RU2573515C1 - Composite material with carbon-silicon carbide matrix for hermetic products and method of thereof production - Google Patents
Composite material with carbon-silicon carbide matrix for hermetic products and method of thereof production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573515C1 RU2573515C1 RU2014144568/05A RU2014144568A RU2573515C1 RU 2573515 C1 RU2573515 C1 RU 2573515C1 RU 2014144568/05 A RU2014144568/05 A RU 2014144568/05A RU 2014144568 A RU2014144568 A RU 2014144568A RU 2573515 C1 RU2573515 C1 RU 2573515C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- silicon
- silicon carbide
- temperature
- vapor
- Prior art date
Links
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 11
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 91
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 72
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 9
- 238000005475 siliconizing Methods 0.000 claims description 9
- 239000012041 precatalyst Substances 0.000 claims description 5
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- QZOVMCPHIQVUGV-UHFFFAOYSA-N [Si].[C].[Si] Chemical compound [Si].[C].[Si] QZOVMCPHIQVUGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000012210 heat-resistant fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области композиционных материалов с углерод-карбидокремниевой матрицей, предназначенных для работы в условиях воздействия внутреннего давления среды с высоким окислительным потенциалом.The invention relates to the field of composite materials with a carbon-carbide-silicon matrix, designed to work under conditions of internal pressure of a medium with a high oxidizing potential.
Известен композиционный материал (КМ) с углерод-карбидокремниевой матрицей, выполненный на основе каркаса из термостойких волокон, углерод-карбидокремниевой матрицы и свободного кремния [Исследование структуры углерод-керамических материалов на примере кромки…, Все материалы. Энциклопедический справочник, 2010 г., №6, с. 3-4].Known composite material (KM) with a carbon-carbide-silicon matrix, made on the basis of a framework of heat-resistant fibers, carbon-carbide-silicon matrix and free silicon [Study of the structure of carbon-ceramic materials on the example of the edge ..., All materials. Encyclopedic Handbook, 2010, No. 6, p. 3-4].
В соответствии с указанным источником информации КМ имеет равномерное по его толщине содержание карбида кремния в углерод-карбидокремниевой матрице. Еще одной его особенностью является сравнительно высокое содержание в нем свободного кремния.In accordance with the indicated information source, the CM has a silicon carbide content uniform in its thickness in the carbon-silicon carbide matrix. Another feature of it is the relatively high content of free silicon in it.
Недостатком материала являются его недостаточно высокие эксплуатационные характеристики, что обусловлено сравнительно высокой плотностью материала, сравнительно высоким содержанием в нем свободного кремния и недостаточно высокой прочностью из-за частичной деградации свойств армирующего наполнителя.The disadvantage of the material is its insufficiently high performance, due to the relatively high density of the material, the relatively high content of free silicon in it and the insufficiently high strength due to the partial degradation of the properties of the reinforcing filler.
А самое главное, КМ не пригоден для изготовления из него герметичных конструкций, т.к. не предусматривает обеспечение близости клтр его компонентов.And most importantly, KM is not suitable for the manufacture of hermetic structures from it, because It does not provide for ensuring the proximity of its components.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является КМ, выполненный на основе каркаса из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон, углерод-карбидокремниевой матрицы и придающего ему герметичность свободного кремния, имеющих близкий между собой клтр. Указанный материал усматривается из пат. РФ №2480433, кл. С04В 35/532, 2013 г.The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is CM made on the basis of a framework of heat-resistant carbon and / or silicon-silicon fibers, carbon-silicon-silicon matrix and giving it tightness of free silicon, having close to each other cltr. The specified material is seen from US Pat. RF №2480433, class СВВ 35/532, 2013
Материал пригоден для изготовления герметичных изделий.The material is suitable for the manufacture of sealed products.
Недостатком материала является сравнительно низкое содержание в нем карбида кремния и сравнительно высокое содержание свободного кремния, находящегося в порах сравнительно большого размера, в результате чего изделие из указанного материала имеет недостаточно высокие эксплуатационные характеристики, такие как материалоемкость (или вес изделия) и недостаточно высокий ресурс работы в условиях высокотемпературного нагружения в окислительной среде.The disadvantage of the material is the relatively low content of silicon carbide and the relatively high content of free silicon located in the pores of a relatively large size, as a result of which the product from the specified material has insufficiently high performance characteristics, such as material consumption (or weight of the product) and insufficiently high resource under conditions of high temperature loading in an oxidizing environment.
Известен способ изготовления герметичных изделий из углерод-карбидокремниевого композиционного материала, включающий изготовление несущей основы из указанного материала, формирование на ней шликерного покрытия на основе термостойкого наполнителя и безусадочного невспенивающегося связующего, насыщение поверхности несущей основы и нанесенного шликерного покрытия пирокарбидом кремния; при этом в качестве материала несущей основы, шликерного подслоя и газофазного покрытия берут материалы, компоненты которых имеют близкий друг к другу и газофазному покрытию клтр [пат. РФ №2471707, кл. С01В 31/04, 2012 г.].A known method of manufacturing a sealed product from carbon-carbide-silicon composite material, including the manufacture of a carrier base from the specified material, the formation on it of a slip coating based on heat-resistant filler and non-shrink non-foaming binder, saturation of the surface of the carrier base and the applied slip coating with silicon pyrocarbide; however, as the material of the carrier base, slip sublayer and gas-phase coating take materials whose components are close to each other and the gas-phase coating ctr [US Pat. RF №2471707, class СВВ 31/04, 2012].
