Способ изготовления композиционного материала для изделий электронной техники свч

Изобретение относится к изготовлению композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ на основе металлической матрицы в виде алюминиевого сплава и неметаллического наполнителя в виде карбида кремния. Способ включает уплотнение в разъемной пресс-форме шликерным литьем смеси фракций 1÷15 мкм и 35÷50 мкм карбида кремния гексагональной структуры сингонии 6Н со связующим в виде натриевого жидкого стекла и парафина при температуре 70÷75°С и давлении 0,5÷1,0 МПа, извлечение заготовки из пресс-формы, спекание заготовки при температуре более 750°С, пропитку заготовки расплавом алюминиевого сплава с содержанием кремния 6÷12 % в нагретой пресс-форме при температуре 890-900°С, давлении 80-100 МПа в течение 30-50 с и кристаллизацию путем создания градиента температур. Обеспечивается повышение удельной плотности, теплопроводности и прочности композиционного материала. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к изготовлению композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ.

Современное развитие электронной техники СВЧ, прежде всего твердотельной электронной техники СВЧ, требует создания новых материалов для изготовления изделий (элементов изделий, компонентов, узлов) электронной техники СВЧ с широким диапазоном физических свойств.

Особенностью и преимуществом композиционного материала является многокомпонентность. Именно это сочетание физических свойств многих компонентов приводит к созданию нового материала, физические свойства которого отличаются от физических свойств каждого из составляющих его компонентов.

Многие композиционные материалы превосходят традиционные материалы и сплавы по своим физическим свойствам.

Известен способ получения композиционного материала на основе алюминиевой матрицы (Аl) с включениями карбида кремния (SiC), включающий плавку алюминиево-кремниевого сплава и обработку ванны расплава углекислым газом, в котором с целью упрощения технологического процесса, увеличения производительности и снижения себестоимости, расширения функциональных возможностей, относительный расход KQ углекислого газа выбирают из интервала KQ=0,005…0,05, при этом ,

где МГ - масса израсходованного газа за время обработки расплава, ММ - масса обработанного металла [Патент РФ №2348719, МПК С22С 1/10, С22С 21/00, дата приоритета 20.11 2006, опубл. 10.03.2009].

Данный способ достаточно сложен и практически не пригоден для решения задач электронной техники СВЧ.

Известен композиционный материал на основе алюминиевого сплава и способ его получения.

Композиционный материал содержит армирующие дискретные керамические частицы и выделения упрочняющих фаз при дисперсионном твердении сплава, который с целью повышения контактной долговечности дополнительно содержит включения интерметаллидных фаз состава Al3X, где X - Ti, Zr, V, Hf с размером фаз ≅20 мкм при следующем содержании упрочнителей, об. %: включения интерметаллидных фаз N=5÷15, дискретные керамические частицы - (30÷N), выделения упрочняющих фаз при дисперсионном твердении 7÷10, при этом средний размер дискретных керамических частиц не превышает 28 мкм. В качестве дискретных керамических упрочнителей он содержит частицы TiC, ZrC, В4С, SiC, Al2O3, ZrO2, BN, TiN.

Способ его получения заключается в механическом замешивании дискретных керамических частиц в алюминиевый расплав и дисперсионном твердении сплава.

В котором, с вышеуказанной целью, после замешивания расплав дополнительно легируют добавлением композиционной лигатуры, содержащей элементы, образующие интерметаллидные фазы Al3X, где X - Ti, Zr, V, Hf, затем расплав перемешивают, осуществляют жидкую штамповку и последующее дисперсионное твердение сплава [Патент РФ №2136774, МПК С22С 1/10, С22С 21/00, дата приоритета 20.11 2006, опубл. 10.03.2009].

Данным способом, как и способом первого аналога, технически сложно решить задачи электронной техники СВЧ.

