Патенты автора Некрасов Вадим Александрович (RU)
Изобретение относится к области углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ) и может быть использовано в ракетно-космической технике. Углерод-углеродный композиционный материал содержит каркас в виде иглопробивного материала из дискретных по длине углеродных волокон и пироуглеродную матрицу, имеющую изотропную структуру. Для получения УУКМ дискретные по длине углеродные волокна фрагментируют по толщине вплоть до филаментов, объединяют в тонкие полотна, из полотен формируют каркас в виде иглопробивного материала и насыщают пироуглеродом термоградиентным методом при избыточном давлении 0,025-0,03 атм. в среде метана. Технический результат изобретения – снижение проницаемости изделий до герметичности без увеличения длительности их изготовления. 2 н.п. ф-лы, 8 пр.
Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химико-металлургической промышленности для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Способ изготовления изделий из керамоматричного композиционного материала включает изготовление пористой заготовки из углеродсодержащего материала, армированного жаростойкими волокнами и дисперсным углеродным наполнителем, и последующее ее силицирование. Для этого из жаростойких волокон формируют каркас объемной структуры, его поры заполняют дисперсным углеродным наполнителем с одновременным формированием керамической и/или углеродной матрицы путем пропитки каркаса пересыщенным при комнатной температуре водным раствором сахара (горячим сахарным сиропом). После кристаллизации частиц сахара заготовку сушат при комнатной температуре до удаления воды из пор заготовки и пропитывают растворами керамо- и/или коксообразующих полимеров, растворитель которых не является растворителем сахара, отверждают при 160-300°С и термообрабатывают при 850-1300°C. Заготовку силицируют жидкофазным или паро-жидкофазным методом при конечной температуре карбидизации кремния 1800°С. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы изделий в условиях теплового нагружения в окислительной среде. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 пр.
Изобретение относится к области получения конструкционных материалов. Технический результат изобретения заключается в повышении равномерности распределения компонентов матрицы по толщине материала изделия. Поры каркаса и/или заготовки на основе жаростойких волокон заполняют порофором, предварительно нагретым до 100-120°С. Далее проводят охлаждение до комнатной температуры и сушку с последующей пропиткой полимером. Затем заготовку подвергают карбонизации, производят уплотнение пироуглеродом и/или проводят силицирование. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.
Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе углерода и карбида кремния. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности работы изделия в условиях высокотемпературного теплового и механического нагружения в окислительной среде. Формируют каркас из жаростойких волокон и частично уплотняют углеродным и/или керамическим матричным материалом. В порах материала заготовки перед ее силицированием формируют частицы мелкодисперсного углерода с одновременным капсулированием и частичным связыванием их между собой путем кристаллизации мелкодисперсных частиц дисахарида или моносахарида, например сахарозы или фруктозы, из перенасыщенного при комнатной температуре водного раствора. Далее проводят сушку при комнатной температуре до удаления воды из пор материала заготовки, пропитку заготовки раствором коксо- или керамообразующего полимером условной вязкостью 20-40 сек с последующей термообработкой при 850-1300°C. Силицирование заготовки осуществляют парожидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния. 1 табл.
