Патенты автора Бейлина Наталья Юрьевна (RU)

Изобретение относится к технологии получения графитированных конструкционных материалов с повышенными физико-механическими характеристиками для создания углеродных изделий. Предложен способ получения наноструктурированного каменноугольного пека, включающий смешение частиц дробленого пека в твердом состоянии с углеродными нанотрубками в диспергированном состоянии в атмосфере инертного газа при воздействии на смесь частиц электростатическим полем в униполярном коронном разряде при напряженностях электрического поля от 1 до 6 кВ/см, нагревание смеси выше температуры размягчения при постоянном перемешивании и охлаждение. Согласно способу частицы дробленого пека в твердом состоянии имеют размер -250 мкм, при этом нагревание смеси ведут до температуры равной двойной температуре размягчения пека, а охлаждение ведут до получения заплавленных кусков. Изобретение обеспечивает улучшение характеристик каменноугольных пеков и углерод-углеродных композитов на их основе. 3 табл., 1 ил.

Изобретение относится к упрочнению углеродных волокон (УВ), используемых для получения композиционных материалов. Способ упрочнения углеродных волокон включает термообработку с протягиванием волокон через зону нагрева. Термическую обработку проводят в зоне высокотемпературного нагрева 2500-3000°С, в инертной атмосфере, в течение 18-32 секунд, с приложением нагрузки на обрабатываемое волокно в диапазоне от 1,0 до 3,75 г/текс за счет разности скоростей подающих и принимающих механизмов. Величина нагрузки на обрабатываемое волокно обратно пропорциональна времени пребывания в зоне высокотемпературного нагрева. Кроме того, может проводиться дополнительная пропитка УВ аппретирующим составом водного раствора поливинилового спирта 6-8 г/литр и сушка в кварцевой трубчатой печи, с увеличением температуры в зависимости от времени пребывания в зоне сушки от 60 до 120 секунд в пределах 130-300°С. Изобретение позволяет получить углеродное волокно с повышенным значением предельной прочности на разрыв до 10% и повышенным значением модуля упругости до 50-60%. 1з.п. ф-лы, 8ил, 3 табл

Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе углерода и изделий из них теплозащитного, конструкционного, химически стойкого назначений, подлежащих эксплуатации в условиях комплексных статических и динамических нагрузок под нагревом при температуре до 2000°С в окислительной среде и высокоскоростных абразивосодержащих окислительных газовых потоках и жидкостных средах (авиакосмическая техника, высокотемпературное электротермическое оборудование в химической, нефтяной и металлургической промышленностях). Способ изготовления изделий из углеродкерамического композиционного материала включает изготовление углепластиковой заготовки изделия на основе углеродного волокнистого материала и полимерного связующего, ее карбонизацию и/или уплотнение углеродом и силицирование. В соответствии с предлагаемым техническим решением силицирование проводят путем пропитки карбонизованной заготовки и/или уплотненной заготовки расплавом кремния, низколегированным адгезионно-активными металлами из ряда Ti, Zr, Nb, Та. Для этого предварительно готовят шихту в виде смеси порошков кремния и металла из ряда Ti, Zr, Nb, Та при соотношении, мас.%: кремний - 97÷99, металл - 1÷3. Нанесение шихты на поверхность изделий осуществляют путем технологической обмазки компаундом, в котором наполнителем является указанная шихта в количестве 50-250% от массы карбонизованной заготовки изделия, а связующим - растворы органических и неорганических соединений в количестве до 20-40% от массы шихты. Заготовку сушат и отверждают, после чего подвергают термообработке до температуры 1900-1950ºС в вакууме в течение 50-70 часов. Технический результат изобретения - улучшение физико-механических свойств и термоокислительной стойкости изделий за счёт равномерности силицирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Настоящее изобретение относится к области композитных конструкций, применяемых в качестве жаростойкого теплообменника или фильтра в летательных аппаратах гражданской авиации, авиакосмической и ракетной техники. Жаростойкая сотовая конструкция содержит сотоблок, заключённый в корпус, и состоит из карбида кремния и диспергированных в нем не более 14 мас.% частиц углерода. Сотоблок представляет собой множественное чередование сопряженных между собой плоских перфорированных пластин и гофрированных непроницаемых перегородок, причем образующая гофров каждой предыдущей непроницаемой перегородки перпендикулярна образующей гофров каждой последующей непроницаемой перегородки. Сотоблок расположен в корпусе так, что у одной из совокупностей непроницаемых гофрированных перегородок образующие гофров параллельны направлению ввода рабочей среды, а у другой совокупности - перпендикулярны этому направлению, при этом откидное днище выполнено глухим и сопрягается с корпусом перпендикулярно направлению ввода рабочей среды. Торец корпуса, параллельный этому направлению, снабжен крышками с патрубками для вывода отработанной среды. Проводка потока рабочей среды осуществляется через перфорированные пластины ячеистой структуры сотового наполнителя. Технический результат изобретения - повышение температуры эксплуатации и эффективности использования изделий. 4 ил.