Недостатком способа являются низкие эксплуатационные характеристики изготавливаемых этим способом изделий в условиях высокотемпературного воздействия окислительной среды и наличии перепада давления, если УККМ несущей основы имеет сравнительно низкое содержание карбида кремния, т.к. газофазное покрытие из карбида кремния сравнительно быстро окисляется, что приводит к быстрому окислению материала несущей основы.The disadvantage of this method is the low performance characteristics of the products manufactured by this method under the conditions of high-temperature exposure to an oxidizing medium and the presence of a pressure drop, if the UKKM carrier base has a relatively low content of silicon carbide, because the gas-phase coating of silicon carbide oxidizes relatively quickly, which leads to the rapid oxidation of the material of the carrier base.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления изделий из композиционного материала, включающий изготовление пористой заготовки из углеродсодержащего материала на основе термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон с коэффициентами линейного термического расширения (клтр), близкими к клтр углеродной и карбидокремниевой матрицы, и силицирование заготовки паро-жидкофазным методом путем нагрева, выдержки при температуре завершения карбидизации кремния и охлаждения в его парах [Бушуев В.М. Перспективы использования процесса силицирования при изготовлении крупногабаритных герметичных конструкций из углерод-карбидокремниевых материалов / Известия ВУЗов, сер. «Химия и химическая технология», 2012 г., т. 55, вып. 6, с. 63-65].The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing products from composite material, including the manufacture of a porous preform from a carbon-containing material based on heat-resistant carbon and / or silicon carbide fibers with linear thermal expansion coefficients (cltr) close to cltr of carbon and silicon carbide matrix , and siliconizing the workpiece by the vapor-liquid-phase method by heating, holding at a temperature of completion of silicon carbidization, and cooling denia in his pairs [Bushuev V.M. Prospects for the use of the siliconization process in the manufacture of large-sized airtight structures from carbon-silicon carbide materials / Izvestiya VUZov, ser. “Chemistry and Chemical Technology”, 2012, vol. 55, no. 6, p. 63-65].
Способ позволяет несколько повысить эксплуатационные характеристики изготавливаемых изделий за счет придания объемной герметичности материалу изделия (если к тому же сформировать на нем герметичное газофазное покрытие из карбида кремния).The method allows to slightly increase the operational characteristics of manufactured products by imparting volumetric tightness to the product material (if, moreover, form a sealed gas-phase coating of silicon carbide on it).
И тем не менее изготавливаемые этим способом изделия имеют недостаточно высокие эксплуатационные характеристики. Это обусловлено либо сравнительно высоким их весом из-за высокой плотности КМ при высоком содержании в нем карбидокремниевой составляющей углерод-карбидокремниевой матрицы, либо недостаточно высоким ресурсом работы в окислительной среде при высоких температурах из-за низкого содержания в КМ карбидокремниевой компоненты, а также из-за сравнительно высокого содержания свободного кремния.Nevertheless, products manufactured in this way have insufficiently high operational characteristics. This is due either to their relatively high weight due to the high density of CMs with a high content of silicon carbide component of the carbon-carbide-silicon matrix in it, or insufficient resource for work in an oxidizing medium at high temperatures due to the low content of silicon carbide components in CM, as well as for the relatively high content of free silicon.
Задачей изобретений является повышение эксплуатационных характеристик изготавливаемых изделий в условиях высокотемпературного воздействия окислительной среды и наличии перепада давления со стороны их внутренней и наружной поверхности.The objective of the invention is to increase the operational characteristics of manufactured products under conditions of high-temperature exposure to an oxidizing environment and the presence of a pressure drop from the side of their inner and outer surfaces.
Заявленные изобретения взаимосвязаны настолько, что образуют единый изобретательский замысел. При разработке нового КМ был изобретен новый способ изготовления герметичных изделий с градиентными по его толщине свойствами. Применение материала и способа изготовления из него изделий позволит решить поставленную задачу с получением требуемого технического результата - повышение эксплуатационных характеристик изготавливаемых изделий в условиях высокотемпературного воздействия окислительной среды и наличии перепада давления со стороны их внутренней и наружной поверхности.The claimed inventions are so interconnected that they form a single inventive concept. When developing a new CM, a new method was invented for the manufacture of sealed products with properties gradient in thickness. The use of the material and the method of manufacturing products from it will allow us to solve the problem with obtaining the required technical result - improving the operational characteristics of manufactured products under conditions of high-temperature exposure to an oxidizing environment and the presence of a pressure drop from the side of their inner and outer surfaces.
Следовательно, заявленные изобретения удовлетворяют требованиям единства изобретения.Therefore, the claimed invention satisfy the requirements of the unity of the invention.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном композиционном материале, выполненном на основе каркаса из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон, углерод-карбидокремниевой матрицы и придающего ему герметичность свободного кремния, имеющих близкий между собой клтр, в соответствии с заявляемым техническим решением содержание карбида кремния в углерод-карбидокремниевой матрице, а также содержание имеющихся в ней наноразмерных частиц углерода и/или карбида кремния изменяется по толщине материала изделия, а именно: наибольшее содержание приходится на защитные слои, а наименьшее - на несущие слои материала изделия; при этом размер вкраплений свободного кремния в карбиде кремния в объеме и в поверхностных слоях материала изделия не превышает соответственно 8-10 мкм и 2-3 мкм.The problem is solved due to the fact that in the known composite material made on the basis of a framework of heat-resistant carbon and / or silicon-silicon fibers, a carbon-silicon-silicon matrix and giving it tightness of free silicon, having close to each other, in accordance with the claimed technical solution, the content silicon carbide in a carbon-silicon carbide matrix, as well as the content of nanoscale particles of carbon and / or silicon carbide present in it, varies according to the thickness of the product material, and Menno: the highest content of accounts for the protective layers, and the smallest - to support layers of material goods; the size of the inclusions of free silicon in silicon carbide in the volume and in the surface layers of the product material does not exceed 8-10 microns and 2-3 microns, respectively.
