Патенты автора Синани Игорь Лазаревич (RU)
Изобретение относится к способам изготовления изделий из углерод-карбидокремниевых композиционных материалов, предназначенных для использования в окислительной среде при высоких температурах. Согласно способу формируют каркас структуры 2,5 d на основе тканевых заготовок из длинномерных жаростойких волокон типа углеродных и карбидокремниевых. При наборе пакета тканевых заготовок между ними прокладывают целлюлозную бумагу. Пакет требуемой толщины прошивают углеродной или карбидокремниевой нитью и пропитывают водным раствором соединения, катализирующего процесс роста углеродных нанотрубок или волокон. Затем каркас сушат и пропитывают коксообразующим связующим, после чего формуют пластиковую заготовку, придавая тем самым форму и размеры будущему изделию. Полученную пластиковую заготовку карбонизуют в инертной среде при нагреве до 800-850°С, обеспечивая образование кокса и рост углеродных нанотрубок или волокон в межволоконных порах каркаса и в межфиламентных порах волокон, а также в порах кокса. Затем, при необходимости, заготовку из карбонизованного пластика подвергают высокотемпературной обработке и насыщают пироуглеродом. Для получения карбидокремниевой матрицы проводят силицирование заготовки паро-жидкофазным методом. Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик тонкостенных, крупногабаритных и сложнопрофильных изделий. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.
СПОСОБ ЗАЩИТЫ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ОТ ОКИСЛЕНИЯ // 2716323
Изобретение относится к способам защиты углеродсодержащих материалов от окисления и касается защиты от окисления крупногабаритных изделий. Согласно способу заготовку из пористого углеродсодержащего композиционного материала подвергают предварительному силицированию жидкофазным методом при нагреве до 1650-1750°С при давлении в реакторе 600-760 мм рт.ст. в аргоне с использованием нитрида кремния в качестве прекурсора жидкого кремния. Оставшийся некарбидизованным кремний отгоняют в вакууме при температуре 1800-1850°С. Операции силицирования и отгонки свободного кремния из пор материала осуществляют в едином технологическом процессе. Затем в порах материала заготовки одним из известных методов формируют высокопористый углерод, предпочтительно, путем выращивания наноуглерода в форме частиц, волокон или трубок. После этого на поверхности заготовки формируют шликерное покрытие на основе диборидов тугоплавких металлов и химически активного к кремнию компонента(ов): нанодисперсного углерода, карбидов молибдена (МоС и Mo2C) или Mo5Si3, или смесь углерода с молибденом с размером частиц до 5 мкм. Производят окончательное силицирование паро-жидкофазным методом. Поверх полученного покрытия формируют покрытие на основе оксидов тугоплавких металлов. Техническим результатом является повышение надежности защиты углеродсодержащих материалов крупногабаритных изделий от окисления при температурах 2000°С и более при одновременном повышении воспроизводимости получаемых результатов. 1 з.п. ф-лы, 4 пр., 2 табл.