Изобретение относится к технологии получения углеродных волокон в виде нитей, жгутов и касается углеродного высокомодульного волокна с модифицированной поверхностью для армирования композитов и способа ее модификации. Волокно имеет поверхность с гребневидными образованиями в виде гофров, трапецеидальных в сечении вдоль оси волокна высотой до 1,0 мкм с вершинами округлой формы, которые упорядоченно расположены на образующей поверхности волокна и сопрягаются в основаниях своими образующими по окружностям с радиусом закругления не более 50 нм. Высокомодульное углеродное волокно получают модификацией поверхности, заключающейся в изменении топографии и удельной поверхности волокон, подвергают ионному облучению при непрерывном транспортировании ионами инертных газов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 пр.

Изобретение относится к области технологии получения высокотемпературных углеродных волокнистых материалов, используемых в качестве армирующих наполнителей композиционных материалов на основе полимерной, углеродной, керамической и металлической матриц, эксплуатируемых в условиях вакуума, инертной или восстановительной среды при нормальной и высокой температурах, Способ термической обработки углеродсодержащих волокнистых материалов, в том числе и содержащих катализатор карбонизации с содержанием бора, включает нагрев до 450-2400°C с последующим охлаждением при непрерывном транспортировании материала через зону нагрева. При этом нагрев проводят в изолированных одна от другой реакционных зонах: в низкотемпературной с нагревом до температуры 450°С и в высокотемпературной с нагревом до температуры 1200-2400°C с охлаждением материала между этапами нагрева на воздухе или отмывкой в воде. Летучие продукты пиролиза, выделяющиеся при термической обработке в интервале температур до 450°С, удаляют из низкотемпературной реакционной зоны в направлении транспортирования материала, а летучие продукты, выделяющиеся в интервале температур до 1200-2400°C, удаляют из высокотемпературной реакционной зоны в направлении, противоположном транспортированию материла, раздельно. Кроме того, транспортируют охлажденный материал между этапами термической обработки, синхронизируя скорости его движения на низкотемпературном и на высокотемпературном этапах термической обработки. Охлаждение материала с присутствием катализатора карбонизации между этапами проводят отмывкой в воде при температуре 70-100°C в течение 20-30 мин, а затем сушат при температуре не выше 70°С в течение не более 30 минут. 3 з.п .ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к области технологии получения высокотемпературных углеродных волокнистых материалов, используемых в качестве армирующих наполнителей композиционных материалов на основе полимерной, углеродной, керамической и металлической матриц. Установка для термической обработки углеродсодержащих волокнистых материалов включает устройство карбонизации и изолированное от него устройство графитации, между которыми встроено устройство для накопления и охлаждения карбонизованного материала и/или его отмывки и сушки. При этом устройство графитации может быть выполнено в виде двух одинаковых электрографитовых печей, не сообщающихся между собой и размещенных параллельно одна над другой по высоте. Электрографитовая печь включает нагревательный элемент, патрубок для удаления летучих продуктов, затвор на выходе для предотвращения доступа газовой среды в печь, трубопроводы для подачи инертного газа, приводной механизм для транспортирования термообрабатываемого материала, а также охлаждаемый металлический корпус с теплоизоляционным блоком, в котором проделаны горизонтальные щелевые каналы для транспортирования материала. Входной канал выполнен в виде патрубка прямоугольного сечения для удаления летучих продуктов, а между его верхней и нижней внутренними поверхностями над транспортируемым материалом под наклоном к указанным поверхностям установлен графитовый экран с зазорами между верхней поверхностью канала и верхним торцом экрана, а также между нижней поверхностью канала и нижним торцом экрана. Экран разделяет камеру нагрева на зону максимальной температуры, содержащей нагреватель, и зону средней температуры. Достигаемый при этом технический результат заключается в увеличении производительности и стабильности процесса термической обработки углеродсодержащих волокнистых материалов, а также в повышении качества готового продукта. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к процессам карбонизации волокнистых вискозных материалов, и может быть использовано при производстве графитированных волокнистых материалов, используемых в качестве наполнителей композиционных материалов; электродов; гибких электронагревателей; фильтров агрессивных сред; в изделиях спортивного и медицинского назначения и др. Материал предварительно подвергают релаксационной обработке. Полученный материал, содержащий катализатор пиролиза, непрерывно транспортируют через зоны нагрева карбонизации. Карбонизацию проводят до 320-360°С в тепло- и газоизолированных одна от другой не менее, чем трех зонах нагрева, транспортируя материал под наклоном снизу вверх, увеличивая температуру нагрева от 160-200°С в первой зоне, на 40-60°С в каждой последующей зоне нагрева, по сравнению с предыдущей. Одновременно удаляют из указанных зон летучие продукты в тепло- и газоизолированную от внешней среды зону эвакуации, расположенную над зонами нагрева и сообщающуюся с ними через перфорированную стенку. Температуру в зоне эвакуации летучих устанавливают на 5-15°С выше температур соответствующих зон нагрева, а температуру выходного патрубка 5-15°С выше максимальной температуры карбонизации. Изобретение обеспечивает повышение интенсивности процесса и улучшение качества получаемых углеродных волокнистых материалов. 2 ил., 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается установки карбонизации волокнистых вискозных материалов для получения комбинированных углеродных нитей. Установка включает корпус и помещенную в него камеру карбонизации, торцевые стенки которых снабжены щелевыми отверстиями для ввода исходного и вывода карбонизированного материалов и уплотнительными затворами, а также электронагревательными элементами, патрубками для подачи инертного газа и вывода газообразных продуктов пиролиза. Корпус с камерой установлен наклонно под углом 10-15° к горизонтальной плоскости. Отверстие для ввода исходного материала устроено в нижнем торце. Камера помещена в дополнительный кожух, верхняя стенка которого отстоит от верхней стенки камеры на расстоянии 100-150 мм, снабжена поперечной щелью, протяженной во всю ширину верхней стенки камеры, и сообщается с патрубком пирамидальной формы для удаления летучих продуктов, встроенным вблизи выходного торца корпуса установки и снабженным обогревом. Теплоизоляция установки размещена между стенками корпуса и кожуха, нагреватели размещены снаружи камеры, причем с нижней стенкой они находятся в непосредственном контакте, а по отношению к верхней стенке крепятся с возможным переменным зазором. Изобретение обеспечивает усовершенствование конструкции установки и повышает качество производимого на этой установке карбонизированного материала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к получению углеродных волокнистых материалов и может быть использовано в производстве армирующих наполнителей композитов, теплоизоляции высокотемпературного термического оборудования, гибких электронагревателей, электродов, фильтров агрессивных газов, жидкостей и расплавов при высоких температурах, в производстве спортивных изделий, в медицине. Способ включает обработку вискозного волокнистого материала катализаторами пиролиза, нагревом до температуры карбонизации и последующую графитацию до температуры 3000°C в инертной среде. Перед карбонизацией осуществляют приготовление прекурсора путем предварительной отмывки исходного материала водой и/или 5-10%-ным раствором гипосульфита натрия при нагревании и сушке, и/или ионизирующего облучения пучком быстрых электронов при транспортировании через камеру облучения ускорителя электронов, и/или тепло-влажностного синтеза комплексного катализатора на поверхности вискозного волокна и в пористой его системе в (10-20)%-ном кипящем водном растворе хлористого аммония и с добавлением диаммоний фосфата в отношении от 0,5 до 4,0 с последующей пропаркой в горячем паре и окончательной вентилируемой сушкой при непрерывном транспортировании, обеспечивающими осаждение катализатора в виде аморфной пленки. Повышается стабильность процесса карбонизации вискозного волокнистого материала и физико-механические свойства получаемого углеродного материала. 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл., 12 пр.
Изобретение относится к области изготовления углеграфитовых материалов, в частности к материалам для изготовления кристаллизаторов, используемых для непрерывной разливки цветных металлов и сплавов

 


Наверх