Выполнение композиционного материала с изменяющимся по толщине изделия содержанием карбида кремния в углерод-карбидокремниевой матрице, а также содержанием имеющихся в ней (матрице) наноразмерных частиц углерода и/или карбида кремния, а именно: с наибольшим содержанием в защитных слоях и наименьшем - в несущих слоях материала изделия, позволяет придать материалу защитных слоев высокую окислительную стойкость при несколько меньшем уровне прочностных характеристик, чем у материала несущих слоев, и наоборот, позволяет придать материалу несущих слоев более высокий уровень прочности (к тому же при меньшей его плотности) при более низкой его окислительной стойкости. При этом за счет того, что материал защитных слоев имеет более высокое содержание наноразмерных частиц углерода и/или кремния разница прочностных характеристик материала защитных и несущих слоев не столь значительна по сравнению с той, что могла бы быть в отсутствии указанных наночастиц.The implementation of a composite material with a silicon carbide content in the carbon-carbide-silicon matrix that varies in thickness of the product, as well as the content of nanoscale particles of carbon and / or silicon carbide contained in it (the matrix), namely: with the highest content in the protective layers and the smallest in the supporting layers material of the product, allows you to give the material of the protective layers high oxidation resistance at a slightly lower level of strength characteristics than the material of the bearing layers, and vice versa, allows you to give the material esuschih layers higher level of durability (besides at its lower density) at its lower oxidative stability. Moreover, due to the fact that the material of the protective layers has a higher content of nanosized particles of carbon and / or silicon, the difference in the strength characteristics of the material of the protective and supporting layers is not so significant compared to what could be in the absence of these nanoparticles.
К тому же наличие в материале защитных слоев наночастиц позволяет повысить стойкость его к тепловому удару.In addition, the presence of protective layers of nanoparticles in the material makes it possible to increase its resistance to thermal shock.
То обстоятельство, что размер вкраплений свободного кремния в карбиде кремния в объеме и в поверхностных слоях материала изделия не превышает соответственно 8-10 и 2-3 мкм (т.е. очень мал), позволяет исключить вероятность образования усадочных трещин во время получения и работы материала в изделии в условиях термоциклирования (следствием чего является повышение проницаемости материала) и тем самым получить и сохранить в процессе эксплуатации герметичность.The fact that the size of inclusions of free silicon in silicon carbide in the volume and in the surface layers of the product material does not exceed 8-10 and 2-3 microns, respectively (i.e., is very small), eliminates the likelihood of shrinkage cracks during production and operation material in the product under thermal cycling (the consequence of which is to increase the permeability of the material) and thereby obtain and maintain tightness during operation.
Кроме того, малые размеры фрагментов свободного кремния, находящиеся поэтому в сравнительно мелких и ультрамелких порах, позволяют исключить его выпотевание при высоких температурах, в том числе при работе изделия в вакууме, что, в свою очередь, позволяет сохранить низкую проницаемость материала в указанных условиях.In addition, the small sizes of fragments of free silicon, which are therefore located in relatively small and ultrafine pores, make it possible to prevent sweating at high temperatures, including when the product is operated in vacuum, which, in turn, allows one to maintain a low permeability of the material under these conditions.
В новой совокупности существенных признаков у объекта изобретения появляется новое свойство: способность придать материалу градиентные по толщине изделия свойства, а именно: высокую окислительную стойкость и стойкость к тепловому удару при приемлемой прочности с одной боковой поверхности изделия и высокую прочность и стойкость к тепловому удару при сравнительно низкой окислительной стойкости (в высоком уровне которой и нет необходимости, т.к. она не контактирует с потоком газа, имеющим высокий окислительный потенциал) материала со стороны, противоположной поверхности, а также способность обеспечить и сохранить в процессе эксплуатации изделия низкую проницаемость материала.In the new set of essential features, the object of the invention has a new property: the ability to give the material properties that are gradient in thickness of the product, namely: high oxidation resistance and resistance to heat shock with acceptable strength from one side surface of the product and high strength and resistance to heat shock with relatively low oxidative stability (a high level of which is not necessary, since it does not come into contact with a gas stream having a high oxidative potential) of the material with hand, an opposite surface, and the ability to achieve and maintain during use of the product low permeability material.
Благодаря новому свойству решается поставленная задача, а именно: повышаются эксплуатационные характеристики изготавливаемых из заявляемого материала изделий в условиях высокотемпературного воздействия окислительной среды и наличии перепада давления со стороны их внутренней и наружной поверхности.Thanks to the new property, the task is solved, namely: the operational characteristics of products made from the claimed material are increased under conditions of high-temperature exposure to an oxidizing environment and the presence of a pressure drop from their inner and outer surfaces.
Поставленная задача также была решена за счет того, что в известном способе изготовления герметичных изделий из композиционного материала, включающем изготовление пористой заготовки из углеродсодержащего материала на основе термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон с клтр, близкими к клтр компонентов углерод-карбидокремниевой матрицы, и силицирование заготовки паро-жидкофазным методом путем нагрева, выдержки при температуре завершения карбидизации кремния и охлаждения в его парах, в соответствии с заявляемым техническим решением пористую заготовку под силицирование изготавливают в следующей последовательности: вначале изготавливают заготовку из материала с углеродной матрицей с открытой пористостью, уменьшающейся от защитных слоев к несущим слоям материала изделия от 20-60 до 6-12%, затем открытые поры полученного материала заготовки заполняют нанодисперсным углеродом или его смесью с мелкодисперсным углеродом с размером частиц не более 5 мкм, а при силицировании паро-жидкофазным методом первоначальный массоперенос кремния в поры материала заготовки производят путем капиллярной конденсации его паров в интервале температур на заготовке 1300-1600ºС, давлении в реакторе не более 27 мм рт. ст., при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 100-10°С.The problem was also solved due to the fact that in the known method of manufacturing sealed products from a composite material, including the manufacture of a porous preform from a carbon-containing material based on heat-resistant carbon and / or silicon carbide fibers with clt close to the clt components of the carbon-silicon matrix, and siliconizing blanks by the vapor-liquid-phase method by heating, holding at a temperature of completion of silicon carbidization and cooling in its vapor, in accordance with the claimed technical By this solution, a porous preform for siliconizing is made in the following sequence: first, a preform is made of a material with a carbon matrix with open porosity, decreasing from protective layers to the bearing layers of the product material from 20-60 to 6-12%, then open pores of the obtained preform material are filled with nanodisperse carbon or its mixture with finely dispersed carbon with a particle size of not more than 5 microns, and when siliconized by the vapor-liquid phase method, the initial mass transfer of silicon into the pores of the material ki are produced by capillary condensation of its vapor in the temperature range on the workpiece 1300-1600ºС, the pressure in the reactor is not more than 27 mm RT. Art., at a temperature of silicon vapor exceeding the temperature of the workpiece, respectively, 100-10 ° C.
