Высокотемпературное покрытие
Изобретение относится к авиационной промышленности и может быть использовано для защиты от окисления неметаллических материалов на основе карбидокремниевой матрицы и наполнителя из углеродного волокна. Технический результат изобретения: повышение антиокислительного действия углерод-керамических композиционных материалов при 1800oС. Предложенное высокотемпературное покрытие содержит следующие компоненты в соотношении, мас.%: кремний 6-9, бор 2,5, оксид гафния 63-68, борид гафния 8-12, пятиокись тантала 12-17. 2 табл.
Изобретение относится к авиационной промышленности и может быть использовано для защиты от окисления неметаллических материалов на основе карбидокремниевой матрицы и наполнителя из углеродного волокна.
Известно высокотемпературное покрытие следующего состава, мас.%: Кремний - 5-40 Карбид кремния - 50-70 Бор - 1-15 [1] Недостатком известного покрытия является низкое антиокислительное действие при температурах выше 1300oС. Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является высокотемпературное покрытие состава, мас.%: Дисилицид молибдена - 63-75 Кремний - 10-25 Хром - 5-10 Бор - 3-5 [2] Недостатком покрытия-прототипа является низкое ангиокислительное действие при температурах выше 1350oС. Технической задачей изобретения является повышение антиокислительного действия углерод-керамических композиционных материалов при температуре 1800oС. Поставленная техническая задача достигается тем, что предложено высокотемпературное покрытие, содержащее кремний и бор, которое дополнительно содержит оксид гафния, борид гафния и пятиокись тантала при следующем соотношении компонентов. мас.%:Кремний - 6-9
Бор - 2-5
Оксид гафния - 63-68
Борид гафния - 8-12
Пятиокись тантала - 12-17
Совместное введение оксида гафния, борида гафния и пятиокиси тантала в предлагаемое высокотемпературное покрытие позволяет повысить его антиокислительное действие при температуре 1800oС в связи с образованием твердых растворов внедрения переменного состава в системе НfO2 - НfSiO4 - Та2O5. Анализ патентной и технической литературы показал, что образование твердых растворов в системе HfO2 - HfSiO4 - Ta2O5 и их использование для повышения антиокислительного действия защитных покрытий при высоких температурах в настоящее время не известно. Примеры осуществления
Для получения покрытий были приготовлены 4 композиции, соотношение компонентов в которых приведено в табл. 1. Компоненты покрытий в виде порошков соответствующих химических соединений помещались в фарфоровый барабан с алундовыми шарами. Смесь загружали в указанных соотношениях не более чем на 3/4 объема барабана, в котором она перемешивалась в течение 48 ч. Высокотемпературное покрытие на образцы углерод-керамического композиционного материала наносили напылением. Образцы подвергали сушке в термошкафе при температуре 80oС. Формирование покрытия осуществляли в печи с силитовыми нагревателями при температуре 1350-1370oС в течение 20-30 мин. Образцы углерод-керамического материала с защитными покрытиями испытывали на жаростойкость при температуре 1800oС в течение 10 циклов по 10 мин каждый по режиму 1800<-->20oС. Антиокислительное действие образцов с покрытиями после испытаний определялось по убыли массы в мас.%. Результаты исследований представлены в табл. 2. Как видно из табл. 2, антиокислительное действие предлагаемого покрытия на образцах углерод-керамического композиционного материала при использовании значительно возрастает, покрытие-прототип разрушается при температуре 1400oС. Обнаруженные микротрещины на поверхности и торцах и незначительная убыль массы образцов (менее 1 мас.%) подтверждают появление внутреннего эффекта самозалечивания предлагаемых составов защитного покрытия, предотвращающего диффузию кислорода воздуха вглубь образца. Применение предлагаемого высокотемпературного покрытия позволит обеспечить работоспособность узлов и деталей из углерод-керамических композиционных материалов и повысить надежность и ресурс изделий авиационной техники в 1,5-2 раза,
Предлагаемое высокотемпературное покрытие - экологически чистое, пожаровзрывобезопасное. Литература
1. Патент США 453930, кл.501-88, опубл. 28.12.82 г. 2. A.c. CCCP 464568.
