Способ производства двухслойной термоструктурной монолитной композиционной детали и производимая деталь



Способ производства двухслойной термоструктурной монолитной композиционной детали и производимая деталь
Способ производства двухслойной термоструктурной монолитной композиционной детали и производимая деталь
C04B35/62873 - Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом (пористые изделия C04B 38/00; изделия, характеризуемые особой формой, см. в соответствующих классах, например облицовка для разливочных и плавильных ковшей, чаш и т.п. B22D 41/02); керамические составы (содержащие свободный металл, связанный с карбидами, алмазом, оксидами, боридами, нитридами, силицидами, например керметы или другие соединения металлов, например оксинитриды или сульфиды, кроме макроскопических армирующих агентов C22C); обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий (химические способы производства порошков неорганических соединений C01)

Владельцы патента RU 2681708:

ЭЙРБАС ДИФЕНС ЭНД СПЕЙС ГМБХ (DE)
МБДА ФРАНС (FR)

Изобретение относится к производству монолитных волоконно-матричных композиционных деталей и может быть использовано для получения термоизолирующих элементов, способных выдерживать высокие температуры и высокие внутренние и внешние давления. Изготавливают волоконную заготовку (1), имеющую многослойную структуру, содержащую гибкий внутренний слой (4), два внешних волоконных каркаса из углеродных волокон (2, 3), расположенных на противоположных внешних поверхностях гибкого внутреннего слоя (4), и нитевидные участки (8, 9), проходящие сквозь волоконные каркасы (2, 3). Указанную заготовку (1) пропитывают смолой, затем вулканизируют и внутренний слой (4) удаляют. Предварительное уплотнение заготовки проводят посредством инфильтрации паров при химической реакции для нанесения углеродного слоя на заготовку. Полученную структуру упрочняют посредством жидкой инфильтрации кремния. Перед инфильтрацией кремния в заготовке выполняют резьбовые отверстия и/или каналы для установки средств подачи охлаждающего агента. Готовая деталь содержит два слоя композиционного материала, отделённых друг от друга и соединённых множеством нитевидных разделителей из композиционного материала. Технический результат изобретения – повышение характеристик изделий. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Объектом данного изобретения является способ производства термоструктурной монолитной волоконно-матричной композиционной детали, содержащей два слоя композиционного материала, отделенных друг от друга и соединенных друг с другом несколькими нитевидными разделителями из композиционного материала; указанная деталь способна выдерживать высокие внутренние и/или внешние давления. Объектом настоящего изобретения также является монолитная деталь, производимая с использованием данного способа.

В патентном документе FR-2 749 327 раскрывается монолитная композиционная деталь такого типа, предназначенная, например, для формирования панелей, способных транспортировать жидкость, опор для устройств космической оптики или рефракторных обтекателей антенн РЛС с высокой разрешающей способностью, и т.д. Аналогичным образом, в документе FR-2 718 670 раскрываются двухслойная монолитная композиционная деталь и нитевидные разделители.

Кроме того, в документе FR-2 836 690 раскрывается способ производства термоструктурной монолитной детали, не включающий в себя каких-либо дополнительных операций пропитки или вулканизации и не предусматривающий предварительную пропитку сшивающих волокон, но, тем не менее, обеспечивающий возможность точного позиционирования волоконной структуры в пропитываемой матрице и оптимального использования механических характеристик волокон, образующих вышеупомянутые слои. С этой целью, указанный способ производства термоструктурной монолитной волоконно-матричной композиционной детали, содержащей два слоя композиционного материала, отделенных друг от друга и соединенных друг с другом несколькими нитевидными разделителями из композиционного материала, предусматривает:

- формирование гибкой многослойной структуры, содержащей гибкий внутренний слой из материала, сквозь который может пройти игла, но непроницаемого для смолы, образующей указанную матрицу, и два внешних гибких волоконных каркаса, расположенных на противоположных внешних поверхностях вышеуказанного гибкого внутреннего слоя.