В предпочтительном варианте выполнения способа заполнение открытых пор материала нанодисперсным углеродом производят за счет выращивания в них наночастиц, -волокон или -трубок путем пропитки заготовки предкатализатором и обработки в среде метана при 800-850ºС и Ратм в течение 8-12 часов с возможным повтором указанных процедур.In a preferred embodiment of the method, the open pores of the material are filled with nanodispersed carbon by growing nanoparticles, fibers or tubes in them by impregnating the preform with a precatalyst and treating it in methane at 800-850 ° C and P atm for 8-12 hours with the possibility of repeating these procedures.
В другом предпочтительном варианте выполнения способа нагрев при капиллярной конденсации паров кремния производят с 1300 до 1600ºС с изотермическими выдержками в указанном интервале температур.In another preferred embodiment of the method, heating during capillary condensation of silicon vapors is carried out from 1300 to 1600 ° C with isothermal holdings in the indicated temperature range.
Изготовление пористой заготовки под силицирование в такой последовательности, что вначале изготавливают заготовку из материала с углеродной матрицей, с открытой пористостью, уменьшающейся от защитных слоев к внешним слоям материала изделия от 20-60 до 6-12%, создает предпосылки для введения в поры большего количества дисперсного наполнителя со стороны защитных слоев материала изделия в сравнении с несущими слоями, а также предпосылки для превращения открытых пор материала в более мелкие.The manufacture of a porous billet for silicification in such a sequence that, first, a billet is made from a material with a carbon matrix, with open porosity, decreasing from protective layers to the outer layers of the product material from 20-60 to 6-12%, creates prerequisites for introducing more dispersed filler from the protective layers of the product material in comparison with the carrier layers, as well as the prerequisites for turning open pores of the material into smaller ones.
Заполнение открытых пор материала заготовки нанодисперсным углеродом или его смесью с мелкодисперсным углеродом с размером частиц не более 5 мкм позволяет перевести открытые поры в более мелкие поры, оставляя их по большей части открытыми; при этом наибольшее содержание дисперсного наполнителя оказывается в порах защитных слоев материала изделия, т.е. позволяет реализовать созданные 1-м признаком предпосылки. Кроме того, наличие в сравнительно мелких порах сравнительно небольших размеров частиц углерода создает предпосылки для: а) перевода большей части углерода в карбид кремния; б) ограничения количества и размеров вкраплений свободного кремния в карбид кремния; в) предотвращения доступа кремния (при силицировании заготовки) к армирующим волокнам.Filling the open pores of the workpiece material with nanodispersed carbon or its mixture with finely dispersed carbon with a particle size of not more than 5 microns allows you to translate open pores into smaller pores, leaving them mostly open; the highest content of dispersed filler is in the pores of the protective layers of the product material, i.e. allows to realize the prerequisites created by the 1st sign. In addition, the presence of relatively small sizes of carbon particles in relatively small pores creates the prerequisites for: a) the conversion of most of the carbon to silicon carbide; b) restrictions on the number and size of inclusions of free silicon in silicon carbide; c) preventing access of silicon (when siliconizing the preform) to reinforcing fibers.
При размере частиц более 5 мкм создаются предпосылки для увеличения количества и размеров фрагментов свободного кремния и свободного углерода с уменьшением количества карбида кремния, что нежелательно.With a particle size of more than 5 μm, prerequisites are created for increasing the number and size of fragments of free silicon and free carbon with a decrease in the amount of silicon carbide, which is undesirable.
Осуществление (в предпочтительном варианте выполнения способа) процедуры заполнения открытых пор материала нанодисперсным углеродом за счет выращивания в них наночастиц, -волокон или -трубок путем пропитки заготовки предкатализатором и обработки в среде метана при 800-850ºС и атмосферном давлении в течение 8-12 часов, с возможным повтором указанных процедур, позволяет упростить заполнение сравнительно мелких пор и тем самым увеличить количество вводимого в открытые поры дисперсного углерода.Implementation (in a preferred embodiment of the method) of the procedure for filling open pores of a material with nanodispersed carbon by growing nanoparticles, fibers or tubes in them by impregnating the preform with a precatalyst and treating it in methane at 800-850 ° C and atmospheric pressure for 8-12 hours, with a possible repetition of these procedures, it allows to simplify the filling of relatively small pores and thereby increase the amount of dispersed carbon introduced into the open pores.
Осуществление при паро-жидкофазном методе силицирования первоначального массопереноса кремния в поры материала заготовки путем капиллярной конденсации его паров в интервале температур на заготовке 1300-1600ºС, давлении в реакторе не более 27 мм рт. ст., при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 100-10°С, позволяет заполнить кремнием сколь угодно мелких размеров поры, а в совокупности с предыдущим признаком - большую часть кремния уже в этом интервале температур перевести в карбид кремния.During the vapor-liquid-phase method of siliconizing the initial mass transfer of silicon into the pores of the workpiece material by capillary condensation of its vapor in the temperature range on the workpiece 1300-1600ºС, the pressure in the reactor is not more than 27 mm Hg. Art., when the temperature of silicon vapors exceeds the preform temperature by 100-10 ° C, respectively, it allows you to fill pores with arbitrarily small sizes of silicon, and, together with the previous sign, transfer most of the silicon in this temperature range to silicon carbide.