Изобретение относится к процессам металлирования паро-жидкофазным методом и предназначено для выбора наиболее оптимальных технологических параметров при разработке новых процессов металлирования и их совершенствовании. Способ определения скорости заполнения пор пористого материала конденсатора конденсатом паров металла в процессе металлирования паро-жидкофазным методом включает обеспечение разницы температур между температурой конденсатора из пористого материала и источника паров металла с более высокой температурой, чем температура упомянутого конденсатора, на одной из стадий процесса металлирования, включающего нагрев, изотермическую выдержку и охлаждение. Под конденсатором устанавливают сборник жидкого конденсата паров металла и создают условия для исключения испарения из него конденсата паров металла. После проведения процесса металлирования определяют привес конденсатора, массу покрытия на конденсаторе, исходя из толщины покрытия, и массу жидкого конденсата паров металла в сборнике. После чего, исходя из объема пор материала конденсатора, времени заполнения пор материала конденсатором и изменения веса конденсатора, вычисляют скорость заполнения пор материала конденсатора конденсатом паров металла по формуле: где v - скорость заполнения пор пористого материала конденсатора, г/(см3×ч); vп и vж - скорость образования твердого, в виде покрытия, и жидкого конденсата паров металла на поверхности не содержащего открытых пор материала конденсатора соответственно, в г/(см2×ч); τобщ - длительность одной из стадий металлирования, на которой создается разница температур между температурами источника паров металла и конденсатора, ч; mк - привес конденсатора, г; mп - масса твердого конденсата паров металла в виде покрытия на поверхности не имеющего открытых пор материала конденсатора, г; mж - масса жидкого конденсата паров металла в сборнике конденсата, г; V - объем пор материала конденсатора, см3; S - площадь поверхности конденсатора из пористого материала, см2. Скорости образования покрытия на конденсаторе и жидкого конденсата паров металла, vп и vж соответственно, определяют при тех же технологических параметрах процесса с учетом толщины покрытия металлирования, что и технологические параметры процесса металлирования конденсатора из пористого материала. В частных случаях осуществления изобретения осуществляют определение скорости заполнения пор пористого материала конденсатом паров кремния. Обеспечивается расширение технологических возможностей способа. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к процессам конденсации паров металлов, в частности кремния, протекающей на горячей поверхности плотного материала, и предназначено для использования при разработке новых процессов металлирования и их совершенствования. Способ определения скорости образования конденсата паров металла на горячей поверхности конденсатора из не имеющего открытых пор химически инертного к металлу термостойкого материала в зависимости от технологических параметров процесса металлирования паро-жидкофазным методом включает создание разницы температур между температурой конденсатора и источника паров металла с более высокой температурой у последнего на одной или нескольких стадиях процесса металлирования, включающего нагрев, изотермическую выдержку и охлаждение, сбор конденсата и вычисление скорости его образования. Собирают твердый и жидкий конденсат паров металла, при этом под упомянутым конденсатором устанавливают сборник жидкого конденсата паров металла. Устройство содержит реактор замкнутого объема, установленный в нагревателе, и источник паров металла, расположенный в нижней части реактора и имеющий более высокую температуру, чем температура упомянутого конденсатора. Упомянутое устройство содержит сборник жидкого конденсата паров металла, который расположен между указанным конденсатором и источником паров металла в той же температурной зоне, что и источник паров металла, и заполнен ультрадисперсными частицами химически инертного к металлу термостойкого материала. Нагреватель выполнен двухсекционным по высоте с отличающимися по температуре зонами. Упомянутый конденсатор и источник паров металла размещены в реакторе напротив указанных зон. Обеспечивается расширение технологических возможностей при металлировании паро-жидкофазным методом. 4 н. и 4 з.п., 4 ил.
Изобретение предназначено для использования при изготовлении изделий, работающих в окислительных газовых потоках, в абразивосодержащих газовых и жидкостных потоках, а также в качестве пар трения. Способ изготовления тонкостенных изделий из композиционного материала на основе углерод-керамической матрицы с градиентными по толщине свойствами включает формирование каркаса слоистой или слоисто-прошивной структуры из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон, уплотнение его углерод-керамическим матричным материалом путем пропитки каркаса полимерным связующим, формование пластиковой заготовки, высокотемпературную обработку и насыщение пироуглеродом вакуумным изотермическим методом с получением заготовки изделия, защитные и несущие слои которой имеют разную химическую активность по отношению к кремнию, и силицирование полученной заготовки. При формировании каркаса на границе между защитными и несущими слоями прокладывают или формируют пленку из непроницаемого эластичного полимерного материала, стойкого к компонентам полимерного связующего, а при необходимости прошивки пакета волокнистых заготовок применяют прошивную нить с эластичным полимерным покрытием. Защитные и несущие слои в каркасе пропитывают соответственно керамообразующим и коксообразующим связующим, насыщение карбонизованного и/или прошедшего высокотемпературную обработку пластика пироуглеродом производят при 1020-1050°С, давлении в реакторе 7-36 мм рт.ст. при подаче углеродсодержащего газа только со стороны несущих слоев до открытой пористости материала указанных слоев 6-10%. Перед силицированием заготовки открытые поры материала заполняют нанодисперсным углеродом или смесью нано- и мелкодисперсного углерода с размером частиц не более 5 мкм, а силицирование производят паро-жидкофазным методом при первоначальном массопереносе кремния в поры материала путем капиллярной конденсации его паров при температуре заготовки 1300-1600°С, давлении в реакторе не более 27 мм рт.ст., при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 100-10 градусов. Технический результат изобретения - повышение эксплуатационных характеристик тонкостенных изделий с градиентными по толщине свойствами. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 19 пр.