- соединение указанных волоконных каркасов и указанного внутреннего слоя указанной многослойной структуры посредством сшивания нитью, образующей стежки, имеющие нитевидные участки, проходящие сквозь указанные волоконные каркасы и указанный внутренний слой, причем указанная нить представляет собой жгут, образованный множество элементарных нитей, не соединенных друг с другом, причем указанные нитевидные участки проходят сквозь указанные волоконные каркасы и указанный внутренний слой, в котором после указанной операции сшивания образуются продольные каналы, расположенные между указанными нитями и проходящие от одного волоконного каркаса к другому;

- пропитка указанной многослойной структуры незатвердевшей вязкой смолой, выполняемая таким образом, что указанная вулканизируемая смола проникает в указанные продольные каналы указанных сквозных нитевидных участков для формирования в местах расположения каждого из указанных нитевидных участков моста из смолы, противоположные концы которого контактируют со смолой, пропитывающей указанные гибкие волоконные каркасы; и

- вулканизация указанной смолы, пропитывающей указанную многослойную структуру.

С помощью данного стандартного способа во время пропитки волоконных каркасов вышеуказанных слоев производится пропитка смолой сквозных нитевидных участков, которая затем вулканизируется во время обработки указанных волоконных каркасов, перед удалением указанного внутреннего слоя, таким образом, что указанные нитевидные участки превращаются в нитевидные разделители из композиционного материала, расположенные между указанными слоями из композиционного материала.

Цель изобретения заключается в усовершенствовании вышеупомянутого способа производства термоструктурной монолитной волоконно-матричной композиционной детали, содержащей два слоя композиционного материала, отделенных друг от друга и соединенных друг с другом множеством нитевидных разделителей из композиционного материала.

С этой целью, изобретением предлагается указанный способ, предусматривающий выполнение по меньшей мере следующих операций:

A) изготовление волоконной заготовки, имеющей многослойную структуру, содержащей гибкий внутренний слой и два внешних волоконных каркаса, расположенных на противоположных внешних поверхностях указанного гибкого внутреннего слоя и соединенные нитевидными участками, проходящими сквозь указанные волоконные каркасы, причем указанная заготовка пропитывается смолой;

B) вулканизация указанной заготовки и удаление указанного внутреннего слоя; и

C) уплотнение полученной структуры,

отличающийся тем, что на этапе C) уплотнение указанной структуры производится с помощью жидкой инфильтрации.

Такая жидкая инфильтрация (инфильтрация жидкого кремния) позволяет кремнию проникнуть в центр заготовки, обеспечивая легко контролируемое уплотнение заготовки.

Кроме того, такое уплотнение посредством жидкой пропитки обладает рядом других преимуществ, в частности, по себестоимости и характеристикам получаемой детали.

В предпочтительном варианте реализации изобретения, предварительное уплотнение осуществляется на этапе B) с помощью газовой пропитки (инфильтрации паров при химической реакции) с целью предварительного уплотнения заготовки, и, таким образом, указанных нитевидных участков, предназначенных для формирования указанных разделителей с целью получения углеродо-углеродной (C-C) структуры. Предпочтительно, используется быстрая пропитка типа R-CVI (быстрая инфильтрация паров при химической реакции); данный тип пропитки является предпочтительным по себестоимости, времени реализации и характеристикам.

С помощью такого предварительного уплотнения на указанные нитевидные участки наносится углеродный слой, который обеспечивает защиту данных участков при уплотнении посредством жидкой пропитки на этапе C). Таким образом, этот предпочтительный вариант реализации изобретения основан на совместном воздействии предварительного уплотнения (с целью образования C-C/SiC материала), который дает возможность уплотнения без повреждения нитевидных участков, из которых впоследствии будут образовываться разделители, придающие жесткость монолитной композиционной детали, с уплотнением, обеспечивающим вышеперечисленные преимущества.

Кроме того, в данном предпочтительном варианте реализации изобретения, на промежуточном этапе между указанными этапами B) и C), заготовка, предварительно уплотненная на этапе B), подвергается машинной обработке. Предварительно уплотненную описанным ниже способом заготовку (C-C) можно обрабатывать с помощью обычных методов, но обработку с помощью таких технологий довольно тяжело выполнять на готовом материале (C-C/SiC), полученном после уплотнения.

Предпочтительно, данный промежуточный этап обработки является этапом обработки заготовки малой толщины, который проводится для подготовки структуры к жидкой пропитке и придания ей требуемой окончательной геометрии.