Тем самым в защитных слоях материала формируется большее количество карбида кремния, чем в несущих слоях материала изделия. Кроме того, реализуются предпосылки, созданные предыдущим признаком, а именно: большая часть углерода (за счет большого количества дисперсного углерода) преобразуется в карбид кремния, ограничивается количество и размеры вкраплений свободного кремния в карбид кремния, предотвращается доступ кремния (при силицировании заготовки) к армирующим волокнам.Thus, a greater amount of silicon carbide is formed in the protective layers of the material than in the bearing layers of the product material. In addition, the prerequisites created by the previous feature are realized, namely: most of the carbon (due to the large amount of dispersed carbon) is converted to silicon carbide, the number and sizes of inclusions of free silicon in silicon carbide are limited, and silicon is prevented from accessing (when siliconizing the workpiece) reinforcing fibers.
Проведение нагрева (в предпочтительном варианте выполнения способа) при капиллярной конденсации паров кремния с 1300 до 1600ºС с изотермическими выдержками в указанном интервале температур позволяет начать заполнение кремнием с наиболее мелких пор и закончить более крупными.Carrying out heating (in a preferred embodiment of the method) during capillary condensation of silicon vapors from 1300 to 1600 ° C with isothermal holdings in the indicated temperature range allows silicon to start filling with the smallest pores and finish with larger ones.
При температуре на заготовке ниже 1300ºС существует вероятность образования на поверхности изделия твердого конденсата паров кремния, превращающегося при последующем нагреве до более высоких температур в расплав кремния, который не сможет пропитать ультратонкие поры материала.At a temperature on the workpiece below 1300 ° C, there is a possibility of the formation of solid condensate of silicon vapors on the surface of the product, which, upon subsequent heating to higher temperatures, turns into a silicon melt, which will not be able to impregnate ultrathin pores of the material.
При температуре более 1600ºС и/или несоответствии ей разницы температур между парами кремния и силицируемой заготовкой велика вероятность образования на поверхности заготовки жидкого конденсата паров кремния, который опять-таки не сможет пропитать ультратонкие поры материала заготовки.At a temperature of more than 1600 ° C and / or inconsistency with it, the temperature difference between the silicon vapor and the siliconized workpiece is likely to form silicon vapor on the surface of the workpiece liquid condensate, which again will not be able to soak the ultrathin pores of the workpiece material.
При температуре 1300ºС и несоответствии ей разницы температур между парами кремния и заготовкой мала скорость капиллярной конденсации паров кремния, что приводит к необоснованному удлинению процесса силицирования.At a temperature of 1300 ° C and the temperature difference between the silicon vapor and the workpiece does not correspond to it, the capillary condensation rate of silicon vapor is low, which leads to an unreasonable lengthening of the siliconization process.
При давлении в реакторе более 27 мм рт. ст. замедляется скорость испарения кремния.At a pressure in the reactor of more than 27 mm RT. Art. silicon evaporation rate slows down.
Проведение последующего нагрева и выдержки при температуре завершения карбидизации кремния позволяет в наибольшей степени перевести свободный кремний и углерод в карбид кремния (это признак ограничительной части формулы изобретения).Carrying out subsequent heating and holding at the temperature of completion of silicon carbidization allows to convert free silicon and carbon to silicon carbide to the greatest extent (this is a sign of the limiting part of the claims).
Проведение охлаждения заготовки в парах кремния (это признак ограничительной части формулы) позволяет заполнить свободным кремнием открытые поры материала, если таковые еще остались к этому моменту.Carrying out the cooling of the workpiece in silicon vapor (this is a sign of the restrictive part of the formula) allows you to fill open pores of the material with free silicon, if any remain at this point.
В новой совокупности существенных признаков у объекта изобретения появляется новое свойство: способность придать материалу градиентные по толщине изделия свойства, а именно: высокую окислительную стойкость и стойкость к тепловому удару при приемлемой прочности с одной боковой поверхности изделия и высокую прочность и стойкость к тепловому удару при сравнительно низкой окислительной стойкости материала со стороны, противоположной поверхности, а также способность обеспечить и сохранить в процессе эксплуатации изделия низкую проницаемость материала.In the new set of essential features, the object of the invention has a new property: the ability to give the material properties that are gradient in thickness of the product, namely: high oxidation resistance and resistance to heat shock with acceptable strength from one side surface of the product and high strength and resistance to heat shock with relatively low oxidative stability of the material from the side opposite the surface, as well as the ability to ensure and maintain low permeation during the operation of the product Axle material.
Благодаря новому свойству решается поставленная задача, а именно: повышаются эксплуатационные характеристики изготавливаемых из заявляемого материала изделий в условиях высокотемпературного воздействия окислительной среды и наличии перепада давления со стороны их внутренней и наружной поверхности.Thanks to the new property, the task is solved, namely: the operational characteristics of products made from the claimed material are increased under conditions of high-temperature exposure to an oxidizing environment and the presence of a pressure drop from their inner and outer surfaces.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
На основе термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон с клтр, близкими к клтр компонентов углерод-карбидокремниевой матрицы, изготавливают пористую заготовку из углеродсодержащего материала.On the basis of heat-resistant carbon and / or silicon-silicon fibers with ctr close to ctl of the components of the carbon-carbide-silicon matrix, a porous preform is made from a carbon-containing material.
