Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Применение кварцевой керамики может оказаться эффективным и для ряда других целей: в ядерной технике, при изготовлении телескопов, как исходный полуфабрикат при получении керметов. Кварцевая керамика может применяться в качестве материала капсул для радиационных экспериментов [16]. Установлена высокая радиационная стойкость кварцевой керамики, позволяющая применять ее в качестве изоляторов в высокотемпературных ядерных реакторах.
Рекомендуется использование кварцевой керамики в качестве топливных элементов путем введения в ее поры раствора актиноурана и заплавления их в струе плазменной горелки [16]. В связи с тем, что при повышенных температурах в ядерном реакторе количество кристаллической фазы (кристобалита) возрастает, а одновременно действующее нейтронное излучение приводит к разупо-рядочению структуры Si02, между процессами кристаллизации и радиационного остеклования кварцевой керамики наступает равновесие, что допускает длительную ее эксплуатацию в реакторе при более высокой температуре, чем в обычных условиях (без радиации). Предполагается, что нормальная рабочая температура кремиеземуранового реактора будет превышать 1250— 1300°С. По классификации, предложенной в работе [216], кварцевая керамика относится к радиационно-диэлектрически стойким материалам.
* Пат. (США), № 3384895, 1966
254
Кварцевая керамика практически не разрушается под действием облучения и прозрачна для нейтронов, что позволяет успешно использовать ее в качестве конструкционного материала в тех узлах ядерных реакторов, где обычные материалы подвергаются разрушению ог облучения и не обеспечивают достаточной теплоизоляции [16].
Низкая теплопроводность и высокая термостойкость пенокварцевой керамики обусловили возможность ее применения в качестве рефлекторов (отражателей) для кварцевых теплоизлучающих ламп [16]. Обычно отражатели изготавливают из нержавеющей стали, покрытой слоем золота. Охлаждение их при этом осуществляется водой. Было установлено, что отражатель из кварцевой пенокерамики передает нагреваемому объекту больше тепла, чем металлический. Обусловлено это тем, что поверхность керамики, благодаря низкой теплопроводности, быстро нагревается до температуры выше 1100°С и начинает излучать тепло обратно к обогреваемому объекту. В связи с тем, что температура поверхности кварцевой лампы повышается почти мгновенно, передача тепла от нее к горячей поверхности пенокерамики значительно ниже, чем к холодной (вследствие охлаждения водой) поверхности нержавеющей стали. Преимуществом отражателя из кварцевой пенокерамики является то, что он не является электропроводным и не требует охлаждения водой.
Была изучена возможность применения кварцевой керамики для отражателей оптических телескопов и радиотелескопов. Для этой цели требуется высокая точность размеров, что достигается полировкой. В качестве перспективного материала для отражателей радиотелескопов рассматривается безобжиговая кварцевая керамика с содержанием водорастворимых смол. Из этого материала представляется возможным получить поверхность отражателя, поддающуюся обработке с необходимой точностью.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бережной А. С. Кремний и его бинарные системы. Киев, Изд-во АН УССР, 1958, 350 с. с ил.
2. Эйте л ь В. Физическая химия силикатов. Пер. с англ. М., ИЛ, 1962. 1055 с. с ил.
3. S о s m а п R. В. The Phases of Silica, New Brunswick, 1965.
4. Кайнарский И. С. Динас. M., Гоостройиздат, 1961, 469 с. с ил.
5. Дэна Дж. Д., Дэна Э. С, Ф р о н-д е л ь К. Система минералогии. Т. 3. Минералы кремнезема. Пер. с .англ. М., «Мир», 1966. 430 с. с ил.
6. Ботвинкин О. К., Запорожский А. И. Кварцевое стекло. М., Строииздат, 1965, 259 с. с ил.
7. Пряияшнаков В. П. Система кремнезема. М„ Строииздат, 1971, 239 с. с ил.
8. Winship W. —«Amer. Ceram. Soc. Bull.», 1937, v. 16, № 9, p. 351—861.
9. Skaupy F., Weisenberg G. — «Glastechn. Ber.». 1937, Bd 15, S. 306—308.
10. Ruffo O., Hi r se h B. «Zeitsch. anorg. u. allg. Chem.», 1928, Bd. 173-, № 10, S. 14—26.
11. Соломин H. В., Якубик В. В., Семиренченко M. А. и др. — «Стекло и керамика», 1967, № 9, с. 6—8 с ил.
- 112. Г о л у б е в а Н. В., Е л ь к и н а С. А. — «Оптико-механическая ¦геромышлешость», 1967, № 6, с. 38—41 с ил.
13. Голубев а Н. В., Елькина С. А. — «Стекло и керамика», 1967, № 12, .с. 18—20 с ил.
14. Harris I. H., Borna г S. H., Wet s h E. A. High—strength, broadband, lightweight silicon oxide radome techniques Techn. report USA. AFA!—TR—68—71, 1968.
16. V a s i 1 о s Th. — «J. Amer. Ceram. Soc», 1960, v. 43, № 10, p. 517-519.
16. Walton I. D. — «Ceramic Age», v. 76, № 2, p. 33—38, 1960, v. 76, № 3, p. 23—28, 1961, v. 77, № 5, p. 52—58, 1961, v. 77, №7, p. 38—40, 42—45, 1961.
17. I u d g e I. F. — «Missiles and Rockets», 1961, v. 8, № 15, p. 26—28.
18. Fleming F. D. — «Amer. Ceram. Soc. Bull.», 1961, v. 40, № 12, p. 748—751.
19. Schulle W. — Ulbricht J. — «Silikattechnik», 1962, Bd. 13, № 7, S. 229—232.
20. Schulle W. — «Silikattechnik», 1962, Bd. 13, № 8, S. 282—284
21. Walton I. D. — Pou los N. E. —«Amer. Ceram. Soc Bull»,