Группа изобретений относится к получению изделий из композиционных материалов с карбидно-металлической матрицей путем паро-жидкофазного металлирования. Способ включает размещение пористой заготовки и тигля с металлом в реторте замкнутого объема и их нагрев с образованием паров металла и обеспечением массопереноса металла в поры материала заготовки за счет конденсации паров металла, промежуточное охлаждение, изотермическую выдержку при максимальной температуре металлирования и окончательное охлаждение. Процесс металлирования осуществляют с использованием реторты, состоящей из отдельных частей, и регулированием проницаемости стыков между ее частями. Массоперенос металла в поры материала заготовки ведут при сниженной проницаемости стыков частей реторты посредством перекрытия их плавким затвором, а окончательное охлаждение ведут при повышенной проницаемости стыков частей реторты удалением перекрывающего стык плавкого затвора. Предложены также устройство для реализации способа и способ регулирования проницаемости стыков реторты. Обеспечивается равномерность металлирования, воспроизводимость результатов металлирования, а также увеличивается ресурс работы реторты. 3 н.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к производству изделий с карбид кремния-, нитрид кремния-, углеродсодержащей основой и предназначено для защиты от окисления изделий, работающих в условиях окислительной среды при высоких температурах. Техническим результатом изобретения является повышение стойкости покрытия к термоударам. Способ получения защитного покрытия на изделиях с карбид кремния-, нитрид кремния-, углеродсодержащей основой включает формирование на поверхности изделия шликерного покрытия из смеси мелкодисперсных порошков углерода и нитрида кремния со связующим, нагрев изделия в парах кремния в замкнутом объеме реактора до температуры 1700-1800°C с выдержкой в указанном интервале температур в течение 1-2 часов и охлаждением в парах кремния. Перед нагревом до температуры 1700-1800°C производят капсулирование частиц нитрида кремния более термостойким материалом и/или кремнием. Капсулирование осуществляют, например, путём предварительного нагрева порошка нитрида кремния в парах кремния до 1500оС или в кипящем слое в среде углеродсодержащего газа при температуре частичной карбидизации и формирования на частицах Si3N4 пироуглеродного покрытия, а также путём обработки шликерного покрытия в углеродсодержащей среде при температуре частичной карбидизации нитрида кремния. 7 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ СТЫКОВ МЕЖДУ ЧАСТЯМИ РЕТОРТЫ В ОСНАСТКЕ ДЛЯ СИЛИЦИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ // 2520171
Изобретение относится к области производства конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, в установке для силицирования паро-жидкофазным методом. Между частями реторты установки для силицирования в местах расположения стыков со стороны ее наружной поверхности формируют плавкий затвор. Плавкий затвор формируют в торцевом углублении, а в качестве материала плавкого затвора используют: Si3N4-Si или Ti3SiC5-Ti Si2-Si, или TiSi2-Si. Указанные материалы получают путем пропитки установленных или сформированных на дне кольцевого углубления с перекрытием стыка пористых заготовок на основе Si3N4 или смеси TiC и Ti, или Ti расплавом кремния или его сплавами с Cu и Al. Достигается повышение стабильно высоких результатов по степени и равномерности силицирования при сохранении высокого ресурса работы реторт и устройства для силицирования в целом. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ КАРБИДА И НИТРИДА КРЕМНИЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ НЕГО ИЗДЕЛИЙ // 2511415
Изобретение относится к области конструкционных материалов на основе карбида и нитрида кремния, предназначенных для работы в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химико-металлургической промышленности, а также в авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Техническим результатом изобретения является повышение окислительной стойкости материала и его стойкости к термоудару при больших скоростях нагрева. В керамическом материале на основе карбида и нитрида кремния, получаемом методом реакционного спекания, функцию наполнителя выполняет нитрид кремния, а функцию матрицы - карбид кремния и свободный кремний; при этом материал не имеет открытых пор, а свободный кремний представляет собой вкрапления в карбид кремния. Для получения этого материала готовят пресс-массу на основе связующего, порошка нитрида кремния в качестве будущего наполнителя и порошка углерода который после термохимической обработки будет выполнять функцию матрицы, проводят прессование заготовки, ее термохимическую обработку в парах кремния в вакууме по режиму, предусматривающему нагрев до 1700-1800°C, выдержку в указанном интервале температур в течение 1-2 часов и охлаждение. Порошок нитрида кремния капсулируют перед приготовлением пресс-массы или непосредственно в процессе термохимической обработки заготовки в парах кремния (или до неё) путем заполнения пор между частицами нитрида кремния и углерода конденсатом паров кремния, либо путем частичной карбидизации частиц нитрида кремния, либо путем комбинации указанных приемов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.