Кроме того, предпочтительно, на указанном промежуточном этапе в указанной заготовке выполняются резьбовые отверстия и/или каналы. В таком случае, вышеупомянутые разъемы вставляются в указанные резьбовые отверстия и каналы по меньшей мере на этапе уплотнения, на этапе C), чтобы предотвратить засорение резьбовых отверстий и каналов.

В предпочтительном варианте реализации изобретения, на этапе C), с целью осуществления жидкой пропитки, в заготовку вводится кремний в виде жидкой массы, которая растекается по заготовке под действием тепла и давления в уплотнительной печи.

Кроме того, на этапе A), предпочтительно, изготовляется волоконная заготовка, имеющая изменяющуюся толщину, например, с помощью отвердителей.

Кроме того, в предпочтительном варианте реализации изобретения, при проведении этапа A), как указывается в патентном документе FR-2 836 690, выполняются следующие операции:

- формирование гибкой многослойной структуры, содержащей гибкий внутренний слой из материала, сквозь который может пройти игла, но непроницаемого для смолы, образующей указанную матрицу, и два внешних гибких волоконных каркаса, расположенных на противоположных внешних поверхностях вышеуказанного гибкого внутреннего слоя;

- соединение указанных волоконных каркасов и указанного внутреннего слоя указанной многослойной структуры путем сшивания нитью, образующей стежки, включающие в себя нитевидные участки, проходящие сквозь указанные волоконные каркасы и указанный внутренний слой, причем указанная нить представляет собой жгут, содержащий несколько элементарных нитей, не связанных друг с другом. После указанной операции сшивания нитевидные участки, проходящие сквозь указанные волоконные каркасы и внутренний слой, содержат продольные каналы в указанном внутреннем слое между указанными нитями и проходящие от одного из указанных волоконных каркасов к другому; и

- пропитка указанной многослойной структуры указанной смолой, выполняемая таким образом, что указанная вулканизируемая смола проникает в указанные продольные каналы указанных нитевидных участков для формирования в местах расположения каждого из указанных нитевидных участков моста из смолы, противоположные концы которого контактируют со смолой, пропитывающей указанные гибкие волоконные каркасы.

Объектом настоящего изобретения является также монолитная волоконно-матричная композиционная деталь, содержащая два слоя композиционного материала, отделенных друг от друга и соединенных друг с другом множеством нитевидных разделителей из композиционного материала, производимая с помощью вышеупомянутого способа.

В конкретном варианте реализации, по меньшей мере одно покрытие наносится на внешнюю поверхность по меньшей мере одного из указанных слоев (например, для того, чтобы сделать данный слой непроницаемым).

Настоящее изобретение может найти применение, в частности, во многих областях, где требуется монолитная композиционная деталь такого типа, способная выдерживать очень высокие температуры и очень высокие внутренние и/или внешние давления.

Способ реализации настоящего изобретения станет более понятным после ознакомления с прилагаемыми чертежами. На этих чертежах одинаковые или аналогичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

Фиг. 1 – схематичное частичное изображение заготовки, изготовляемой и используемой при реализации настоящего изобретения.

Фиг. 2 – схематичное частичное изображение композиционной детали, производимой из заготовки, показанной на фиг. 1.

Фиг. 3 – перспективное изображение монолитной детали, выполненной в форме панели и содержащей пробки для выполнения операции пропитки жидкостью.

Объектом настоящего изобретения является способ производства термоструктурной монолитной волоконно-матричной композиционной детали 10, содержащей два слоя 11 и 12 композиционного материала, отделенных друг от друга и соединенных друг с другом несколькими нитевидными разделителями 13 из композиционного материала. Монолитная композиционная деталь 10 такого типа, предназначенная для изготовления, например, термоизолирующих элементов и частично и схематично показанная на фиг. 2, должна быть способна выдерживать воздействие очень высокого внутреннего и/или внешнего давления.