Изобретение относится к области композиционных материалов с углерод-карбидокремниевой матрицей, предназначенных для работы в условиях высокого теплового нагружения и одностороннего воздействия окислительной среды с высоким окислительным потенциалом. Способ включает формирование каркаса из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон с покрытием из пироуглерода, или пирокарбида кремния, или нитрида бора, уплотнение его углеродным матричным материалом с получением заготовки из материала с открытой пористостью, уменьшающейся от защитных слоев к несущим слоям материала будущего изделия и доуплотнение материала заготовки углерод-карбидокремниевым матричным материалом с использованием процесса силицирования. Уплотнение каркаса углеродным матричным материалом производят в следующей последовательности: формуют пластиковую заготовку на основе коксообразующего связующего, карбонизуют и насыщают пироуглеродом вакуумным изотермическим методом до открытой пористости материала несущих слоев 6-12% при исключении доступа углеродсодержащего газа со стороны защитных слоев материала. Затем проводят промежуточное силицирование парожидкофазным методом путем введения в поры материала при температуре заготовки 1300-1550°C ограниченного количества кремния, не превышающего стехиометрическое количество от содержания углеродной матрицы в защитных слоях материала, нагревают и выдерживают заготовку при 1700-1800°C и охлаждают в парах кремния при температуре заготовки, равной или на 10-15 градусов превышающей температуру паров кремния. Доуплотнение материала заготовки углерод-карбидокремниевым матричным материалом осуществляют путём выращивания в порах материала заготовки наноуглерода и окончательно силицируют парожидкофазным методом при массопереносе кремния в поры материала путем капиллярной конденсации его паров при температуре заготовки 1300-1550°C с последующим нагревом и выдержкой при температуре заготовки 1750-1800°C. Техническим результатом является обеспечение возможности изготовления тонкостенных изделий с существенно отличающимися по их толщине свойствами при сохранении их высокого уровня без необходимости применения операции механической обработки. 2 з.п. ф-лы, 17 пр., 1 табл.
Изобретение может быть использовано при изготовлении изделий из композиционных материалов, предназначенных для работы в условиях воздействия внутреннего давления среды с высоким окислительным потенциалом. Композиционный материал содержит каркас из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон, углерод-карбидокремниевую матрицу и придающий ему герметичность свободный кремний. Содержание карбида кремния в углерод-карбидокремниевой матрице и имеющихся в ней наноразмерных частиц углерода и/или карбида кремния изменяется по толщине материала изделия. Наибольшее содержание приходится на защитные слои, а наименьшее - на несущие слои материала изделия. Размер вкраплений свободного кремния в карбиде кремния в объеме и в поверхностных слоях не превышает соответственно 8-10 мкм и 2-3 мкм. Сначала изготавливают пористую заготовку из углеродсодержащего материала на основе термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон с коэффициентами линейного термического расширения (клтр), близкими к клтр компонентов углерод-карбидокремниевой матрицы, имеющую открытую пористость, уменьшающуюся от защитных слоев к несущим слоям от 20-60 до 6-12%. Затем открытые поры заполняют нанодисперсным углеродом или его смесью с мелкодисперсным углеродом с размером частиц не более 5 мкм. Полученную заготовку силицируют паро-жидкофазным методом путем нагрева, выдержки при температуре завершения карбидизации кремния и охлаждения в его парах. Первоначальный массоперенос кремния в поры производят путем капиллярной конденсации его паров в интервале температур на заготовке 1300-1600ºС, давлении в реакторе не более 27 мм рт. ст. и при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки на 100-10°С. Технический результат: повышение эксплуатационных характеристик изготавливаемых изделий в условиях высокотемпературного воздействия окислительной среды и наличии перепада давления со стороны их внутренней и наружной поверхности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к производству изделий из углеродсодержащих материалов и предназначено для защиты от окисления изделий, работающих к условиях окислительной среды при высоких температурах. Техническим результатом является повышение жаростойкости, прочности и вязкости разрушения, а также стойкости покрытий к тепловому удару. Способ получения защитных покрытий на изделиях с углеродсодержащей основой включает формирование на поверхности изделия шликерного покрытия на основе композиции, состоящей из смеси нанодисперсных и ультрадисперсных порошков тугоплавких элементов и/или соединений, по крайней мере один из которых химически активен к кремнию и образует при взаимодействии с ним карбид кремния и/или тугоплавкие силициды, и/или тройные соединения, и временного связующего. Затем производят реакционное спекание шликерного покрытия в вакууме в парах кремния путем пропитки конденсатом его паров в интервале температур 1300-1450°С при температуре паров кремния, превышающей температуру изделия на 10-50 градусов, с последующим нагревом до температуры завершения реакций образования указанных выше соединений, при этом при меньшей температуре и меньшей разнице температур происходит пропитка наиболее мелких пор шликерного покрытия. 1 табл., 21 пр.