Известен способ получения высоконаполненного композиционного материала Al-SiC, заключающийся в приготовлении преформы (заготовки) путем смешивания упрочняющих порошков карбида кремния различных размерных фракций, помещении ее в пресс-форму и последующее виброуплотнение. Затем готовую преформу пропитывают под давлением матричным расплавом и охлаждают полученный композиционный материал. Внутри рабочего пространства пресса возможно размещение множества разделительных элементов, образующих полости, соответствующие форме изделия [Патент США №5941297, МПК B22D 18/00, кл. 164/62, дата приоритета 23.09.1996, опубл. 02.1976].

Использование двух размерных фракций порошка SiC (50 и 100 мкм) позволяет уменьшить пористость преформы, так как более мелкий порошок заполняет промежутки между частицами более крупного порошка. Этот способ позволяет получить содержание наполнителя в композиционном материале свыше 60 процентов.

Недостаток способа заключается в невозможности получения готового изделия сложной формы, так как механическая обработка полученного композиционного материала практически невозможна из-за его высокой твердости и прочности, а на предварительной стадии получения преформы из порошка карбида кремния можно лишь придать ей достаточно простую форму во избежание возможности нарушения ее механической целостности.

Известен способ изготовления изделия из композиционного материала с металлической матрицей, включающий приготовление заготовки путем смешивания упрочняющего керамического порошка карбида кремния различных размерных фракций, помещения полученной смеси в пресс-форму и ее виброуплотнения, пропитку заготовки матричным расплавом под давлением и последующую кристаллизацию.

В котором, с целью получения высоконаполненного композиционного материала с металлической матрицей и наполнителем в виде дисперсных керамических частиц и изделия из него, имеющего высокую плотность, высокую теплопроводность и низкий температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) с высоким выходом годного и возможностью получения изделий сложной формы, в упрочняющий керамический порошок карбида кремния дополнительно вводят порошок карбида бора в количестве 1÷50 об.%, после виброуплотнения заготовку подвергают дополнительному прессованию на воздухе с изотермической выдержкой, а кристаллизацию проводят направленно путем создания градиента температур на фронте кристаллизации [Патент РФ №2261780, МПК С22С 1/10, С22С 21/00, приоритет 25.02.2004, опубл. 10.10.2005] - прототип.

Однако достигнутые результаты композиционного материала изделия по удельной плотности, теплопроводности, согласованности его температурного коэффициента линейного расширения с температурными коэффициентами линейного расширения других заданных конструкционных материалов в определенном диапазоне не являются достаточными для изделий электронной техники СВЧ.

Техническим результатом изобретения является повышение удельной плотности, теплопроводности и прочности композиционного материала, обеспечение температурного коэффициента линейного расширения последнего согласованного с температурными коэффициентами линейного расширения других заданных конструкционных материалов электронной техники СВЧ не более 8×10-6 K-1.

Указанный технический результат достигается заявленным способом изготовления композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ на основе металлической матрицы - алюминиевого сплава и неметаллического наполнителя - карбида кремния различных размерных фракций, включающим

- приготовление заготовки заданного размера из карбида кремния различных размерных фракций посредством смешивания различных размерных фракций карбида кремния, размещения этой смеси в заданной пресс-форме, уплотнения смеси заготовки,

- пропитку заготовки расплавом алюминиевого сплава под давлением и кристаллизацию путем создания градиента температур,

в котором

алюминиевый сплав берут с содержанием легирующего элемента - кремния 6÷12 процентов,

карбид кремния берут гексагональной структуры сингонии 6Н, с двумя размерными фракциями: первая 1÷15 мкм, вторая 35÷50 мкм, с содержанием в каждой из них примесей - иных сингоний карбида кремния не более 20 процентов,

заданную пресс-форму изготавливают разъемной,

в процессе приготовления заготовки упомянутые размерные фракции карбида кремния смешивают при их соотношении, в вес.ч., 1:5, в эту смесь вводят дополнительно и последовательно компоненты связующего - натриевое жидкое стекло и парафин при их соотношении, вес.ч., 0,004÷0,006 и 0,2÷0,22 от общего соотношения размерных фракций карбида кремния соответственно,