Указанный способ производства включает в себя:

A) формирование обычным способом волоконной заготовки 1, представляющей собой многослойную структуру, содержащую гибкий внутренний слой 4 и два внешних волоконных каркаса 2 и 3. Указанные волоконные каркасы 2 и 3 расположены на противоположных внешних поверхностях указанного гибкого внутреннего слоя 4 и соединены нитевидными участками 8, 9, проходящими сквозь указанные волоконные каркасы 2 и 3, как показано на фиг. 1, и, как показано ниже, указанная заготовка 1 пропитывается смолой;

B) вулканизация указанной заготовки 1 и удаление указанного внутреннего слоя 4; и

C) уплотнение полученной структуры.

Согласно настоящему изобретению, уплотнение структуры осуществляется с помощью жидкой пропитки на этапе C/ путем нанесения слоя с высоким содержанием карбида кремния SiC.

Такая жидкая инфильтрация (инфильтрация жидкого кремния), как указано ниже, в частности, позволяющая кремнию проникнуть в центр заготовки, обеспечивает легко контролируемое уплотнение заготовки.

Кроме того, такое уплотнение посредством жидкой пропитки обладает рядом других преимуществ, в частности:

- снижение себестоимости; и

- повышение характеристик.

В предпочтительном варианте реализации изобретения, предварительное уплотнение осуществляется на этапе B) с помощью газовой пропитки (инфильтрации паров при химической реакции) с целью предварительного уплотнения заготовки 1 и, таким образом, указанных нитевидных участков 8 и 9 (предназначенных для формирования указанных разделителей 13). Такое предварительное уплотнение дает возможность получения углеродо-углеродной (C-C) структуры. Предпочтительно, используется быстрая пропитка типа R-CVI (быстрая инфильтрация паров при химической реакции); данный тип пропитки является предпочтительным по себестоимости, времени реализации и характеристикам.

С помощью такого предварительного уплотнения на указанные нитевидные участки 8 и 9 наносится углеродный слой, который, в частности, обеспечивает защиту данных участков при уплотнении посредством жидкой пропитки на этапе C).

Таким образом, в рассматриваемом предпочтительном варианте реализации изобретения применяются совместно предварительное уплотнение (на этапе B)) и уплотнение (на этапе C)), что дает возможность получения углеродо-углеродной/карбидо-кремниевой (C-C/SiC) структуры. Действительно, предварительное уплотнение дает возможность уплотнения без повреждения нитевидных участков 8 и 9, предназначенных для формирования разделителей 13 (которые обеспечивают жесткость монолитной композиционной детали 10), в то время как финальное уплотнение обеспечивает вышеупомянутые преимущества и дает возможность получения керамической структуры.

В предпочтительном варианте реализации изобретения, при проведении этапа A), как указывается в патентном документе FR-2 836 690, выполняются следующие операции:

- формирование гибкой многослойной структуры 1, содержащей гибкий внутренний слой 4 из материала, сквозь который может пройти игла, но который является непроницаемым для смолы, образующей указанную матрицу. Указанная гибкая многослойная структура 1 содержит также два внешних гибких волоконных каркаса 2, 3, расположенных на противоположных внешних поверхностях указанного гибкого внутреннего слоя 4;

- указанные волоконные каркасы 2, 3 и указанный внутренний слой 4 указанной многослойной структуры 1 соединяются путем сшивания нитью 5, образующей стежки и включающей в себя нитевидные участки 8, 9, которые проходят сквозь указанные волоконные каркасы 2, 3 и указанный внутренний слой 4, как показано на фиг. 1. Указанная нить 5 представляет собой жгут, содержащий несколько элементарных нитей, не связанных друг с другом. После указанной операции сшивания, нитевидные участки 8, 9, проходящие сквозь указанные волоконные каркасы 2, 3 и внутренний слой 4, содержат продольные каналы в указанном внутреннем слое между указанными нитями и проходящие от одного из указанных волоконных каркасов к другому; и

- производится пропитка смолой указанной многослойной структуры 1. Указанная операция пропитки производится таким образом, что указанная вулканизируемая смола проникает в указанные продольные каналы указанных нитевидных участков 8, 9 для формирования в местах расположения каждого из указанных участков моста из смолы, противоположные концы которого контактируют со смолой, пропитывающей гибкие волоконные каркасы 2, 3.

