CS205402B1 - Method of composite half-made product preparation for compositive materials reinforced by continuous fibres - Google Patents
Method of composite half-made product preparation for compositive materials reinforced by continuous fibres Download PDFInfo
- Publication number
- CS205402B1 CS205402B1 CS288877A CS288877A CS205402B1 CS 205402 B1 CS205402 B1 CS 205402B1 CS 288877 A CS288877 A CS 288877A CS 288877 A CS288877 A CS 288877A CS 205402 B1 CS205402 B1 CS 205402B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- fibers
- fiber
- matrix
- coated
- matrix powder
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 35
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 32
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 25
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 20
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010409 ironing Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N nickel tungsten Chemical compound [Ni].[W] MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )
POPIS VYNALEZU
K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU (61) (23) Výstavná priorita (22) Přihlášené 03 05 54 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 77 (21) rV 2868-7 1 205 402 (11) (Bl) 3 (51) Int. Cl. B 22 F 3/26
ÚŘAD PRO VYNÁLEZY
A OBJEVY (40) Zverejnené (45) Vydané 01 08 83 (75)
Autor vynálezu KALDROVITS JOZEF RNDr., HAVALDA ANDREJ doc.ing.DrSc., aemmer Stefan ing., Bratislava (54) Sposob přípravy kompozitného polotovaru pre kompozitně materiály spevnené kontinuálnymi vláknami 1
Vynález rieši sposob přípravy kompozitného polotovaru pre výrobu kontinuálnymi spevňovacími vláknami spevnených kompozitov s metalickými, alebo keramickými matri- cami, postupmi práškovej metalurgie a spadá do oboru fyzikálnej metalurgie.
Rozvoj súcasnej techniky si vyžaduje vysokopevné konstrukčně materiály s funkčnými charakteriristikami, význačné zlepšenými v širokých medziach teplot. Týmto požiadavkám móžu vyhovovat kompozitně materiály, ktoré pozostávajú z metalických, alebo keramických matric, vystužených kovovými, alebo keramickými kontinuálnymi, alebo diskrétnymi, smě- rově usporiadanými spevňovacími vláknami.
Kompozity so spevňovacími vláknami v kovových matriciach sa v súčasnosti zhotovojů buň infiltráciou roztaveného matricového kovu medzi zostavu v jednom smere usporiadaným spevňovacích vlákien, alebo lisováním za tepla, nastohovaných jednovrstvových predkompo- zitov, připravených plazmovým striekaním matricového kovu na spevňovacie vlákna navinuté paralelné v jednej vrstvě na foliu z matricového kovu, alebo lisováním za tepla, zostavy směrově usporiadaných, elektrolyticky, alebo chemicky pokovovaných spevňovacích vlákien.
Kompozity sa tiež pripravujú postupmi práškovej metalurgie, tj. lisováním za tepla, zostavy, mechanicky na přípravku skolimováných, matricovým práškom obsypaných spevňova- cích vlákien, po predchádzajúcom spekaní, alebo obdoby tohoto sposobu, pri ktorom samedzi mechanicky skolimované spevňovacie vlákna vpraví matricový prášok vo formě suspen- žie vo vhodnej kvapaline, filtračným presávanlm zmutu za podtlaku, a následným sušením a spekaním, ako u predchádzajúceho sposobu. Sem tiež patří sposob výroby kompozitu pretláčanlm zmesy matricového prášku s diskrétnymi vláknami. 205402 205 402
Uvedené postupy výroby kompozitov vykazujú viaceré nedostatky, ako například: vzá-jomé zreagovanie spevňovacieho vlákna s matricou, ktoré móže viesť až k úplnému degrado-vaniu spevňovacieho vlákna, pri výrobě infiltrováním matricovým kovom; žiadna, alebo ne-dokonalá zmáČayosť povrchu keramických spevňovacích vlákien roztaveným matricovým kovom;obmedzené objemové percento spevňovacích vlákien, ktoré je možné pomocou prípravkov premechanická kolimáciu do matrice vpravit'; nerovnoměrné rozloženie diskrétnych spevňova-cích vlákien, ich vzájemný dotyk a nedokonalé směrové usporiadanie v matrici, pri spósobevýroby kompozitu pretláčaním, obtiažnosť výroby náročných dielcov atď.
Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje spósob přípravy kompozitného polotovaru prekompozitně materiály spevnené kontinuálnymi kláknami, ktorého podstata spočívá v tom, žekontinuálně, spevňovacie vlákno samotné, alebo v případe extrémně malého priemeru resp.malej pevnosti spolu s jemnými polymerovými monofilovými vláknami, sa aspoň jedenkrátpretiahne cez prostredie organického pojidla, například vodným roztokem polyvinilaalko-holu a naslédovným pretiahnutím cez prostredie, v ktorom sa nachádza matricový prášokvo fluidnom vznose, alebo aspoň jedenkrát sa pretiahne cez prostredie suspenzie matrico-vého prášku v organickom pojidle, a vlákno takto obalené koncentrickou a súvislou vrstvoupojidla a matricového prášku sa ďalej suší pri teplote vytvrdenia použitého pojidla. Výhody předloženého vynálezu spočívájú v tom, že umožňuje kontinuálnu, ekonomickyvýhodnú výrobu kompozitného polotovaru do zásoby, z ktorého je možné vyrábať postupmipráškovéj metalurgie, - spekaním a následným lisováním za tepla, riajma izostatickým li-sováním za tepla - finálně kompozity o vysokých technických parametrech. Vynález umožňujevpravovať do matric aj značné vysoké objemové percentá spevňujúcich vlákien a vyrábaťtvarové a rozměrově náročné dielce. Vynález umožňuje dálej vyrábať kompozity s kombinova-nou, viackomponentovou matricou, ako aj kombinovanou spevňovacou výstužou.
