Патенты автора Ярцев Дмитрий Владимирович (RU)
Изобретение относится к области разработки и производства углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ) на основе углеродной матрицы, сформированной из каменноугольных пеков в процессе карбонизации и последующих высокотемпературных обработок, и армирующих каркасов из углеродного волокна. Технический результат изобретения - исключение искажений формы и армирующей структуры заготовки, снижение энерго- и трудозатрат, а также повышение стабильности микро- и макроструктуры УУКМ, плотности и повышение физико-механических свойств УУКМ. Предложенный способ включает последовательные процессы создания многомерного каркаса заготовки из углеродного волокна, размещения каркаса заготовки в пропиточном контейнере с возможной фиксацией в обжимающей оснастке, исключающей искажения формы и армирующей структуры, заполнения свободного пространства контейнера каменноугольным пеком, пропитки армирующего каркаса расплавленным пеком, карбонизации в газостатическом оборудовании под давлением и высокотемпературной обработки заготовки в вакууме, с повторением этих процессов до получения материала с плотностью более 1,91 г/см3. Контактное давление при пропитке на этапе нагрева заготовки до температуры, соответствующей минимальной вязкости, пека составляет 0,1-0,4 МПа, а давление при карбонизации на первом цикле уплотнения не превышает 10 МПа, и на каждом последующем цикле повышается так, что его уровень не превышает значение предела прочности материала заготовки на сжатие, определенное после предыдущего цикла уплотнения. Многонаправленный армирующий каркас может иметь стержневую или плетеную структуру. Для пропитки заготовки может использоваться высокотемпературный каменноугольный пек или сочетание среднетемпературного и высокотемпературного каменноугольного пека. 3 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области углерод-карбидокремниевых конструкционных материалов на основе объемно-армированных каркасов из углеродного волокна, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефтяной и металлургической промышленности, а также в авиакосмической технике. Углерод-карбидокремниевый композиционный материал имеет объемно-армированную структуру на основе многонаправленных стержневых каркасов (n=3, 4 …, где n - число направлений армирования) из углеродного волокна и комплексную углерод-карбидокремниевую матрицу, получаемую из углеводородов в процессе их карбонизации при атмосферном давлении или изостатически под давлением, насыщения заготовок пироуглеродом, высокотемпературной обработки, предварительного силицирования и последующего повторного силицирования после механической обработки. Силицирование (предварительное и повторное) углерод-углеродной заготовки может проводиться любым известным способом, в том числе смесью кремния и бора или смесью кремния с другими тугоплавкими компонентами, или соединениями на основе кремния при плотности заготовок под силицирование в пределах от 1,60 до 1,95 г/см3 в зависимости от конечного использования материала. Представленный углерод-карбидокремниевый композиционный материал обладает высокой термоэрозионной и окислительной стойкостью, а также достаточными физико-механическими характеристиками, которые повышаются с ростом температуры. 1 з.п. ф-лы, 8 пр., 2 табл., 2 ил.
Изобретение относится к защитным противоокислительным покрытиям для углеродных и углерод-керамических материалов. Технический результат – повышение окислительной стойкости покрытия. На углеродсодержащую основу приклеивают с помощью фенольной смолы или полимерного клея слой фольги из терморасширенного графита. После затвердевания клеевого шва их совместно силицируют. В качестве углеродсодержащей основы используются углерод-углеродные или углерод-керамические композиционные материалы многомерного армирования или конструкционные графиты. В результате на поверхности изделия сформировано карбидокремниевое покрытие с наноразмерной шероховатостью. 3 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение относится к области производства изделий из углеродных материалов и предназначено для создания соединений деталей из углеродных материалов, применяемых в авиакосмической технике и других отраслях промышленности, и может быть использовано как способ стопорения резьбовых соединений в интегральных жаростойких конструкциях из углерод-углеродных и углерод-керамических композиционных материалов, а также резьбовых соединений составных частей теплозащитных корпусов. Техническим результатом является повышение надежности соединения элементов при экстремальной эксплуатации. Способ стопорения резьбового соединения деталей из углеродных материалов заключается в нанесении на резьбовые поверхности деталей клеевой композиции, свинчивании и отверждении клеевого шва, при этом после свинчивания соединенные детали подвергаются термообработке в электровакуумной печи при температурах до 1000°С для деталей, эксплуатирующихся при температурах до 1650°С, и до 1850°С для деталей, эксплуатирующихся при температурах до 2200°С, при этом клеевая композиция содержит фенольную смолу с выходом коксового остатка после термообработки при 1000°С не менее 40% и мелкодисперсный порошковый наполнитель с процентным содержанием по массе не более 40% для температур эксплуатации до 1650°С и не более 55% для температур эксплуатации до 2200°С. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области создания и производства углеродных материалов с высокими физико-механическими характеристиками, в частности углерод-углеродных композиционных материалов на основе тканых армирующих наполнителей из углеродного высокомодульного волокна и углеродной матрицы, сформированной из пеков в процессе карбонизации и последующих высокотемпературных обработок. Способ получения углеродного композиционного материала (УУКМ) на основе углеродного волокнистого наполнителя и углеродной матрицы включает последовательные процессы сухой выкладки каркаса на основе армирующего наполнителя в виде ткани из углеродного высокомодульного волокна на оправку, закрепления оправки с тканью в приспособлении для пропитки сухого каркаса, размещая его в пропиточном контейнере, и проводят пропитку каркаса пеком и карбонизацию, затем каркас пропитывают пеком и карбонизируют в герметизированном контейнере в аппарате высокого давления, где в качестве передающей давление среды используют кварцевый песок, извлекают заготовки и графитизируют в вакууме. При этом операции пропитки и карбонизации под давлением и вакуумной графитации повторяют до получения материала с плотностью 1,88-1,91 г/см3. Изобретение позволяет получить УУКМ на основе армирующих наполнителей в виде тканей из углеродного высокомодульного волокна, обладающих высокими физико-механическими характеристиками, при наименьших затратах. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