Изобретения относятся к области композиционных материалов с карбидкремниевой матрицей, предназначенных для работы под избыточным давлением в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и могут быть использованы в химической, нефтяной и металлургической промышленности, а также в авиатехнике. Карбид кремния, армированный длинномерными жаростойкими волокнами, совместимыми по коэффициенту линейного термического расширения с компонентами матрицы, содержит равномерно распределенные по объему материала свободный кремний и углерод в количестве до 6 и 15 вес.% соответственно; при этом размеры отдельных фрагментов кремния не превышают 10-15 мкм. Часть карбида кремния представлена наноразмерными зернами, волокнами или трубками. Для изготовления изделий из вышеописанного карбида кремния формируют каркас из длинномерных волокон, на волокнах каркаса формируют пироуглеродное покрытие, затем на основе каркаса и коксообразующего связующего формуют пластиковую заготовку, производят её карбонизацию. Поры карбонизованного пластика заполняют наноразмерным углеродом в форме частиц, волокон или трубок и производят силицирование заготовки паро-жидкофазным методом путем капиллярной конденсации паров кремния в интервале температур 1350-1500°C при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки на 50-100 градусов, при этом меньшей температуре на заготовке соответствует большая разница между температурой паров кремния и заготовкой и наоборот, после чего производят нагрев и выдержку при 1700-1750°C в отсутствие указанной разницы температур. Техническим результатом является повышение срока службы герметичных изделий в химически агрессивных средах при высоких температурах. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 пр., 1 табл.
Изобретение относится к области композиционных материалов состава SiC/C-SiC-Si, предназначенных для работы в условиях окислительной среды и механического нагружения при высоких температурах. Формируют каркас из карбидокремниевых волокон, содержащих в своей структуре свободный углерод и связанный с атомами кремния кислород. Затем уплотняют его коксопироуглеродной матрицей до ее содержания, составляющего 0,9-1,5 от содержания кислорода в карбидокремниевых волокнах в пересчёте на плотность пластиковой заготовки. После этого проводят силицирование полученной заготовки в вакууме парожидкофазным методом путем нагрева и охлаждения в парах кремния, чередующееся с дополнительным частичным уплотнением пористой заготовки коксопироуглеродной матрицей. Введение в поры материала заготовки кремния при силицировании и коксопироуглеродной матрицы при частичном доуплотнении ею материала осуществляют порционно не менее чем за два приема; при этом на первом этапе введения в поры материала кремния заготовку нагревают до 1300-1500°С, а на последующих - до 1600-1700°С. Силицирование, по крайней мере, на его первом этапе проводят путем капиллярной конденсации паров кремния. Очередное введение коксопироуглеродной матрицы в поры материала, в котором содержание коксопироуглеродной матрицы до проведения первого этапа силицирования составляет 0,9-1,2 от содержания кислорода в карбидокремниевых волокнах, осуществляют путем частичного уплотнения его пироуглеродом перед пропиткой коксообразующим связующим с последующей его карбонизацией. Технический результат: существенное повышение срока службы изделий в условиях окислительной среды и тепломеханического нагружения при высоких температурах. 2 з.п. ф-лы, 22 пр., 1 табл.
