Углерод-углеродный композиционный материал


 


Владельцы патента RU 2520281:

Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" (RU)

Изобретение относится к композиционным материалам, в частности к углерод-углеродному композиционному материалу, и может использоваться при изготовлении жидкостных ракетных двигателей. Углерод-углеродный композиционный материал с защитным покрытием из карбида кремния выполнен с герметизирующим слоем. На защитное покрытие нанесен герметизирующий слой из металла: никеля, или ниобия, или молибдена. В результате повышается долговечность и надежность полученного материала. 1 ил.

 

Изобретение относится к области высокотемпературных композиционных материалов.

Известен углерод-углеродный композиционный материал, имеющий защитное покрытие из карбидокремниевого материала (см. материал «Модели камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя», описанный в патенте на полезную модель RU 93468 U1, опубликовано 27.04.2010 г.).

По своим признакам и достигаемому результату этот материал наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.

Недостаток известного материала заключается в малой долговечности и низкой надежности из-за негерметичности защитного покрытия.

При работе известного устройства окислитель из высокотемпературного газодинамического потока проникает через микротрещины и поры защитного покрытия из карбида кремния и вступает в реакцию с углерод-углеродным композиционным материалом, вызывая окисление и разрушение известного материала и устройства.

Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности материала и надежности конструкции.

Указанный технический результат достигается в углерод-углеродном композиционном материале, имеющем защитное покрытие из карбида кремния, согласно изобретению тем, что на защитное покрытие нанесен слой металла: никеля, или ниобия, или молибдена, имеющего температуру плавления выше максимальной температуры эксплуатации композиционного материала.

Ниже, со ссылкой на прилагаемый рисунок, дается описание предлагаемого изобретения.

Углерод-углеродный композиционный материал содержит, например, тканый каркас из углеродных волокон с углеродной матрицей (слой 1) и защитное покрытие (слой 2).

Заявляемый материал выполнен с герметизирующим слоем 3 из металла: никеля, или ниобия, или молибдена, на защитном покрытии 2, что позволяет закрыть микротрещины и поры в защитном покрытии без ослабления структуры последнего.

Герметизирующий слой 3 может быть нанесен любым доступным способом (гальваническим, напылением в вакууме и т.п.)

При эксплуатации заявляемого материала, например, в конструкции камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя герметизирующий слой 3 исключит проникновение окислителя из высокотемпературного газодинамического потока к защитному покрытию 2 через микротрещины и поры последнего и, следовательно, к углерод-углеродному слою 1 композиционного материала, предотвращая окисление и разрушение последнего.

Таким образом, заявляемый углерод-углеродный композиционный материал имеет по сравнению с прототипом повышенные долговечность и надежность в условиях работы при высоких температурах в среде окислителя и ограничений по массе.

Углерод-углеродный композиционный материал, содержащий защитное покрытие из карбида кремния, отличающийся тем, что на защитное покрытие нанесен герметизирующий слой из металла, выбранного из никеля, ниобия или молибдена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. В системе охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя, содержащей цилиндрическую камеру сгорания и сопло, содержащее, в свою очередь, сужающуюся и расширяющую части и критическое сечение между ними, выполненные в виде наружной оболочки, внутренней оболочки с основными ребрами постоянной толщины, образующими тракт охлаждения, и, по меньшей мере, один пояс завесы с тангенциальными отверстиями и коллектором, внутри которого установлена кольцевая деталь, согласно изобретению кольцевая деталь выполнена трапециевидной формы с полостью трапециевидной формы, на торцах кольцевой детали под углом к оси камеры сгорания выполнены входные и выходные отверстия.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в качестве корректирующей двигательной установки космического аппарата. Жидкостно-газовый реактивный двигатель (ЖГРД) содержит бак, заполненный жидким рабочим телом - водой, с выходным отверстием в крышке, камеру и реактивное сопло.

Изобретение относится к ракетным двигательным установкам особенно. Камера жидкостного ракетного двигателя содержит регенеративно охлаждаемую камеру сгорания с критическим сечением и соплом, смесительную головку, включающую корпус, блок подачи окислителя, преимущественно кислорода, блок подачи основного горючего, блок подачи дополнительного горючего, блок огневого днища.

Изобретение относится к измерению характеристик твердых топлив для ракетных двигателей. Способ включает измерение реактивной силы продуктов газификации при сжигании образца твердого топлива, бронированного по боковой поверхности, причем измеряют реактивную силу и время полного сгорания образца твердого топлива, помещенного в бомбу постоянного объема, при давлении в диапазоне (0.5÷15)МПа, создаваемом инертным газом, например азотом или аргоном, причем объем бомбы и масса образца находятся в заданном соотношении, а величину единичного импульса определяют по расчетной формуле.

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при создании трехкомпонентных жидкостных ракетных двигателей, работающих на криогенных компонентах, например, кислороде, водороде и керосине.

Устройство гашения поперечных усилий включает устройства ориентации, установленные на сопле реактивного двигателя и содержащие первый узел, образующий тягу, второй узел, образующий звено крепления, и приводной узел.

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при создании трехкомпонентных жидкостных ракетных двигателей, работающих на криогенных компонентах, например кислороде, водороде и керосине.

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при создании трехкомпонентных жидкостных ракетных двигателей, работающих на криогенных компонентах, например кислороде, водороде и керосине.

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при создании трехкомпонентных жидкостных ракетных двигателей, работающих на криогенных компонентах, например, кислороде, водороде и керосине.

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к организации процесса подготовки и сжигания газообразного топлива в камере сгорания. .

Изобретение относится к теплозащитным электропроводящим покрытиям. Способ нанесения теплозащитного электропроводящего покрытия на углеродные волокна и ткани включает плазменное напыление керметной композиции в виде механической порошковой смеси, содержащей 5-15 вес.% нихрома, 15-5 вес.% диоксида циркония, 70 вес.% алюминия, 10 вес.% никельалюминия и 4-7 вес.% оксида иттрия в качестве стабилизирующей добавки для диоксида циркония.
Изобретение относится к нанесению покрытий и может быть использовано при получении жаростойких и антифрикционных покрытий на детали из углеродистых и легированных сталей, работающих в условиях повышенных температур до 1600°C и сухого трения.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к области изготовления светильников. .

Изобретение относится к области технологии машиностроения, в частности к способам антифрикционно-упрочняющей обработки внутренних цилиндрических поверхностей. .

Изобретение относится к химико-термической обработке металлических изделий, а именно к созданию наноструктурированных материалов конструкционного назначения. .

Изобретение относится к химико-термической обработке металлических изделий, а также к созданию наноструктурированных материалов конструкционного назначения. .

Изобретение относится к способу изготовления функциональной поверхности и может быть использовано в машиностроении, например, для формирования отражающих и других металлосодержащих покрытий.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в технике, изобразительном искусстве и архитектуре. .

Заявленные изобретения относятся к вариантам цельной конструкции и к способам их изготовления. Цельная конструкция включает многослойный металловолокнистый лист, содержащий неметаллические и металлические слои, крайний внутренний металлический слой и добавочный слой, присоединенный к крайнему внутреннему металлическому слою путем сварки трением с перемешиванием.
Наверх