нагревают смесь при температуре 70÷75°С,

а уплотнение смеси заготовки осуществляют шликерным литьем под давлением 0,5÷1,0 МПа в упомянутую заданную пресс-форму,

далее извлекают заготовку из заданной пресс-формы и спекают заготовку при температуре 750÷800°С,

а упомянутую пропитку заготовки расплавом алюминиевого сплава под давлением осуществляют при температуре 890÷900°С, давлении 80÷100 МПа в течение 30÷50 с в другой пресс-форме из жаропрочного материала, соразмерной заготовке, разъемной, при этом последнюю в процессе пропитки нагревают до температуры 640÷650°С.

Раскрытие сущности изобретения.

Алюминиевый сплав с содержанием легирующего элемента - кремния 6÷12 процентов:

во-первых, обеспечивает оптимальную его текучесть и, как следствие, - высокую удельную плотность композиционного материала;

во-вторых, исключает вероятность образования нежелательной фазы карбида алюминия, а именно Al4C3, могущей привести к механическому разрушению композиционного материала.

Карбид кремния:

- гексагональной структуры сингонии 6Н является одной из модификаций α-SiC, которая обладает максимальной теплопроводностью;

- с двумя размерными фракциями: первая 1÷15 мкм, вторая 35÷50 мкм, которые оптимально обеспечивают заданное наполнение композиционного материала карбидом кремния;

- с содержанием в каждой из них примесей - иных сингоний карбида кремния не более 20 процентов.

И, как следствие этого, - значительное повышение теплопроводности композиционного материала.

Изготовление пресс-форм (заданной и другой) разъемными обеспечивает сохранность заготовки композиционного материала при извлечении после технологических операций как шликерного литья, так и пропитки заготовки расплавом алюминиевого сплава под давлением.

Изготовление другой пресс-формы из жаропрочного материала обеспечивает механическую сохранность пресс-формы и, тем самым, осуществление высокой технологичности операции пропитки заготовки расплавом алюминиевого сплава под давлением.

Приготовление заготовки посредством иных технологических операций и иных технологических режимах относительно прототипа, а именно когда:

упомянутые размерные фракции карбида кремния смешивают при их соотношении, в вес.ч., 1:5,

в эту смесь вводят дополнительно и последовательно компоненты связующего - натриевое жидкое стекло и парафин при их соотношении, вес.ч., 0,004÷0,006 и 0,2÷0,22 от общего соотношения размерных фракций карбида кремния соответственно,

смесь нагревают при температуре 70÷75°С,

уплотнение смеси заготовки осуществляют шликерным литьем под давлением 0,5÷1,0 МПа в упомянутую заданную пресс-форму,

извлекают заготовку из заданной пресс-формы и спекают заготовку при температуре 750÷800°С.

Это в совокупности обеспечивает:

во-первых, повышение теплопроводности композиционного материала;

во-вторых, температурный коэффициент линейного расширения композиционного материала согласованный с температурными коэффициентами линейного расширения других заданных конструкционных материалов элементов электронной техники СВЧ не более 8×10-6 K-1.

При этом первое и второе, благодаря выжиганию компонента связующего - парафина в процессе пропитки заготовки алюминиевым расплавом, и тем самым - увеличение открытой ее пористости.

В-третьих, повышение прочности композиционного материала, благодаря сцеплению размерных фракций карбида кремния компонентом связующего - натриевым жидким стеклом.

В-четвертых, оптимально допустимую текучесть шликера заготовки, благодаря нагреву смеси при температуре 70÷75°С и тем самым - возможность осуществления самого шликерного литья;

В-пятых, оптимально возможное полное заполнение шликером заготовки заданной пресс-формы и тем самым соответственно получение максимально точных заданных размеров и формы изделия из композиционного материала.