Следует отметить, что:

- гибкий внутренний слой 4, изображенный в виде пластины, фактически может иметь любую форму, содержащую две противоположные стороны, например, может быть выполнен в виде цилиндра, конуса или призмы. Указанный внутренний слой выполнен из материала, сквозь который может проходить игла, из такого как полиуретановый пенопласт, полипропилен или, предпочтительно, полистирол. Кроме того, данный материал должен быть непроницаем для смолы, используемой для пропитки гибких волоконных каркасов 2 и 3; и

- каждый из гибких волоконных каркасов 2 и 3 имеет волокнистую структуру, которая может быть произведена любым известным способом. Указанные каркасы 2 и 3 выполнены в виде слоя углеродных волокон или любого другого материала, из которого можно изготовить высокопрочные волокна. Кроме того, указанные каркасы 2 и 3 могут иметь разную форму и толщину.

Как показано на фиг. 1, предпочтительно, чтобы каркасы 3 и 3 были параллельны друг другу, и чтобы нитевидные участки 8 и 9 были расположены перпендикулярно указанным каркасам. Для обеспечения ясности чертежа, на фиг. 1 и 2 изображены большие промежутки между двумя нитевидными участками каждого стежка, однако, в действительности, указанные нитевидные участки, разумеется, могут быть расположены очень близко друг к другу.

Следует отметить, что многослойная структура 1, соединенная нитями 5 и 6, является гибкой, и, вероятно, может изменять свою форму. Кроме того, на данном этапе процесса изготовления, предпочтительно, производится проверка размеров структуры 1.

После сшивания многослойная структура 1 пропитывается вулканизируемой смолой. Предпочтительно, пропитка производится в вакууме, таким образом, чтобы указанная смола проникала не только в волоконные каркасы 2 и 3, но и в продольные каналы нити 5.

Во время этой операции пропитки, внутренний слой 4 не пропитывается, поскольку он является непроницаемым для смолы. Затем производится вулканизация смолы, которой пропитаны вышеуказанные элементы, например, путем повышения температуры, возможно, при одновременном повышении давления (на несколько бар).

Согласно настоящему изобретению, для формирования углеродо-углеродной матрицы многослойной структуры 1 производится предварительное уплотнение указанной структуры (вышеупомянутый этап B)) посредством газовой инфильтрации, как было указано выше, и это также дает возможность удаления внутреннего слоя 4.

Получаемая структура затем подвергается другим операциям, указанным ниже, и после этого производится её уплотнение на этапе C) с целью получения керамической матрицы.

В конечном итоге, производится показанная на фиг. 2 монолитная композиционная деталь 10, содержащая два слоя 11 и 12 композиционного материала (из гибких каркасов 2 и 3), отделенных друг от друга и взаимно соединенных множеством нитевидных разделителей 13, изготовленных из композиционного материала (из сквозных нитевидных участков 8 и 9), расположенных перпендикулярно указанным слоям 11 и 12. В предпочтительном варианте исполнения, пространство 14 между двумя слоями 11 и 12 предназначено для прохождения по нему охлаждающего агента, в частности, для того, чтобы монолитная композиционная деталь 10 могла выдерживать воздействие высоких температур. Два слоя 11 и 12, образующие пространство 14, удерживаются на расстоянии друг от друга нитевидными разделителями 13, которые, в данном варианте реализации, обеспечивают сохранение формы конструкции, устойчивость охлаждающего агента к воздействию давления, и усиливают конвективный теплообмен.

Кроме того, в предпочтительном варианте реализации изобретения, на промежуточном этапе между вышеуказанными этапами B) и C) проводится неразрушающий контроль заготовки, прошедшей предварительное уплотнение на этапе B).

Затем указанная предварительно уплотненная заготовка подвергается обработке. Предварительно уплотненную заготовку (C-C) можно обрабатывать с помощью обычных методов, но обработку с помощью таких технологий довольно тяжело выполнять на готовом материале (C-C/SiC), который после уплотнения приобретает очень высокую твердость.

Предпочтительно, данный промежуточный этап обработки является этапом обработки заготовки малой толщины, который проводится для подготовки структуры к жидкой пропитке и придания ей требуемой окончательной геометрии.

Кроме того, на этом промежуточном этапе выполняются резьбовые отверстия и/или каналы, если, например, для детали 10 требуются резьбовые отверстия для установки средств подачи охлаждающего агента. Такая механическая обработка может выполняться, например, с помощью ультразвука.