Изобретение относится к области композиционных материалов состава SiC/C-SiC-Si, предназначенных для работы в условиях окислительной среды и механического нагружения при высоких температурах. Согласно способу формируют каркас из карбидокремниевых волокон, содержащих в своей структуре свободный углерод и связанный с кремнием кислород, уплотняют его коксопироуглеродной матрицей до ее содержания, составляющего 0,9-1,7 от содержания кислорода в карбидокремниевых волокнах в пересчёте на плотность пластиковой заготовки. После этого проводят термообработку полученной заготовки при 1300-1500°C. В предпочтительном варианте выполнения способа термообработку проводят при атмосферном давлении в среде аргона и/или особо чистого азота или в парах моноокиси кремния. Перед силицированием заготовки ее частично уплотняют пироуглеродом и/или пропитывают коксообразующим связующим с последующей карбонизацией до получения материала с открытой пористостью 20-30% и плотностью более 1,5 г/см3, если они не соответствовали таковым. Силицирование проводят паро-жидкофазным методом путем пропитки материала конденсатом паров кремния. Техническим результатом является существенное повышение срока службы изделий в условиях окислительной среды и механического нагружения при высоких температурах. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 26 пр.
Изобретение может быть использовано при изготовлении герметичных изделий, предназначенных для работы в химической и химико-металлургической промышленности. Сначала формируют каркас из жаростойких волокон, имеющих коэффициент линейного термического расширения, близкий к коэффициенту линейного термического расширения компонентов материала матрицы. Затем каркас уплотняют углеродсодержащим материалом с образованием заготовки из пористого углеродсодержащего композиционного материала, пропитывая его керамообразующим связующим, являющимся прекурсором нитрида и/или карбида кремния. Формируют пластиковую заготовку при температуре отверждения связующего, термообрабатывают ее при конечной температуре 1300-1600°C, после чего в поры материала вводят углерод. Затем проводят силицирование полученной заготовки паро-жидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния, для чего осуществляют капиллярную конденсацию паров кремния при 1300-1600°C и давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. с последующей выдержкой при 1600-1700°C в течение 1-2 часов. После охлаждения полученное изделие извлекают из установки. Изобретение обеспечивает повышение срока службы герметичных изделий. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 пр.
Изобретение относится к области композиционных материалов с керамической матрицей, предназначенных для работы в условиях окислительной среды и механического нагружения при высоких температурах. Способ включает изготовление каркаса из термостойких волокон, заполнение его дисперсным наполнителем, пропитку каркаса коксообразующим связующим, формирование и силицирование полученной пористой заготовки. В качестве дисперсного наполнителя используют нитриды тугоплавких металлов (таких как кремний и титан), при химическом взаимодействии которых с углеродом образуются тугоплавкие карбиды и/или карбонитриды металлов. Силицирование заготовки проводят парожидкофазным методом путем капиллярной конденсации паров кремния при температуре заготовки не более 1500оС с последующим нагревом до 1700-1850°С, выдержкой в указанном интервале температур в течение 1-3-х часов и охлаждением. Перед проведением процесса силицирования осуществляют термообработку пластиковой заготовки при температуре образования карбидов или карбонитридов металлов 1300-1400оС. Техническим результатом является обеспечение возможности изготовления крупногабаритных тонкостенных изделий без применения механической обработки, а также повышение надежности их работы в окислительных средах при высоких температурах. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.
Изобретение относится к области композиционных материалов с керамической матрицей, предназначенных для работы в условиях окислительной среды и механического нагружения при высоких температурах. Изготавливают каркас из термостойких волокон, заполняют его дисперсным наполнителем и пропитывают коксообразующим связующим. В качестве дисперсного наполнителя используют тугоплавкие металлы, такие как B, Si, Ti, Zr, Hf, в капсуле из соответствующего нитрида или без таковой. Затем осуществляют формование пластиковой заготовки и ее термообработку в среде азота при температуре образования карбидов и/или карбонитридов соответствующих металлов. Полученную пористую заготовку силицируют паро-жидкофазным методом путем капиллярной конденсации паров кремния, нагревают до 1700-1850°C и выдерживают в указанном интервале температур в течение 1-3 часов. Технический результат - обеспечение возможности изготовления крупногабаритных тонкостенных изделий без применения механической обработки, а также повышение надежности их работы в окислительных средах при высоких температурах. 2 з.п. ф-лы, 13 пр., 1 табл.