Осуществление пропитки заготовки расплавом алюминиевого сплава под давлением при иных технологических режимах (температуре 890÷900°С, давлении 80÷100 МПа в течение 30÷50 с, нежели в прототипе, является оптимальным для обеспечения:

во-первых, оптимально необходимой вязкости расплава заготовки и тем самым -

а) возможности осуществления технологической операции пропитки заготовки,

б) исключения возможности образования непропитанных пор в композиционном материале и, как следствие, - повышение удельной плотности композиционного материала;

во-вторых, исключения вероятности образования нежелательной фазы карбида алюминия (Al4C3), могущей привести к разрушению композиционного материала изделия и, как следствие, - повышение прочности композиционного материала.

При этом нагрев другой пресс-формы в процессе пропитки дополнительно к вышеуказанному обеспечивает:

во-первых, оптимально стабильность необходимо-достаточной вязкости расплава алюминиевого сплава и тем самым:

а) возможность стабильного и надежного осуществления процесса пропитки заготовки,

б) исключение возможности образования непропитанных пор в композиционном материале и, как следствие, - повышение удельной плотности композиционного материала;

во-вторых, стабильность направленного фронта кристаллизации в процессе пропитки заготовки и, как следствие, - повышение теплопроводности композиционного материала.

Итак, совокупность существенных признаков заявленного способа изготовления композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ в полной мере обеспечивает указанный технический результат, а именно - повышение удельной плотности, теплопроводности и прочности композиционного материала, обеспечение температурного коэффициента линейного расширения последнего согласованного с температурными коэффициентами линейного расширения других заданных конструкционных материалов электронной техники СВЧ не более 8×10-6 K-1.

Алюминиевый сплав с содержанием легирующего элемента - кремния как менее 6, так и более 12 процентов не допустим:

в первом случае:

а) не обеспечивает повышение его удельной плотности и соответственно - удельной плотности композиционного материала,

б) из-за вероятности образования нежелательной фазы карбида алюминия (Al4С3) могущей привести к разрушению композиционного материала,

во-втором - из-за значительного уменьшения теплопроводности композиционного материала.

Размерные фракции карбида кремния:

- размером менее: как первая 1 мкм, вторая 35 мкм, так и более первая 15 мкм, вторая 50 мкм нежелательны, в первом случае из-за снижения теплопроводности, во втором - из-за сложности проведения последующих технологических операций с изделием из композиционного материала (обработки, нанесения гальванических покрытий);

- с содержанием в каждой из них примесей - иных сингоний карбида кремния более 20 процентов не допустимо из-за снижения теплопроводности композиционного материала.

Технологические режимы в процессе приготовления заготовки, а именно:

- смешивание размерных фракции карбида кремния при ином их соотношении в вес. ч. (чем 1:5) не желательно, так как не обеспечивает необходимые как теплопроводность композиционного материала, так и температурный коэффициент линейного расширения последнего согласованного с температурными коэффициентами линейного расширения других заданных конструкционных материалов элементов техники СВЧ не более 8×10-6 K-1;

- введение компонентов связующего при их соотношении, вес.ч.,

как менее 0,004 (натриевого жидкого стекла) и 0,2 (парафина), так и более 0,006 (натриевого жидкого стекла) и 0,22 (парафина) от общего соотношения размерных фракций карбида кремния в вес.ч. (1:5) не желательно: в первом случае из-за снижения прочности заготовки, во втором - из-за повышения пористости заготовки и соответственно снижения теплопроводности и не допустимого рассогласования упомянутых выше ТКЛР;

- нагрев смеси заготовки (двух размерных фракций карбида кремния и компонентов связующего) при температуре ниже 70°С не допустим, из-за недостаточной текучести шликера заготовки и соответственно невозможности обеспечения процесса шликерного литья, а более 75°С нецелесообразно;

- уплотнение заготовки шликерным литьем под давлением менее 0,5 МПа не желательно из-за снижения качества заполнения заданной пресс-формы и соответственно отклонения от заданных размеров и формы изделия, а более 1 МПа нецелесообразно;

- спекание при температуре ниже 750°С не допустимо, из-за снижения прочности композиционного материала, выше 800°С н целесообразно.

