Исследование свойств керамического баллона разборной рентгеновской трубки на основе алюмооксидной керамики, страница 6

1.2 Теплофизические свойства

Ценность керамических материалов в значительной мере обусловлена высокими теплофизическими свойствами. Эти свойства определяют способность керамических изделий и металлокерамических узлов надежно функционировать как в условиях стационарных тепловых потоков, так и при резкой смене температур и больших ее градиентах. В этом отношении такие свойства, как температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), теплопроводность и теплоемкость имеют значительное влияние на термическую надежность керамических изделий и металлокерамических узлов. В таблице 5 приведены данные по термостойкости различных керамических материалов (образцы в виде цилиндров длинной 150 мм, диаметром 12,7 мм) при охлаждении в воде [4]. Как видно из таблицы, термостойкость керамических материалов почти не зависит от механической прочности, а всецело определяется теплофизическими свойствами и в основном ТКЛР керамики.

Таблица 5 - Сравнительная зависимость различных керамических материалов в зависимости от их физико – технических свойств.

Наименование материала	Прочность при статическом изгибе, МН/м2	Теплопроводность при 60 оС, Вт(м∙град).	ТКЛР α∙10-7 в интервале температур 25 – 700о, 1/град.	Термостойкость, интервал температур, в котором 50% образцов растрескалось, оС.
Al2O3 спеченная	192	12,1	75	205
Фарфор	69	1,73	65	205
Кордиерит	77	2,59	29	300
Сподумен (Li2О∙ Al2O3∙SiO2)	48[490]	1,73[1,49]	00,00	1000

Температурный коэффициент линейного расширения. Уровень термомеханических напряжений, возникающих в металлокерамическом спае после затвердевания припоя, а, следовательно, и его надежность в значительной мере определяются ТКЛР сопрягаемых деталей. Средние значения ТКЛР в интервалах температур от 20 до 900^о С для некоторых отечественных керамических материалов и высокотемпературных оксидов приведены в таблице 6. Так как определяющее значение на величину ТКЛР вакуумноплотных керамических материалов оказывает ТКЛР основного компонента, для материалов, содержащих более 95% какого – либо одного оксида, с достаточной для практики точностью можно пользоваться значениями ТКЛР для соответствующих чистых оксидов.[5]

Таблица 6 - Температурный коэффициент линейного расширения неорганических диэлектриков.

Наименование материала	ТКЛР α∙10-7 в интервале температур 25, оС.
	20 - 200	20 – 300	20 – 400	20 – 500	20 – 600	20 – 700	20 – 800	20 – 900
ВК 94-1	62	68	71	73	75	76	78	80
ВК 94-2	61	64	67	69	72	75	78	80
ГБ – 7	64	68	72	75	78	81	82	84
ВГ – IV	62	66	70	73	75	78	79	82
Сапфирит-16	67	68	74	78	80	83	85	86
ВК 100-1	69	76	78	79	80	81	83	86
Брокерит	-	-	-	-	-	-	-	70-80
Форстерит-17	83	84	87	89	91	93	96	97
Форстерит ЛФ-II	83	89	93	98	101	103	106	109
Стеатит  К-1	92	-	-	91	-	-	-	88
Кварцевое стекло	5,85	6,30	6,35	6,10	6,00	5,70	5,60	5,60