Основные свойства и области применения
Свойства спеченной керамики из окиси скандия изучены в основном в работах [254, 258, 259]. До этих исследований практически никаких сведений о свойствах керамики из чистой SC2O3 не было.
Следует отметить малую способность SC2O3 к рекристаллизации при спекании. Спеченная при 2000—2100°С керамика из неизмельченной Sc203 имеет размер кристаллов 10—15 мкм. При обжиге при 1800—1900°С образцов из измельченной SC2O3 средний размер кристаллов спеченной керамики не превышает 10— 12 мкм.
Прочность при изгибе керамики из Sc203 с относительной плотностью 96—97% и размером зерен 15 мкм, по данным [254, 258], составляет около 180 МН/м2 и не изменяется до 1000°С. Выше 1000°С прочность падает и при 1350°С равна 115 МН/м2. Прочность керамики, полученной из измельченного порошка SC2O3, оказалась равной 100—120 МН/м2 и не изменялась до 1350°С.
Модуль упругости Sc203 при 20°С равен 2,0-105 МН/м2 и уменьшается при нагреве. При 800°С модуль упругости составляет 1,5-105 МН/м2 [258].
При сжатии под нагрузкой не отмечено деформации спеченной SC2O3 при непрерывном нагреве до 2300°С. Несмотря на мелкокристаллические строение, скорость ползучести керамики из БсгОз с относительной плотностью 92% и средним размером 10 мкм выше 1700°С оказалась ниже, чем у корунда. Так, при 1750°С и напряжении 2,5 МН/м2 скорость ползучести составила для керамики из Sc203 3,3-Ю-4 м/(м-ч), а для корунда соответственно 11 • 10"4 м/(м-ч). Коэффициент диффузии Sc в Sc203 в интервале 1700—1900°С, рассчитанный по данным ползучести, оказался примерно на порядок ниже, чем А1 в AI2O3 [259]. Эти данные позволяют считать керамику из SC2O3 одним из наиболее устойчивых к деформации высокотемпературных материалов.
Величина коэффициента термического расширения в интервале 20—900°С составляет, по данным работы [258], 7,8- Ш-^С"1, по данным работы [151], 6,8- Ю-^С"1.
Теплопроводность керамики из SC2O3 низкая и при температурах выше 500°С близка к теплопроводности Zr02 [258]. Термическая стойкость плотной керамики из SC2O3 невысокая.
Заметное испарение плотной керамики из Sc203 в вакууме начинается при 1900—1950°С. Температурная зависимость скорости испарения Sc203 близка к таковой для ВеО. При 2000°С в вакууме скорость испарения Sc203 составляет 6,3 • 10~7г/(см2Х Хс). Это примерно в пять раз больше, чем у Y203 и А1203. Величина упругости пара ScO, рассчитанная в работе [258], практически совпадает с данными работы [260].
0 коммент.:
Отправить комментарий