Пропитка заготовки расплавом алюминиевого сплава при технологических параметрах, как менее - температуре 890°С, давлении 80 МПа, в течение 30 сек, так и более - температуре 900°С, давлении 100 МПа, в течение 50 сек не допустимо, в первом случае из-за недостаточной текучести расплава, во втором - из-за вероятности образования нежелательной фазы карбида алюминия (Al4C3), могущей привести к разрушению композиционного материала.

Нагрев другой пресс-формы до температуры, как менее 640°С, так и более 650°С не допустим:

в первом случае из-за критического снижения вязкости расплава и образования непропитанных пор в композиционном материале,

во втором - из-за возможного нарушения направленного фронта кристаллизации в процессе пропитки заготовки и соответственно снижения теплопроводности композиционного материала.

Примеры конкретного выполнения заявленного способа изготовления композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ, например, теплоотводящих компонентов из заявленного композиционного материала субмодулей, содержащих компоненты из низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (СКМ 18 температурный коэффициент линейного расширения 5,8÷7,2×10-6 K-1), системы активной фазированной антенной решетки (АФАР).

Пример 1

Задают:

размер заготовки (41×17×3,2)×10-3 м и соответственно размер заданной пресс-формы с учетом допустимого припуска.

Берут исходные материалы (компоненты):

- металлическая матрица - алюминиевый сплав с содержанием легирующей примеси - кремния, равным 9 процентов ГОСТ 1583-93,

- неметаллический наполнитель - карбид кремния гексагональной структуры сингонии 6Н с двумя размерными фракциями: первая 8 мкм и вторая 42,5 мкм ГОСТ 3547-80, с содержанием в каждой из них примесей - иных сингоний карбида кремния 10 процентов,

- компоненты связующего - натриевое жидкое стекло ГОСТ 13078-81 и парафин Т-1 ГОСТ 23683-89.

Изготавливают:

- заданную пресс-форму из стали (Ст3 ГОСТ 3 80-94), разъемной;

- другую пресс-форму из жаропрочного материала (штамповал сталь 4Х5МФС), соразмерной заготовке, разъемной, при этом обе пресс-формы любым известным методом, например фрезерованием.

Приготавливают заготовку из карбида кремния при этом:

- предварительно смешивают упомянутые размерные фракции карбида кремния при их соотношении, в вес.ч., 1:5 в смесителе EIRJCH Laboratory (тип EL-1),

- в эту смесь вводят последовательно компоненты связующего, вес.ч., - натриевое жидкое стекло - 0,030×(0,005×6) и парафин 1,26×(0,21×6) (определено согласно указанным их соотношениям, вес.ч., от общего соотношения размерных фракций карбида кремния (равного 6) соответственно),

- нагревают эту смесь при температуре 72,5°С,

- осуществляют уплотнение смеси заготовки шликерным литьем под давлением 0,75 МПа на установке литья шликера УЛШ-3 в изготовленную заданную пресс-форму,

- далее извлекают заготовку из заданной пресс-формы и спекают заготовку при температуре 775°С (муфельная печь KS 600/25),

Осуществляют пропитку заготовки расплавом алюминиевого сплава под давлением (пресс ИП-2500М-авто) при температуре 895°С, давлении 90 МПа, в течение 40 с, в другой пресс-форме соразмерной заготовке, при этом в процессе пропитки пресс-форму нагревают до температуры 645°С.

Примеры 2-6

Аналогично примеру 1 изготовлены образцы композиционного материала для теплоотводящего компонента, но при других технологических режимах, как указанных в формуле изобретения (примеры 2-3), так и за ее пределами (примеры 4-5).

Пример 6 соответствует способу прототипа.