Причем изготавливают ее в следующей последовательности: вначале изготавливают заготовку из материала с углеродной матрицей с открытой пористостью, уменьшающейся от защитных слоев к несущим слоям материала изделия от 20-60 до 6-12%, затем открытые поры полученного материала заготовки заполняют нанодисперсным углеродом или его смесью с мелкодисперсным углеродом с размером частиц не более 5 мкм. В предпочтительном варианте выполнения способа заполнение открытых пор материала нанодисперсным углеродом производят за счет выращивания в них наночастиц, -волокон или -трубок путем пропитки заготовки предкатализатором и обработки в среде метана при 800-850ºС и Ратм в течение 8-12 часов с возможным повтором указанных процедур. После этого производят силицирование полученной заготовки паро-жидкофазным методом путем нагрева, выдержки при температуре завершения карбидизации кремния и охлаждения в парах кремния. При этом первоначальный массоперенос кремния в поры материала заготовки производят путем капиллярной конденсации его паров в интервале температур на заготовке 1300-1600ºС, давлении в реакторе не более 27 мм рт. ст., при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 100-10°С. В предпочтительном варианте способа нагрев при капиллярной конденсации паров кремния производят с 1300 до 1600ºС с изотермическими выдержками в указанном интервале температур.Moreover, it is made in the following sequence: first, a preform is made of a material with a carbon matrix with open porosity, decreasing from protective layers to the bearing layers of the product material from 20-60 to 6-12%, then the open pores of the obtained preform material are filled with nanodispersed carbon or its mixture with finely dispersed carbon with a particle size of not more than 5 microns. In a preferred embodiment of the method, the open pores of the material are filled with nanodispersed carbon by growing nanoparticles, fibers or tubes in them by impregnating the preform with a precatalyst and treating it in methane at 800-850 ° C and P atm for 8-12 hours with the possibility of repeating these procedures. After that, the resulting preform is silicified by the vapor-liquid-phase method by heating, holding at the temperature of completion of silicon carbidization, and cooling in silicon vapors. In this case, the initial mass transfer of silicon into the pores of the workpiece material is carried out by capillary condensation of its vapor in the temperature range on the workpiece 1300-1600ºС, the pressure in the reactor is not more than 27 mm RT. century, at a temperature of silicon vapor exceeding the temperature of the workpiece, respectively, 100-10 ° C. In a preferred embodiment of the method, heating during capillary condensation of silicon vapors is carried out from 1300 to 1600 ° C with isothermal holdings in the indicated temperature range.
Ниже приведены примеры конкретного выполнения способа.The following are examples of specific implementation of the method.
Во всех примерах изготавливали пластины размером 120×150×8 мм.In all examples, plates with a size of 120 × 150 × 8 mm were made.
Пример 1Example 1
Одним из известных способов изготовили заготовку из материала с углеродной матрицей с открытой пористостью, уменьшающейся от защитных слоев к несущим слоям материала будущей пластины из УККМ от 56 до 8,5% (определили на пластине-свидетеле).One of the known methods made a preform of a material with a carbon matrix with open porosity, decreasing from protective layers to the bearing layers of the material of the future plate from UKKM from 56 to 8.5% (determined on the witness plate).
При этом изготовили ее на основе каркаса, сформированного на круглоткацкой машине, из низкомодульных ЭКС-ГЦ-углеродных волокон, имеющих клтр, близкий к клтр углеродной и карбидокремниевой матрицы. Причем со стороны защитных слоев материала каркас был выполнен разряженной, а со стороны несущих слоев материала - плотной структуры таким образом, что плотность его изменялась от 0,34 до 0,62 г/см3.At the same time, it was made on the basis of a skeleton formed on a circular weaving machine from low-modulus EX-HZ-carbon fibers having a clt close to that of a carbon and silicon-silicon matrix. Moreover, from the side of the protective layers of the material, the frame was discharged, and from the side of the supporting layers of the material - a dense structure so that its density varied from 0.34 to 0.62 g / cm 3 .
Затем открытые поры материала с углеродной матрицей заполнили смесью нанодисперсного и мелкодисперсного углерода с размером частиц 0,5-5,0 мкм (в качестве последнего использовали сажу). Заполнение произвели в 2 этапа. Вначале заготовку пропитали суспензией, состоящей из указанной выше смеси, высушили. Затем пропитали предкатализатором (азотнокислым никелем), высушили, обработали в среде метана при 800ºС, Ратм в течение 12 часов, в результате в порах материала вырастили УНТ.Then, the open pores of the carbon matrix material were filled with a mixture of nanosized and finely dispersed carbon with a particle size of 0.5-5.0 microns (soot was used as the latter). Filling made in 2 stages. First, the preform was impregnated with a suspension consisting of the above mixture, dried. Then it was impregnated with a precatalyst (nickel nitrate), dried, treated in methane at 800 ° C, P atm for 12 hours, as a result, CNTs were grown in the pores of the material.
Полученную заготовку силицировали паро-жидкофазным методом. При этом первоначальный массоперенос кремния в поры материала заготовки произвели путем капиллярной конденсации его паров в интервале температур на заготовке 1300-1600ºС, давлении в реакторе 27 мм рт. ст., при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки. Некоторые свойства заготовки на переделах изготовления и конкретные технологические параметры процесса силицирования, а также некоторые свойства полученного в результате силицирования УККМ приведены в таблице.The resulting preform was silicified by a vapor-liquid phase method. In this case, the initial mass transfer of silicon to the pores of the workpiece material was carried out by capillary condensation of its vapor in the temperature range on the workpiece 1300-1600ºС, the pressure in the reactor 27 mm RT. Art., at a temperature of silicon vapor exceeding the temperature of the workpiece. Some properties of the workpiece at the manufacturing stage and specific technological parameters of the process of siliconization, as well as some properties of the resulting siliconization UKKM are shown in the table.