Затем в указанные резьбовые отверстия и каналы вставляют разъемы 15, как показано на фиг. 3, на котором изображена деталь 10 в форме пластины 16, в буртиках которой выполнены резьбовые отверстия. Указанные разъемы 15 используются по меньшей мере на этапе уплотнения, на этапе C), чтобы предотвратить забивание резьбовых отверстий и каналов (в том виде, в каком они присутствуют на готовой детали).

В предпочтительном варианте реализации изобретения, на этапе C), при выполнении жидкой пропитки кремний вводится в виде жидкой массы (суспензии), которая растекается по заготовке под действием тепла и давления в уплотнительной печи в результате капиллярного эффекта и воздействия газа, перемещающегося по стенкам, которые сначала не покрыты жидкой массой. Эффект "кремнизации" также может быть получен с помощью соответствующей термообработки. В предпочтительном варианте реализации, для осуществления вышеуказанного уплотнения используется способ, описанный в патентном документе WO2008/106932.

На данном этапе процесса производится проверка размеров детали 10 (с помощью неразрушающего контроля).

Следует отметить, что способ согласно настоящему изобретению может быть применен для изготовления детали 10 изменяющейся толщины, как, например, у кромок 17A и 17B панели 16 на фиг. 3. Для изготовления подобной детали на этапе A) производится волоконная заготовка 1, имеющая соответствующую форму и размеры, с помощью, например, отвердителей.

Кроме того, на внешнюю поверхность по меньшей мере одного из указанных слоев 11 или 12 детали 10 может быть нанесено по меньшей мере одно покрытие, например, из герметизирующего материала, используемого в качества стандартного для обеспечения непроницаемости.

1. Способ производства термоструктурной монолитной волоконно-матричной композиционной термоизоляционной детали (10), содержащей два слоя (11, 12) композиционного материала, образующие между собой пространство для прохождения охлаждающего агента и отделенные друг от друга и соединенные друг с другом множеством нитевидных разделителей (13) из композиционного материала, включающий в себя по меньшей мере следующие этапы:

A) изготовление волоконной заготовки (1), имеющей многослойную структуру, содержащую гибкий внутренний слой (4) и два внешних волоконных каркаса (2, 3), расположенных на противоположных внешних поверхностях гибкого внутреннего слоя (4), и соединенную нитевидными участками (8, 9), предназначенными для формирования указанных разделителей (13) и проходящими сквозь волоконные каркасы (2, 3), причем указанную заготовку (1) пропитывают смолой;

B) вулканизацию указанной заготовки и удаление внутреннего слоя (4), при этом дополнительно на этапе B) выполняют предварительное уплотнение заготовки (1) и нитевидных участков (8, 9) посредством газовой инфильтрации для нанесения углеродного слоя на заготовку (1) и нитевидные участки (8, 9),

C) уплотнение полученной структуры посредством жидкой инфильтрации кремния, при которой в полученную структуру вводят кремний в виде жидкой массы, растекающейся по полученной структуре под действием тепла и давления в уплотнительной печи,

при этом на промежуточном этапе между этапами B) и C) в указанной заготовке, предварительно уплотненной на этапе B), выполняют резьбовые отверстия и/или каналы для установки средств подачи охлаждающего агента, в которые вставляют разъемы (15), предотвращающие забивание резьбовых отверстий и/или каналов на этапе уплотнения C).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на промежуточном этапе между этапами B) и C) заготовку, предварительно уплотненную на этапе B), подвергают машинной обработке.

3. Способ по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что на этапе A) получают волоконную заготовку переменной толщины.