На изготовленных образцах композиционного материала для теплоотводящих компонентов определены:

- теплопроводность, Вт/м×К, методом лазерной вспышки (установка Linseis XFA500);

- удельная плотность, кг/м3, методом гидростатического взвешивания (SHIMADZU UW620, SMK-101);

-прочность на изгиб, МПа (машина разрывная, модель 2001 Р-0.5)

- температурный коэффициент линейного расширения, 10-6 K-1 (дилатометр DIL 402 С).

Данные представлены в таблице.

Как видно из таблицы,

образцы композиционного материала для теплоотводящего компонента, изготовленные согласно заявленному способу, имеют:

- теплопроводность 180÷240 Вт/м×К,

- удельную плотность 3020÷3080 кг/м3,

- прочность на изгиб 405÷442 МПа,

- температурный коэффициент линейного расширения 7,5÷7,9×10-6 К-1 (примеры 1-3);

в отличие от образцов композиционного материала, изготовленных за пределами, заявленными в способе, имеют:

- теплопроводность 170÷190 Вт/м×К,

- удельную плотность 2800÷3060 кг/м3,

- прочность на изгиб 370÷420 МПа,

- температурный коэффициент линейного расширения 6,8÷8,3×10-6 K-1 (примеры 4-5).

Способ прототипа имеет:

- теплопроводность 193 Вт/м×К,

- удельную плотность 3050 кг/м3,

- прочность - данных нет,

- температурный коэффициент линейного расширения 8,4×10-6 K-1 (пример 6).

Таким образом, заявленный способ изготовления композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ обеспечит по сравнению с прототипом:

- повышение удельной плотности примерно на 1 процент,

- повышение теплопроводности примерно на 25 процентов,

- температурный коэффициент линейного расширения заявленного композиционного материала 7,5÷7,9×10-6 K-1, согласованный с температурными коэффициентами линейного расширения других заданных конструкционных материалов техники СВЧ не более 8×10-6 K-1, например, с температурным коэффициентом линейного расширения низкотемпературной совместно обжигаемой керамики СКМ 18 (5,8÷7,2×10-6 K-1).

Прочность композиционного материала на изгиб составляет 405÷440 МПа.

Композиционный материал с указанными техническими характеристиками является актуальным и перспективным для изделий электронной техники СВЧ и прежде всего теплоотводящих компонентов, например, теплоотводящих компонентов субмодулей системы АФАР.

Способ изготовления композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ на основе металлической матрицы в виде алюминиевого сплава и неметаллического наполнителя в виде карбида кремния, включающий приготовление заготовки заданного размера из карбида кремния посредством смешивания последних, размещения этой смеси в пресс-форме, уплотнения смеси заготовки, пропитку заготовки расплавом алюминиевого сплава под давлением, кристаллизацию путем создания градиента температур, отличающийся тем, что используют алюминиевый сплав с содержанием кремния 6÷12% в качестве легирующего элемента, при этом используют карбид кремния гексагональной структуры сингонии 6Н в виде смеси двух размерных фракций 1÷15 мкм и 35÷50 мкм, взятых в соотношении вес.ч. 1:5, с содержанием в каждой из них примесей иных сингоний карбида кремния не более 20 %, заготовку готовят путем смешивания упомянутых размерных фракций карбида кремния с введением в смесь последовательно компонентов связующего в виде натриевого жидкого стекла и парафина при их соотношении, вес. ч., 0,004÷0,006 и 0,2÷0,22 от общего соотношения размерных фракций карбида кремния соответственно, нагревают эту смесь при температуре 70÷75°C, а уплотнение смеси заготовки осуществляют шликерным литьем под давлением 0,5÷1,0 МПа в упомянутую пресс-форму, затем извлекают заготовку из заданной пресс-формы и спекают ее при температуре более 750°C, а упомянутую пропитку заготовки расплавом алюминиевого сплава под давлением осуществляют при температуре 890÷900°C, давлении 80-100 МПа в течение 30÷50 с в другой нагретой до температуры 640÷650°C разъемной пресс-форме из жаропрочного материала, соразмерной заготовке.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к изготовлению гибридных композиционных материалов с высокими значениями прочности, твердости и вязкости разрушения. Шихта содержит 25-65 об.% порошка карбида вольфрама, 10-30 об.% порошка стали Гадфильда 110Г13, 25-65 об.% порошков диоксида циркония и оксида алюминия при их весовом соотношении 4:1.

Изобретение относится к технологии получения окислительно-стойких ультравысокотемпературных керамических композиционных материалов состава MB2/SiC, где М=Zr и/или Hf с нанокристаллическим карбидом кремния, которые могут быть использованы в качестве окислительно-, химически- и эрозионно-стойких материалов в потоках воздуха при температурах выше 2000°С, для создания авиационной, космической и ракетной техники, отопительных систем, теплоэлектростанций, а также в технологиях атомной энергетики, в химической и нефтехимической промышленности.
Группа изобретений относится к получению цементированного карбида, который может быть использован для изготовления режущего инструмента. Способ включает стадии формирования шлама, содержащего жидкость для измельчения, порошки связующих металлов, первую порошковую фракцию и вторую порошковую фракцию, измельчение, сушку, прессование и спекание шлама.

Изобретение относится к неорганической химии и неорганическому материаловедению, конкретно к получению порошковых материалов состава MB2-SiC, где М = Zr, Hf, содержащих нанокристаллический карбид кремния.

Изобретение относится к получению заготовок вольфрамо-титанового твердого сплава. Способ включает горячее прессование порошка в вакууме с пропусканием высокоамперного тока через пресс-форму и прессуемый порошок при температуре 1320°С в течение 3 минут.

Группа изобретений относится к композитному материалу для землебурильного долота. Способ изготовления композитного материала включает смешивание первой составляющей твердой фазы в виде карбида со связующим веществом, второй составляющей твердой фазы в виде пористого карбида, имеющего пористость по меньшей мере 1% и содержащего от 0,1 мас.
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления спеченных металлообрабатывающих инструментов. Инструменты изготовлены из порошковой карбидостали, содержащей углерод, титан, молибден, вольфрам, ванадий, хром, стеарат цинка и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,3-0,5, титан 1,0-2,0, молибден 3,0-5,0, вольфрам 2,5-4,0, ванадий 3,0-4,0, хром 8,0-10,0, стеарат цинка 0,1-0,3, железо остальное.
Группа изобретений относится к изготовлению спеченного композитного изделия, содержащего частицы кубического нитрида бора, диспергированные в матрице из цементированного карбида.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения твердосплавного концевого инструмента. В сплав на основе карбида вольфрама с размером частиц 1-3 мкм добавляют ультрадисперсный порошок (УДП) карбида вольфрама с размером частиц 50-100 нм в количестве 2-5% от веса изделия.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к изготовлению изделий из порошков твердых сплавов на основе карбидов. Смешивают временное связующее, содержащее двухкомпонентный диспергатор и двухкомпонентную смазочную добавку в весовом соотношении от 1:3,6 до 1:13,1, и порошкообразную смесь неорганических порошков, содержащую порошки карбидов и постоянного связующего.

Группа изобретений относится к металлургии, в частности к производству металлокомпозитов, а также может быть использована для обработки других сплавов. Способ получения композиционного сплава Al-Ti, упрочненного алюминидами титана Al3Ti, включает плавление и обработку расплава в непрерывном режиме в плавильной емкости с помощью поршня-вибратора, погружаемого в расплав и совершающего низкочастотные колебания в диапазоне 16-160 Гц с амплитудой δ, определяемой по выражению δ=1500η/(R02μρ), где η - динамическая вязкость расплава, μ - частота колебаний, ρ - плотность сплава, R0 - радиус поршня.

Изобретение относится к получению заготовок из тугоплавких и жаропрочных сплавов на основе интерметаллидов системы Nb-Al, предназначенных для изготовления деталей с повышенными рабочими температурами эксплуатации.

Изобретение относится к литейному производству в области металлургии, в частности к модифицированию литейных алюминиевых сплавов. Пруток изготавливают путем раскатки алюминиевой пластины до толщины 0,2-0,3 мм, рекристаллизации полученной алюминиевой ленты при температуре 200-300°С, нанесения на нее рассыпчатого модификатора на основе наноуглерода и последующей запрессовки ленты с модификатором в пруток.

Изобретение относится к металлургии, а именно к модифицированию алюминиево-кремниевых сплавов доэвтектического и эвтектического составов и может быть использовано в технологии приготовления алюминиево-кремниевых сплавов для получения фасонных отливок.

Изобретение относится к изготовлению пористых изделий из псевдосплавов на основе вольфрама. Способ включает приготовление порошкообразной шихты, содержащей 95 мас.% вольфрама, остальное - никель и железо в соотношении 7:3, введение в шихту порообразователя, прессование шихты с получением заготовки, удаление порообразователя из заготовки и спекание.

Группа изобретений относится к спеченному композитному материалу и получению из него инструментов, а именно формующих или измельчающих. Способ получения спеченного композитного материала включает спекание состава, содержащего по меньшей мере один твердый носитель, выбранный из группы, состоящей из карбидов, нитридов, боридов и карбонитридов, и связующий сплав, включающий от 66 до 93 мас.% никеля, от 7 до 34 мас.% железа, от 0 до 9 мас.% кобальта и до 30 мас.% одного или нескольких элементов, выбранных из группы, состоящей из W, Mo, Cr, V, Та, Nb, Ti, Zr, Hf, Re, Ru, Al, Mn, B, N и С.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано для изготовления высоконагруженных роторных деталей, работающих при температурах до 650-700°С в газотурбинных двигателях.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для получения сплава алюминий-скандий в условиях промышленного производства.
Изобретение относится к получению упрочненного нанокомпозиционного материала, который может быть использован в авиастроении и в автомобильной промышленности. Готовят лигатуру в виде компактированных стержней из равномерно перемешанной смеси порошка магния и нанопорошка нитрида алюминия с диаметром частиц в диапазоне 30÷80 нм.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления деталей, работающих при высоких температурах. Для повышения сопротивления ползучести и увеличения длительной прочности при 900-1100°C за счет повышения сопротивления зернограничному проскальзыванию сплав на основе хрома содержит, мас.

Иызобретение относится к изготовлению изделий из кермета на основе карбида титана, содержащего металлическую связку. Способ включает размещение порошка карбида титана в керамической форме с верхним отверстием, увлажнение порошка, установку в верхнее отверстие наддавливающего пуансона, вибрационное уплотнение, спекание в нагревательной камере печи с неокислительной средой с получением пористого карбидного полуфабриката, расплавление пропитывающей металлической связки в тигле, расположенном в упомянутой нагревательной камере, инфильтрацию карбидного полуфабриката расплавом пропитывающей металлической связки, охлаждение с обеспечением кристаллизации металлической связки в поровом пространстве карбидного полуфабриката с получением изделия.

Изобретение относится к изготовлению композиционного материала для изделий электронной техники СВЧ на основе металлической матрицы в виде алюминиевого сплава и неметаллического наполнителя в виде карбида кремния. Способ включает уплотнение в разъемной пресс-форме шликерным литьем смеси фракций 1÷15 мкм и 35÷50 мкм карбида кремния гексагональной структуры сингонии 6Н со связующим в виде натриевого жидкого стекла и парафина при температуре 70÷75°С и давлении 0,5÷1,0 МПа, извлечение заготовки из пресс-формы, спекание заготовки при температуре более 750°С, пропитку заготовки расплавом алюминиевого сплава с содержанием кремния 6÷12 в нагретой пресс-форме при температуре 890-900°С, давлении 80-100 МПа в течение 30-50 с и кристаллизацию путем создания градиента температур. Обеспечивается повышение удельной плотности, теплопроводности и прочности композиционного материала. 1 табл., 6 пр.

Наверх