Пример 2Example 2
Пластину изготовили аналогично примеру 1 со следующими существенными отличиями.The plate was made analogously to example 1 with the following significant differences.
Во-первых, каркас заготовки изготовили из низкомодульной ткани марки УРАЛ-ТМ-4 из ЭКС-ГЦ-углеродных волокон. Плотность каркаса была одинаковой по его толщине и составляла 0,6 г/см3.Firstly, the blank frame was made of low-modulus fabric of the URAL-TM-4 brand from EX-HZ-carbon fibers. The density of the frame was the same in its thickness and amounted to 0.6 g / cm 3 .
Во-вторых, заполнение открытых пор изготовленной на основе указанного каркаса заготовки с углеродной матрицей произвели в два этапа: сперва путем пропитки суспензией наночастиц, а затем путем выращивания в порах УНТ.Secondly, filling the open pores of a carbon matrix preform made on the basis of this framework was performed in two stages: first, by impregnation of a suspension of nanoparticles, and then by growing CNTs in pores.
Некоторые свойства заготовки на переделах изготовления и конкретные технологические параметры процесса силицирования, а также некоторые свойства полученного в результате силицирования УККМ приведены в таблице.Some properties of the workpiece at the manufacturing stage and specific technological parameters of the process of siliconization, as well as some properties of the resulting siliconization UKKM are shown in the table.
Пример 3Example 3
Пластину изготовили аналогично примеру 2 с тем существенным отличием, что каркас формировали на основе ткани марки SA Tyranno Fiber из карбидокремниевых волокон.The plate was made analogously to example 2 with the significant difference that the frame was formed on the basis of SA Tyranno Fiber fabric from silicon carbide fibers.
Некоторые свойства заготовки на переделах изготовления и конкретные технологические параметры процесса силицирования, а также некоторые свойства полученного в результате силицирования УККМ приведены в таблице.Some properties of the workpiece at the manufacturing stage and specific technological parameters of the process of siliconization, as well as some properties of the resulting siliconization UKKM are shown in the table.
Остальные примеры конкретного выполнения способа, в том числе вышерассмотренные, но в более кратком изложении, приведены в таблице, где примеры 1, 1а, 1б, 2, 2а, 2б, 3 соответствуют заявляемому способу, примеры 2в, 2г, 2д - с отклонением от заявляемых пределов, а именно: по температуре заготовки на стадии капиллярной конденсации паров кремния (примеры 2в и 2д) или несоответствию разницы температур (между температурой паров кремния и температурой заготовки) температуре заготовки.The remaining examples of the specific implementation of the method, including the above, but in a more concise summary, are given in the table where examples 1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b, 3 correspond to the claimed method, examples 2c, 2d, 2d - with deviation from the claimed limits, namely: the temperature of the workpiece at the stage of capillary condensation of silicon vapor (examples 2B and 2D) or the mismatch of the temperature difference (between the temperature of the silicon vapor and the temperature of the workpiece) to the temperature of the workpiece.
Здесь же приведен пример 4 изготовления пластины в соответствии со способом-прототипом, в котором силицированию подвергался УУКМ с плотностью 1,45 г/см3, открытой пористостью 9,8%.Here is also an example 4 of the manufacture of the plate in accordance with the prototype method, in which the CCC was subjected to siliconization with a density of 1.45 g / cm 3 , open porosity of 9.8%.
Для оценки свойств материалов, получаемых в соответствии с заявляемым способом, с полученных после силицирования пластин мехобработкой удаляли несущие или защитные слои материала.To assess the properties of the materials obtained in accordance with the claimed method, from the plates obtained after siliconizing by machining, the supporting or protective layers of the material were removed.
Коэффициент газопроницаемости материалов определяли по ГОСТ 11573-98 на шайбах Ø28,5±0,2 мм сразу после их изготовления, а также на шайбах, подвергнутых нагреву до 1850ºС при давлении 3 мм рт. ст., выдержке в течение 3-х часов и охлаждению.The gas permeability coefficient of materials was determined according to GOST 11573-98 on washers Ø28.5 ± 0.2 mm immediately after their manufacture, as well as on washers subjected to heating to 1850 ° C at a pressure of 3 mm RT. Art., exposure for 3 hours and cooling.
Как видно из таблицы, изготовление изделий в соответствии с заявляемым способом позволяет: 1) получить их с градиентными по толщине свойствами; 2) с достаточно высоким уровнем прочности материалов защитного и несущего слоев; 3) с высоким содержанием карбида кремния (о чем свидетельствует высокое содержание общего кремния и низкое содержание свободного кремния); 4) сравнительно низкая газопроницаемость материалов защитных и несущих слоев, которая лишь незначительно увеличивается после нагрева образцов в вакууме, что свидетельствует о достаточно тонкой структуре пор, в которых находится свободный кремний (по крайней мере - со стороны поверхности изделия).As can be seen from the table, the manufacture of products in accordance with the claimed method allows you to: 1) get them with thickness-gradient properties; 2) with a sufficiently high level of strength of the materials of the protective and bearing layers; 3) with a high content of silicon carbide (as evidenced by a high content of total silicon and a low content of free silicon); 4) the relatively low gas permeability of the materials of the protective and bearing layers, which only slightly increases after heating the samples in vacuum, which indicates a fairly fine structure of the pores in which free silicon is located (at least from the side of the product surface).
О малых размерах вкраплений свободного кремния в карбиде кремния свидетельствуют результаты исследования микроструктуры материалов. Установлено, что размеры вкраплений свободного кремния в глубине материала не превышают 8-10 мкм, а вблизи поверхности - 2-3 мкм.The small sizes of inclusions of free silicon in silicon carbide are evidenced by the results of studies of the microstructure of materials. It was established that the sizes of inclusions of free silicon in the depth of the material do not exceed 8-10 microns, and near the surface - 2-3 microns.
