрытиях при нагревании до температуры 16000С. Выявлено, что при нагревании покрытий на основе полиметилфенилсилоксана, наполненного оксидами Al2O3 и ZrO2, происходит взаимодействие оксидного наполнителя с кремнекислородным остатком связки с образованием муллита, выше температуры 12000С, и циркона – выше температуры 14000С. Структура покрытий при температуре 16000С представлена пластинчатыми кристаллами циркона, частично непрореагировавшими зернами корунда и моноклинного ZrO2, игольчастыми кристаллами муллита. Кристобалита и иных модификаций кремнезема в материале не обнаружено. Установлено, что для уменьшения пористости покрытия, особенно в температурном интервале термоокислительной деструкции кремнийорганической связки, интенсификации процесса спекания, улучшения фазового состава и увеличения плотности материала, в состав исходных композиций необходимо вводить модифицирующие добавки оксидного типа различного функционального действия, а именно замедлитель деструкции связки (CrO3), флюс (B2O3), и минерализатор (MnO). Исследованы эксплуатационные свойства защитных покрытий на карборундовых и дисилицид молибденовых электронагревателях. Установлено, что значения адгезионной прочности покрытий к подложке зависят от физико-химических процессов, которые проходят как в защитном слое, так и в зоне контакта в области температур 300-14000С и имеют экстремальный характер с максимумом при 200-4000С (5,8-6,4 МПа для MoSi2; 8,8-9,4 МПа для SiC) и минимумом при 1000-12000С (3,1-3,3 МПа для MoSi2; 5,7-6,1 МПа для SiC). Установлены научные основания направленного регулирования значений адгезионной прочности с помощью введения в исходную композицию покрытия модифицирующих добавок. Обнаружено, что в результате контактного взаимодействия при высоких температурах на границе раздела “подложка-покрытие” могут возникать новые фазы и соединения, которые образовывают переходные шары. Определены значения термостойкости и жаростойкости материала с защитными покрытиями. Проведенными исследованиями установлено, что электроизоляционные свойства покрытий при повышении температуры зависят от фазового состава. Разработаны технические условия изготовления исходных композиций покрытия. Технология покрытий муллито-цирконового типа внедрена на ДП “Мукачевская керамика” ОАО “ЛКЗ” для защиты конструкционных материалов от высокотемпературной коррозии. The dissertation is dedicated to creation the technology of mullite-zircone temperature-resistant protective coatings for protection of construction materials from high-temperature corrosion. Option of components is scientific substantiated, exactly silicon-organic viscosity – polymethylphenilsiloxane and fillers – oxides Al2O3 and ZrO2. Optimal quantity compounds for receiving mullite-zircone coatings are calculated. The term of mechanical-chemical treatment of initial compositions on the base of filled polymethylphenilsiloxane by oxides Al2O3 and ZrO2 is optimised. Normalities of phase- and structure-forming in initial compositions during the heating to temperature 16000С are defined. The scientific basis of leading by processes phase- and structure-forming and as a result by operating characteristics of coatings is defined. It can be realized by adding the modificaters of oxide type and variety functional action in to initial compositions. Operating characteristics of coatings on the SiC and MoSi2 electric heaters into internal temperatures 200-14000С are determined. The technology of mullite-zircone temperature-resistant protective coatings is realized in industrial conditions. |
|
| Date |
2010-04-01T07:38:23Z
2010-04-01T07:38:23Z 2008 |
|
| Type |
Autoreferat
|
|
| Identifier |
Топилко Н. І. Муліто-цирконові температуростійкі захисні покриття : автореферат дисертації кандидата технічних наук : 05.17.11 / Н. І. Топилко ; Національний університет "Львівська політехніка". - Л., 2008. - 19 с.
http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/3026 |
|
| Language |
ua
|
|
| Publisher |
Національний університет "Львівська політехніка"
|
|