Многокомпонентные материалы и резистивные изделия на основе хромита лантана

• Автор: Шевчик, Андрей Павлович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Хромит лантана
1.1.1. Синтез
1.1.2. Природа электрической проводимости
1.1.2.1. Электронная структура
1.1.2.2. Электронно-дырочная проводимость
1.1.2.3. Ионная проводимость
1.1.3. Спекание
1.1.4. Термическая диссоциация
1.2. Хромитлантановые нагреватели
1.3. Выводы по обзору литературы
2. Подготовка и характеристика объектов исследования
2.1. Легированный хромит лантана
2.2. Резистивные материалы на основе хромита лантана
3. Методы исследования
3.1. Решение вероятностных задач
3.2. Расчет химических равновесий в многокомпонентных гетерогенных системах
3.3. Моделирование термонапряженного состояния
3.4. Электронная спектроскопия для химического анализа
3.5. Дифференциально-термический анализ
3.6. Определение показателей технических свойств
4. Критериальный анализ пассивности стохастических фазомозаичных структур к рекристаллизации
4.1. Особенности эволюционного поведения одно- и многофазных материалов
4.2. Влияние количества фаз на эволюционную активность поликристаллических веществ
4.3. Обобщенный критерий для оценки эволюционной активности
4.4. Выводы
5. Состав и формирование фазомозаичных структур с участием хромита лантана
5.1. Электронное строение
5.2. Плавкость резистивных материалов
5.3. Выводы
6. Равновесный состав пара над хромитом лантана
6.1. Влияние газовой среды на состав пара
6.2. Схемы термической диссоциации хромита лантана
6.3. Концентрация оксида хрома (VI) над хромитом лантана
6.4. Выводы
7. Моделирование термонапряженного состояния многокомпонентных материалов на основе хромита лантана в условиях резистивного нагрева
7.1. Влияние конфигурации нагревателя на концентрацию термических напряжений
7.2. Термонапряженное состояние нагревателя с защитным слоем
7.3. Выводы
8. Технологические решения изготовления хромитлантановых нагревателей на основе многокомпонентных резистивных материалов
8.1. Состав и формирование защитных слоев на нагревателях
8.2. Способ изготовления нагревателей
8.3. Выводы
Основные выводы по работе
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ
Высокотемпературная техника для окислительных газовых сред обеспечивает получение большой группы материалов и изделий, обладающих специальными оптическими, электрическими, магнитными и другими свойствами, служит для проведения многих технологических процессов, используется в исследовательской практике и для других целей. Электрические печи сопротивления, перспективные для этих целей, комплектуют высокотемпературными нагревателями.
Использование металлов и металлических сплавов в качестве высокотемпературных нагревателей ограничено температурой применения в окислительных газовых средах, как правило, до 1000°С. Поэтому в окислительных условиях в качестве нагревателей применяют неметаллические материалы —оксидные (хромит лантана, диоксид циркония) и бескислородные (дисилицид молибдена, карбид кремния). Срок службы и максимальная температура применения бескислородных неметаллических материалов на воздухе ограничены необратимыми процессами их окисления. Оксидные материалы характеризуются электропроводностью, как правило, не достаточной для их резистивного саморазогрева от комнатной температуры, что сдерживает их применение в качестве нагревателей. Например, нагревательные элементы из диоксида циркония предварительно необходимо подогревать до 1100— 1300°С, только после этого они начинают эффективно проводить электрический ток.
Материалы на основе хромита лантана обладают свойствами, редко встречающимися вместе у высокотемпературных оксидных материалов. Это высокая температура плавления (около 2500°С), химическая стойкость в газовых средах с различным парциальным давлением кислорода и высокая электропроводность в окислительных газовых средах. Материалы с таким сочетанием свойств нашли применение при изготовлении топливных элемен-

Равновесное парциальное давление компонентов пара при испарении ЬаСгОз в атмосфере с разным парциальным давлением Рог при 1873 К

1— Сг; 2— СгО; 3— Сг02; 4— СЮ3; 5— Ьа; 6— ЬаО; 7— Ьа20;