Изобретения могут быть использованы в аппаратах химической, химико-металлургической отраслях промышленности, а также в производстве особо чистых материалов. Неразъеёмная монолитная деталь аппарата, снабженная выступающими частями, изготовлена из углерод-углеродного композиционного материала на основе каркаса тканепрошивной структуры. Для изготовления такой детали сначала формируют тканепрошивные каркасы закладных элементов в форме труб и/или пластин с фланцами путем выкладки слоев ткани с отбортовкой на фланцевый участок. Уплотняют пироуглеродом термоградиентным методом, оставляя отбортованные на фланцевый участок слои ткани ненасыщенными пироуглеродом. Механически обрабатывают насыщенный пироуглеродом участок. Затем формируют каркас основной части на формообразующей оправке путеём последовательного вшивания в него ненасыщенных пироуглеродом слоеёв ткани, насыщения их пироуглеродом термоградиентным методом и механической обработки ранее необработанных участков детали. Оправка-нагреватель предназначена для размещения основного участка каркаса закладного элемента, а формообразующая оправка, не являющаяся нагревателем, предназначена для размещения фланцевого участка. Техническим результатом является повышение срока службы деталей в химически агрессивных средах и/или при высоких температурах, увеличение их габаритов без усложнения технологии. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов с карбидно-металлической матрицей. Технический результат - обеспечение возможности изготовления крупногабаритных изделий из композиционных материалов и упрощение способа их изготовления при обеспечении хорошего качества поверхности изделия и высокой степени металлирования. Способ включает изготовление заготовки из пористого углеграфитового материала, формирование на ней шликерного покрытия на основе композиции из порошка металлирующего карбидообразующего агента и временного связующего, металлирование заготовки с последующей карбидизацией металла путем ее нагрева и выдержки в вакууме при температуре завершения карбидизации металла и охлаждение. В соответствии с предлагаемым техническим решением заготовку размещают внутри замкнутого объема реторты, куда дополнительно устанавливают тигли, заполненные тем же металлом, который является металлирующим агентом в шликерном покрытии или образуется при его термическом разложении. На стадии нагрева или нагрева и охлаждения заготовки тигли с металлом нагревают до более высокой температуры, чем температура заготовки. В предпочтительном варианте осуществления способа часть тиглей заполняют металлом, используемым при металлировании, в виде порошка. 1 з.п. ф-лы, 8 пр.
Изобретение может быть использовано в химической и химико-металлургической промышленности. Изготавливают пористую заготовку из углерод-углеродного композиционного материала (УУКМ) неполной, например половинной, толщины - внутреннюю оболочку. Герметизуют ее путем формирования на ее предварительно механически обработанной наружной или на ее внутренней и наружной поверхностях шликерного покрытия на основе углеродного порошка и временного безусадочного и невспенивающегося связующего, провязки его пироуглеродом при низком парциальном давлении углеродсодержащего газа и последующего формирования пироуглеродного покрытия. Затем на наружной поверхности внутренней оболочки нарабатывают каркас наружной оболочки, дополняющий заготовку до полной толщины, насыщают его пироуглеродом, механически обрабатывают по наружной поверхности и формируют герметичное покрытие. В качестве УУКМ наружной оболочки, дополняющей заготовку до полной толщины, используют тот же материал, что и для внутренней оболочки. Повышается ресурс работы герметичных изделий, работающих в химически агрессивных средах при высоких температурах и давлениях. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение может быть использовано при получении конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, для химической, нефтехимической, химико-металлургической промышленности и авиатехники. На заготовке из пористого углеграфитового материала формируют шликерное покрытие на основе композиции из силицирующего агента и временного связующего. Шликерное покрытие выполняют комбинированным с внутренним слоем на основе композиции из порошка нитрида кремния и некоксообразующего полимерного связующего и наружным - на основе композиции из смеси порошков карбида кремния и кварца, взятых в соотношении 1:(2-3), и жидкого стекла, или силоксанового связующего, или коллоидного раствора кремнезема в воде. Затем проводят силицирование путем нагрева заготовки в вакууме до температуры 1800°C, выдержки в течение 1-2 часов при 1800-1850°C и охлаждения. Силицирование проводят в парах кремния при давлении в реакторе не более 35 мм рт.