4. Способ по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что на этапе A) выполняют следующие операции:

формируют гибкую многослойную структуру (1), имеющую гибкий внутренний слой (4), выполненный из материала, проницаемого для иглы, но непроницаемого для смолы, необходимой для образования матрицы, и два внешних гибких волоконных каркаса (2, 3), расположенных на противоположных внешних поверхностях гибкого внутреннего слоя (4);

соединяют волоконные каркасы (2, 3) и внутренний слой (4) многослойной структуры (1) посредством сшивания нитью (5), образующей стежки и включающей в себя нитевидные участки (8, 9), проходящие сквозь волоконные каркасы (2, 3) и внутренний слой (4), причем нить (5) является жгутом, содержащим множество элементарных нитей, не соединенных друг с другом, причем указанные нитевидные участки (8, 9), проходящие сквозь волоконные каркасы (2, 3) и внутренний слой (4), имеют после указанной операции сшивания продольные каналы, образованные в указанном внутреннем слое, расположенные между указанными элементарными нитями и проходящие от одного указанного волоконного каркаса к другому; и

пропитывают указанную многослойную структуру (1) указанной смолой, при этом указанное пропитывание выполняют таким образом, что указанная вулканизируемая смола проникает в указанные продольные каналы нитевидных участков (8, 9) для формирования в местах расположения каждого из указанных нитевидных участков моста из смолы, противоположные концы которого контактируют со смолой, пропитывающей гибкие волоконные каркасы (2, 3).

5. Монолитная волоконно-матричная композиционная деталь (10), содержащая два слоя (11, 12) композиционного материала, отделенных друг от друга и соединенных друг с другом множеством нитевидных разделителей (13) из композиционного материала, полученная способом по любому из пп. 1 - 4.

6. Монолитная деталь по п. 5, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно покрытие нанесено на внешнюю поверхность по меньшей мере одного из указанных слоев (11, 12).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к детали из композиционного материала оксид/оксид, которая содержит волокнистое усиление, образованное множеством слоев нитей основы и слоев нитей утка, связанных между собой посредством трехмерного тканья, при этом пространства между нитями усиления заполнены матрицей из жаропрочного оксида.

Изобретение относится к детали из композиционного материала оксид/оксид, которая содержит волокнистое усиление, образованное множеством слоев нитей основы и слоев нитей утка, связанных между собой посредством трехмерного тканья, при этом пространства между нитями усиления заполнены матрицей из жаропрочного оксида.
Изобретение относится к керамическому материалу, который может успешно использоваться для получения режущих инструментов и свёрл для обработки пластмасс, армированных стекловолокнами и углеродными волокнами, или графита, а также для резки сплавов на основе никеля и продуктов черной металлургии.

Изобретение относится к экранирующим элементам реактивного двигателя. Экранирующий элемент (30) расположен поверх зазоров между участками полки (20) соседних лопаток (10) ротора турбины и выполнен из композита с керамической матрицей с возможностью экранирования зазора между участками полки (20) за счет вхождения в контакт вдоль внутренних поверхностей корпусов участков полки.

Изобретение относится к способу получения детали из композиционного материала, включающему этапы: получение скрепленной волокнистой заготовки, причем волокна заготовки являются углеродными или керамическими волокнами и покрыты граничной фазой; получение упрочненной и частично уплотненной волокнистой заготовки, причем частичное уплотнение включает образование первой матричной фазы на граничной фазе в результате химической пропитки из паровой фазы, и продолжение уплотнения волокнистой заготовки путем пропитки пропиточной композицией, содержащей по меньшей мере кремний и по меньшей мере один другой элемент, способный снижать температуру плавления пропиточной композиции до значения меньше или равного 1150°C.

Статорная лопатка содержит перо, внешний и внутренний ободные участки, первый и второй крюковые участки, фланцевый участок и усиливающую ткань и вырез. Внешний и внутренний ободные участки изогнуты в периферийном направлении и продолжают внешний и внутренний конец пера соответственно.

Изобретение относится к области материалов многослойных бронепанелей, использующихся для индивидуальной защиты и для защиты вооружения, военной и специальной техники.

Изобретение относится к способу изготовления изогнутой сотовой структуры (10). Способ включает в себя выполнение следующих операций:- создание растягиваемой волоконной структуры (100) путем многослойной прошивки множества слоев нитей основы и множества слоев нитей утка; создаваемая волоконная структура содержит несоединенные зоны, проходящие по всей глубине волоконной структуры, разделенные друг от друга соединяющими зонами, которые соединяют множество слоев нитей утка.