При отклонении от заявляемых технологических параметров процесса силицирования на стадии капиллярной конденсации получают материалы с более низким содержанием карбида кремния как в защитных, так и несущих слоях материала. Кроме того, существенно снижаются прочностные характеристики защитных слоев материала, увеличивается его газопроницаемость.When deviating from the claimed technological parameters of the siliconization process at the stage of capillary condensation, materials with a lower content of silicon carbide are obtained both in the protective and supporting layers of the material. In addition, the strength characteristics of the protective layers of the material are significantly reduced, and its gas permeability increases.
Что касается материала, изготовленного по способу-прототипу, то он не обладает градиентными по толщине свойствами, содержит сравнительно мало карбида кремния и в нем размеры фрагментов кремния превышают сотни микрон, следствием чего является повышение его газопроницаемости из-за выпотевания свободного кремния из крупных пор.As for the material manufactured by the prototype method, it does not have thickness-gradient properties, contains relatively little silicon carbide and the size of silicon fragments in it exceeds hundreds of microns, which results in an increase in its gas permeability due to sweating of free silicon from large pores.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014144568/05A RU2573515C1 (en) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | Composite material with carbon-silicon carbide matrix for hermetic products and method of thereof production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014144568/05A RU2573515C1 (en) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | Composite material with carbon-silicon carbide matrix for hermetic products and method of thereof production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2573515C1 true RU2573515C1 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014144568/05A RU2573515C1 (en) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | Composite material with carbon-silicon carbide matrix for hermetic products and method of thereof production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2573515C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5681511A (en) * | 1996-09-11 | 1997-10-28 | General Atomics | Hermetic ceramic composite structures |
| RU2471707C2 (en) * | 2011-01-20 | 2013-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет | Method of manufacturing hermetic products from carbon-carbon or carbon-silicon carbide composite material |
| RU2480433C2 (en) * | 2011-07-08 | 2013-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Method of making airgtight articles from carbon-silicon carbide material |
| RU2486163C2 (en) * | 2011-08-05 | 2013-06-27 | Вячеслав Максимович Бушуев | Method of making articles from ceramic-matrix composite material |
| RU2531503C1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Керамет-Пермь" | Method of manufacturing products from composite material |
-
2014
- 2014-11-05 RU RU2014144568/05A patent/RU2573515C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5681511A (en) * | 1996-09-11 | 1997-10-28 | General Atomics | Hermetic ceramic composite structures |
| RU2471707C2 (en) * | 2011-01-20 | 2013-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет | Method of manufacturing hermetic products from carbon-carbon or carbon-silicon carbide composite material |
| RU2480433C2 (en) * | 2011-07-08 | 2013-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Method of making airgtight articles from carbon-silicon carbide material |
| RU2486163C2 (en) * | 2011-08-05 | 2013-06-27 | Вячеслав Максимович Бушуев | Method of making articles from ceramic-matrix composite material |
| RU2531503C1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Керамет-Пермь" | Method of manufacturing products from composite material |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БУШУЕВ В.М. и др., Перспективы использования процесса силицирования при изготовлении крупногабаритных герметичных конструкций из углерод-карбидокремниевых материалов, Химия и химическая технология, 2012, т. 55, вып. 6, с.с. 63-65. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Microstructure and mechanical properties of three dimensional Cf/SiC-ZrC-ZrB2 composites prepared by reactive melt infiltration method | |
| Gómez-Martín et al. | Thermal conductivity of porous biomorphic SiC derived from wood precursors | |
| CN106083114A (en) | A kind of C/C ZrC SiC ceramic based composites brake disc and preparation method thereof | |
| RU2458890C1 (en) | Method of making articles from carbon-silicon carbide material | |
| RU2486163C2 (en) | Method of making articles from ceramic-matrix composite material | |
| Yu et al. | Wood-derived ultra-high temperature carbides and their composites: A review | |
| CN105272266A (en) | Preparation method of precursor converted silicon carbide foam ceramics | |
| CN113698223A (en) | Sandwich structure C/C ultrahigh-temperature ceramic composite material and preparation method thereof | |
| Leslie et al. | Development and characterization of continuous SiC fiber‐reinforced HfB2‐based UHTC matrix composites using polymer impregnation and slurry infiltration techniques | |
| CN108129156A (en) | A kind of carbon ceramic composite material and its precursor impregnation preparation method | |
| Li et al. | Fabrication and characterization of biomorphic cellular C/SiC–ZrC composite ceramics from wood | |
| RU2531503C1 (en) | Method of manufacturing products from composite material | |
| Lee et al. | Fabrication of fiber‐reinforced ceramic composites by the modified Slurry infiltration technique | |
| CN103319194B (en) | Preparation method of high-strength anti-contact-damage porous SiC | |
| RU2570068C1 (en) | Method for manufacturing articles of carbon-silicon carbide composite material with variable content of silicon carbide | |
| RU2573515C1 (en) | Composite material with carbon-silicon carbide matrix for hermetic products and method of thereof production | |
| Klingner et al. | Wood-derived porous ceramics via infiltration of SiO2-sol and carbothermal reduction | |
| RU2568673C2 (en) | Production of articles from ceramic-matrix composites | |
| RU2559245C1 (en) | Method of manufacturing products from ceramic-matrix composite material | |
| RU2568660C1 (en) | Method of making thin-wall articles from composite material with gradient properties on thickness | |
| RU2573495C1 (en) | Method to manufacture products from ceramic matrix composite material | |
| JP4538607B2 (en) | High thermal conductivity of SiC / SiC composites using carbon nanotubes or nanofibers | |
| Sun et al. | Laminated biomorphous SiC/Si porous ceramics made from wood veneer | |
| RU2684538C1 (en) | Carbon-ceramic fiber-reinforced composite material and method for its obtaining | |
| WO2012111792A1 (en) | Carbon film-coated composition and method for producing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201106 |