ст., для чего в садку дополнительно устанавливают тигли с кремнием. Нагрев в интервале 1400-1700°C ведут со скоростью не менее 300-350 град/час. Упрощается способ изготовления крупногабаритных изделий из углерод-карбидокремниевого материала, обеспечивается высокая чистота их поверхности и высокая прочность. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике для получения конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды. На заготовке из пористого углеграфитового материала формируют шликерное покрытие на основе композиции из силицирующего агента и временного связующего. Внутренние слои шликерного покрытия формируют на основе нитрида кремния, а наружные - на основе кремния или капсулированного в нитридкремниевой оболочке кремния. Силицируют заготовку путем нагрева до 1800°С в вакууме или при атмосферном давлении в аргоне, выдержки 1-2 ч при 1800-1850°С и охлаждения. Первый режим включает нагрев от 1000°С до температуры образования расплава кремния со скоростью 350-500 град/час; до 1650°С - со скоростью не менее 200-250 град/час и до 1800°С - со скоростью не менее 100-200 град/час. Второй режим включает нагрев от 1000°С до 1300-1400°С со скоростью 200-250 град/час, изотермическую выдержку в этом интервале 40-60 мин, нагрев до 1700°С со скоростью не менее 300-350 град/час и с 1700 до 1800°С - со скоростью не менее 100-200 град/час. В обоих режимах нагрев в интервале 1600-1650°С производят при давлении в реакторе не более 300 мм рт.ст., а нагрев в интервале 1650-1800°С, изотермическую выдержку при 1800-1850°С и охлаждение - при давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. Упрощается способ изготовления крупногабаритных изделий, повышается чистота их поверхности и прочность. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 29 пр.
Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике для изготовления конструкционных материалов, подвергающихся воздействию агрессивных сред и механическим нагрузкам. Изготавливают заготовку из пористого углеграфитового материала, формируют на ней шликерное покрытие на основе композиции из силицирующего агента и временного связующего. В качестве силицирующего агента используют порошок нитрида кремния, а в качестве временного связующего по всей толщине или по крайней мере в наружном слое шликерного покрытия - жидкое стекло или кремнийорганическое силоксановое связующее. Затем проводят силицирование путем нагрева заготовки в вакууме до температуры 1800°С, выдержки в течение 1-2 часов при 1800-1850°С и охлаждения. При силицировании в насыщенных парах кремния давление в реакторе не более 35 мм рт.ст. и скорость нагрева в интервале 1350-1650°С не менее 300-350 град/час. При силицировании в ненасыщенных парах кремния поверх сформированного шликерного покрытия дополнительно формируют слой шликерного покрытия на основе порошка кремния и жидкого стекла или кремнийорганического силоксанового связующего. Упрощается способ изготовления крупногабаритных изделий из углерод-углеродного композиционного материала, обеспечивается высокая чистота их поверхности и высокая прочность.
Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефте-химической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике
Изобретение относится к области углерод-карбидокремниевых композиционных материалов (УККМ), работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефтяной и металлургической промышленности, а также в авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред и требующих герметичности от изделий из УККМ
Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред, в частности форсунок, тиглей, деталей тепловых узлов, высокотемпературных турбин и летательных аппаратов, испытывающих значительные механические нагрузки при эксплуатации
Изобретение относится к способам изготовления герметичных изделий, предназначенных для работы в химической, химико-металлургической и других отраслях промышленности
Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике
Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике
Изобретение относится к химической, химико-металлургической отраслям промышленности