Изобретение относится к способу изготовления изогнутой сотовой структуры (10). Способ включает в себя выполнение следующих операций:- создание растягиваемой волоконной структуры (100) путем многослойной прошивки множества слоев нитей основы и множества слоев нитей утка; создаваемая волоконная структура содержит несоединенные зоны, проходящие по всей глубине волоконной структуры, разделенные друг от друга соединяющими зонами, которые соединяют множество слоев нитей утка.

Изобретение относится к производству теплоизоляционных огнеупорных изделий, содержащих муллитокремнеземистое волокно и предназначенных для изготовления изделий для футеровки высокотемпературных тепловых агрегатов.

Изобретение относится к технической керамике в виде композиционного материала SiC-TiN. Способ включает горячее прессование порошковой смеси.

Изобретение относится к области конструкционных материалов, а именно к способам изготовления высокотемпературных, износостойких и коррозионно-стойких изделий из реакционно-спеченного композиционного материала на основе карбида кремния, и может быть использовано в ряде отраслей промышленности, в том числе авиационной.

Группа изобретений относится к изготовлению режущего устройства. Режущее устройство содержит карбидный субстрат, содержащий кобальт, и полученный спеканием порошка слой поликристаллического алмаза.
Изобретение относится к технологиям получения химически связанного нитрида кремния и предназначено для изготовления широкой гаммы изделий - элементов и узлов химического оборудования, тиглей и элементов футеровки, применяемых в цветной металлургии, деталей и агрегатов двигательных установок автомобильного, морского, воздушного транспорта, а также наземных энергетических установок и других объектов техники, работающих при температурах до 1500°C на воздухе, в атмосфере продуктов сгорания топлив и других агрессивных средах.
Изобретение относится к зернам для изготовления керамических изделий, состоящих, по большей части, из недоксидов титана. Расплавленные зерна состоят из фаз недоксидов титана, отвечающих формуле TinO2n-1, в которых указанные фазы являются Ti5O9 или Ti6O11 или смесью двух этих фаз.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к производству керамических огнеупорных изделий на основе карбида кремния, используемых в полупроводниковой технологии, ядерной энергетике, например при изготовлении пеналов для захоронения радиоактивных отходов.

Изобретение относится к области создания высокотемпературных конструкционных керамических композиционных материалов с матрицей на основе Ti3SiC2, а именно к способу получения композитов с мультиканальной структурой, т.е.
Изобретение относится к области керамических материалов на основе корунда, использующихся в технике в качестве режущего инструмента, как носитель для никелевых, платиновых и палладиевых катализаторов, керамических мембран, применяемых для очистки сточных вод и др.

Изобретение относится к технологии пористых керамических материалов и может быть использовано для изготовления изделий, эксплуатируемых в качестве высокотемпературной теплоизоляции (или теплозащиты), термостойкого огнеприпаса, носителей катализаторов, фильтров для очистки жидких и газовых сред.

Изобретение относится к технологии композиционных материалов и может быть использовано для получения прочных, износостойких изделий, работающих в трибосопряжениях в условиях воздействия статических и динамических нагрузок.

Изобретение относится к технической керамике в виде композиционного материала SiC-TiN. Способ включает горячее прессование порошковой смеси.

Изобретение относится к производству монолитных волоконно-матричных композиционных деталей и может быть использовано для получения термоизолирующих элементов, способных выдерживать высокие температуры и высокие внутренние и внешние давления. Изготавливают волоконную заготовку, имеющую многослойную структуру, содержащую гибкий внутренний слой, два внешних волоконных каркаса из углеродных волокон, расположенных на противоположных внешних поверхностях гибкого внутреннего слоя, и нитевидные участки, проходящие сквозь волоконные каркасы. Указанную заготовку пропитывают смолой, затем вулканизируют и внутренний слой удаляют. Предварительное уплотнение заготовки проводят посредством инфильтрации паров при химической реакции для нанесения углеродного слоя на заготовку. Полученную структуру упрочняют посредством жидкой инфильтрации кремния. Перед инфильтрацией кремния в заготовке выполняют резьбовые отверстия иили каналы для установки средств подачи охлаждающего агента. Готовая деталь содержит два слоя композиционного материала, отделённых друг от друга и соединённых множеством нитевидных разделителей из композиционного материала. Технический результат изобретения – повышение характеристик изделий. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх