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. Технической задачей изобретения является повышение стойкости к окислению углеродкерамических композиционных материалов при температуре 2000°С. Предложенное высокотемпературное покрытие содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.%: кремний 4-7; бор 2-4; оксид гафния 60-65; борид гафния 6-10; пятиокись тантала 10-15; силицид гафния 7-10. Полученное высокотемпературное покрытие - экологически чистое, пожаровзрывобезопасное. 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, работающих при температуре до 2000
С.
С.Известно самозалечивающееся антиокислительное покрытие, содержащее жаростойкие фазы из силицида титана и дисилицида молибдена. Температура эксплуатации покрытия -1850С [2].Известно также самозалечивающееся антиокислительное покрытие, содержащее SiC и Si3N4. Температура эксплуатации -1650С [3].При температурах выше 1850С происходит разрушение указанных покрытий, при этом убыль веса составляет более 3 мас.%.Наиболее близким аналогом, [4] взятым за прототип, является высокотемпературное покрытие следующего химического состава, мас.%:Кремний 6-9Бор 2-5Оксид гафния 63-68Борид гафния 8-12Пятиокись тантала 12-17Недостатком покрытия-прототипа является низкая стойкость к окислению углеродкерамических композиционных материалов при температурах выше 1800С.Технической задачей изобретения является повышение стойкости к окислению углеродкерамических композиционных материалов при температуре до 2000С.Поставленная техническая задача достигается тем, что предложено высокотемпературное покрытие, содержащее кремний, бор, оксид гафния, борид гафния, пятиокись тантала, которое дополнительно содержит силицид гафния при следующем соотношении компонентов, мас.%:Кремний 4-7Бор 2-4Оксид гафния 60-65Борид гафния 6-10Пятиокись тантала 10-15Силицид гафния 7-10Авторами установлено, что совместное введение силицида гафния при заявленных соотношениях компонентов позволяет повысить стойкость к окислению углеродкерамических композиционных материалов при температуре 2000С.Примеры осуществления:Для получения покрытий были приготовлены 4 композиции, соотношение компонентов в которых приведено в таблице 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 часов.Высокотемпературное покрытие на образцы углеродкерамического композиционного материала наносили напылением. Образцы подвергали сушке в термошкафу при температуре 80С. Формирование покрытия осуществляли в печи с силитовыми нагревателями при температуре 1350-1370С в течение 20-30 минут.Образцы углеродкерамического материала с защитными покрытиями испытывали на жаростойкость при температуре 2000С в течение 10 циклов по 50 секунд каждый по режиму 2000С
20С. Эффективность защитного действия покрытий после испытаний определялась по убыли массы образцов углеродкерамического композиционного материала с покрытиями в мас.%. Результаты исследований представлены в таблице 2.Как видно из таблицы 2, антиокислительное действие предлагаемого покрытия на образцах углеродкерамического композиционного материала при использовании значительно возрастает, покрытие-прототип разрушается при температуре 1900С.Незначительная убыль массы образцов (менее 1 мас.%) подтверждает появление внутреннего эффекта самозалечивания предлагаемых составов защитного покрытия, предотвращающего диффузию кислорода воздуха в глубь образца и препятствующего окислению углеродкерамического композиционного материала. 
Применение предлагаемого высокотемпературного покрытия позволит обеспечить работоспособность узлов и деталей из углеродкерамических композиционных материалов и повысить надежность и ресурс изделий авиационной техники в 1,5-2 раза.Предлагаемое высокотемпературное покрытие - экологически чистое, пожаровзрывобезопасное.Источники информации1. А. с. СССР № 464568.2. Патент Германии, № 19634855, С 04 В 41/87.3. РСТ. WO 95/24364, С 04 В 41/85.4. Заявка на патент № 2000130626/031032637, решение о выдаче от 26.03.02.Формула изобретения
Высокотемпературное покрытие, содержащее кремний, бор, оксид гафния, борид гафния, пятиокись тантала, отличающееся тем, что дополнительно содержит силицид гафния при следующем соотношении компонентов, мас.%:Кремний 4 - 7Бор 2 - 4Оксид гафния 60 - 65Борид гафния 6 - 10Пятиокись тантала 10 - 15Силицид гафния 7 - 10
Похожие патенты:
Изобретение относится к огнеупорным алюмосиликатным материалам, а именно к огнеупорным муллитовым материалам со стехиометрическим соотношением указанных оксидов, соответствующих химической формуле 3Al2O3SiO2, и может широко использоваться в промышленности для изготовления огнеупорных футеровочных покрытий и изделий
Изобретение относится к области химической технологии, а именно к огнеупорам, используемым в качестве теплоизолирующего материала в высокотемпературных устройствах
Изобретение относится к созданию высокоогнеупорных материалов, а именно к технологии получения многокомпонентных покрытий для многоуровневой защиты футеровок конструкций, отдельных устройств и элементов в металлургических печах, химических реакторах и др
Элемент тормозного устройства из композитного материала c/c- sic и способ его изготовления // 2201542
Изобретение относится к композитным материалам C/C-SiC, то есть к материалам с основой из волокон углерода, усиленной композитной матрицей углерод - карбид кремния для элементов тормозов
Изобретение относится к отрасли криоэлектроники и может быть использовано при изготовлении пленочных элементов, обладающих высокотемпературной сверхпроводимостью (ВТСП)
Изобретение относится к области создания огнеупорных материалов и может быть использовано для нанесения на них поверхностных слоев покрытий при производстве огнеупорных изделий, преимущественно шамотных
Изобретение относится к классу высокотемпературных неметаллических материалов, предназначенных для защитных покрытий резистивных тепловыделяющих элементов, работающих в окислительных средах
Высокотемпературное покрытие // 2189368
Изобретение относится к авиационной промышленности и может быть использовано для защиты от окисления неметаллических материалов на основе карбидокремниевой матрицы и наполнителя из углеродного волокна
Изобретение относится к жаропрочным материалам для изготовления инструментов, применяемых при обработке давлением, резанием, для абразивной обработки, сохраняющим жаропрочность при 2300С
Изобретение относится к способам получения поликристаллических керамических материалов на основе оксидов и может быть использовано в металлургии, химии, машиностроении, энергетике и т.п
Изобретение относится к производству керамических материалов
Легковесный огнеупор // 2231506
Изобретение относится к огнеупорным материалам и может быть использовано в различных областях техники для футеровки и теплоизоляции тепловых агрегатов, работающих при высоких температурах.Легковесный огнеупор имеет следующий состав, мас.%: корунд, модифицированный фосфат-ионами 85,5-88,1, мука 3,1-5,9, лигносульфонат технический 8,6-8,8
Способ получения литого оксидного материала // 2231418
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения литого оксидного материала на основе оксида алюминия, который может быть использован в области авиационного двигателестроения для получения литейных форм, а также изготовления абразивных и жаростойких материалов
Изобретение относится к области электротехники, в частности к технологии получения выскотемпературных сверхпроводящих изделий
Изобретение относится к производству огнеупоров, в частности для футеровки металлургических агрегатов, например коксовых батарей, нагревательных колодцев, сталеразливочных и чугуновозных ковшей
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности строительных керамических изделий, и может быть использовано при изготовлении стенового кирпича
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности, к изготовлению огнеупоров для футеровки высокотемпературных агрегатов, таких как плавильные печи, ковши и тигли для выплавки, обработки и транспортировки различных металлов