Формула изобретения
Кремний - 6-9
Бор - 2-5
Оксид гафния - 63-68
Борид гафния - 8-12
Пятиокись тантала - 12-17
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к покрытию поверхности керамических волокон, предназначенных для керамических композиционных материалов, армированных волокнами, и способу нанесения покрытия
Изобретение относится к огнеупорным муллитовым материалам, содержащим оксиды алюминия и диоксид кремния в стехиометрическом соотношении, а также к высокоглиноземистым, силлиманитовым и муллитовым материалам состава (в %) XAl2O3YSiO2(45<x<62; 62<y<72), используемых в промышленности огнеупоров, футеровочных, защитных (от агрессивных и высокотемпературных сред) эрозионностойких изделий
Изобретение относится к производству углеродных изделий и материалов и предназначено для защиты от окисления изделий, работающих в условиях окислительной среды при высоких температурах
Изобретение относится к производству углеграфитовых материалов с карбидокремниевым покрытием, применяемых в цветной, черной металлургии, машиностроении, космической и авиационной технике, электронной и химической отраслях промышленности, в частности, для защиты от окисления химических реакторов, изготовленных из углерод-углеродного материала
Изобретение относится к получению упрочняющих покрытий на пористых, например, теплоизоляционных материалах, и может быть использовано в теплотехнической, энергетической промышленности, строительстве и др
Изобретение относится к области нанесения декоративных покрытий и может быть использовано для декоративного оформления поверхности фарфоровых, фаянсовых и т
Защитное покрытие для огнеупоров // 2031895
Изобретение относится к силикатной промышленности, в частности к защитным покрытиям, и может быть использовано для упрочнения огнеупорной футеровки вращающихся печей барабанного типа, выполненный из муллитокорундовых огнеупоров, магнезиально-шпинелидных огнеупоров, огнеупоров системы Al2O3-MgO-TiO2, огнеупорных бетонов различного состава с огнеупорностью не ниже 1750оС
Изобретение относится к области получения композиционных материалов, а более конкретно к получению тугоплавких композиционных изделий заданной формы, практически беспористых, к которым предъявляются повышенные требования по удельным механическим характеристикам и износостойкости
Способ получения черного периклаза // 2188807
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способам плавки в электродуговых печах магнийсодержащего сырья с добавкой углеродистого материала
Способ получения черного периклаза // 2188807
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к способам плавки в электродуговых печах магнийсодержащего сырья с добавкой углеродистого материала
Изобретение относится к составам огнеупорных материалов, в частности к огнеупорным массам для закрытия чугунных леток доменных печей
Изобретение относится к составам огнеупорных материалов, в частности к огнеупорным массам для закрытия чугунных леток доменных печей
Способ горячего ремонта футеровки коксовых печей и термитная масса для горячего ремонта гамма - 2кс // 2187484
Изобретение относится к области металлургии, к способу горячего ремонта футеровки коксовых печей и составу термитной массы для его осуществления
Способ горячего ремонта футеровки коксовых печей и термитная масса для горячего ремонта гамма - 2кс // 2187484
Изобретение относится к области металлургии, к способу горячего ремонта футеровки коксовых печей и составу термитной массы для его осуществления
Пьезокерамический материал // 2186748
Изобретение относится к керамической, авиационной, металлургической, стекольной отраслям промышленности
Изобретение относится к изготовлению изделий из углеродных композиционных материалов с пониженной проницаемостью и может быть использовано при изготовлении плавильных, раздаточных тиглей, тиглей для электролиза расплавов солей, а также деталей колонных аппаратов и др
Радиопоглощающий материал // 2189954