Na pripojenom výkrese je znázorněná schéma nanášania pojidlového filmu, resp. sus-penzie pojidla a matricového prášku, na spevňovacie vlákno, alebo na vlákno, kde sú užnanesené vrstvy matricového prášku.
Uvedené sa uskutečňuje přetahováním vlákna cez prievlak, podlá schématického vy-obrazenia v prílohe, pozostávajúci: z centračného vodiaceho kónusu 1 s přírubou, sostředovým, konicky sa zužujúcim kanálem 2 kruhového prierezu, s priemerom otvoru v naj-užšom mieste o niečo vačším, ako je priemer spevňovacieho vlákna; z púzdra 3 naskrutko-vatelného ná prírubu vodiaceho kónusu 1^ opatřeného na čelnej stene středový, otvorom 4s nevelkým odstupem od otvoru ústia vodiaceho kónusu JL, pričom otvor 4 má ovoíačo vSčšípriemer ako ústie kanálu 2. Púzdro 3 je spojené so zásobníkom 5 roztoku pojidla, resp.suspenzie, naplněným pojidlem, resp. suspenzie o vyhovujúcej viskozite. Roztok pojidlamožno na vlákno nanášať tiež naprašováním.
Ako pojidlá možno použit vodný roztok polivinylalkoholu, acetonový roztok polivinyl-acetátu, chloroformový, toluénový, alebo benzénový roztok polistyrénu a podobné.
Ak sa vyžaduje nanášanie viacerých vrstiev, toto sa dosiahne přetahováním cez sústa-vu prievlakov a postupné sa zvačšujúcimi primermi otvorov, so zaradením sušiacich pecímedzi jednotlivé prievlaky.
Spbsob přípravy kompozitných materiálov spevnených kontinuálnymi vláknami podía uve-deného spbsobu sa prevádza následovnět Spevňovanie vlákna sa pokryje súvislým filmompojidla a pretiahnutím cez komoru s matricovým práškom vo fluidnom vznose obalí sa súyis-lou vrstvou matricového prášku a po vysušení představuje kompozitný polotovar.
Iný výhodný spósob je, že spevňovacie vlákna mSžu byť povlečené suspenziou matrico-vého prášku v roztoku organického pojidla a po vysušení predstavujú kompozitný polotovar.
Claims (1)
- 205 40 Taktiež možno na jedno spevňovacie vlákno přetahováním cez obalovacie prievlaky na-niest dve, alebo 1 viac vrstiov matricového prášku rózneho, avšak navzájom komaktibilné-ho zloženía. V prlpadoch obalovania extrémně tenkých a křehkých spevňovacích vlákien sa tietopretahujú cez obalovací prievlak spolu s pomocnými jemnými polymérovýmí.monofilovýmivláknami, ktoré sa potom rozložia teplom. Pri výrobě finálnych kompozitov ša možu kombinovat spevňovacie vlákna obalené na-vzájom kompaktibilnými matricovými práškami odlišného zloženia, alebo sa kombinujúspevňovacie vlákna odlišného zloženia obalené matricovým práškom. Příklad prevedenia Ako konkrétny případ možno uvieest přípravu kompozitného polotovaru pre kompozitnýmateriál s niklovou matracou spevnenou volfrámovými kontinuálnymi vláknami. Volfrámovékontinuálně vlákno je pretiahnuté cez suspenziu vodného polivinylalkoholu a niklovéhoprášku, čím sa obalí koncentrickou rovnoměrnou vrstvou niklového matricového prášku.Nasledovným sušením obaleného vlákna s uvedenou suspenziou pri 80 °C prichádza k vytvrde-niu obalu na vlákně, čím sa získá kompozitný polotovar pre kompozitný materiál nikel--volfrám. Po vhodnom uložení vlákien za účelom vytvorenia kompozitnéhomateriálu, obalenévolfrámové vlákna sa žíhajú redukčněj atmosféře pri teplote až 1000 °C, čas 1 h. Počasžíhania dochádza k rozpadu a k odstráneniu organického pojidla a zároveň k spekaniu matri-cového prášku na povrchu vlákien, resp. medzi jednotlivými vláknami. Po žíhaníjiasledujekonečné zlisovanie obalených volfrámových vlákien s niklovým matricovým práškom na 100 %hustotu daného kompozitného materiálu. Konečné zlisovanie može byt realizované napr.izostatickým-lisovánim za tepla pri teplote 1000 °C, tlaku 150., MPa a čase 1 h. Předložený vynález može nájsť široké uplatnenie v oboroch, kde sa vyžadujú konštruk-čné materiály o vysekej žiarupevnosti a vysokopevné materiály o nízkéj mernej hmotnosti,tj. v letectvo, energetiko, jadrovej technike, dopravě a stavebníctve. PŘED MET VYNÁLEZU Spósob přípravy kompozitného polotovaru pre kompozitně materiály spevnené kontinuál-nymi vláknami, vyznačujúce sa tým, že kontinuálně spevňovanie vlákno samotné, alebo vpřípade extrémně malého priemeru resp. malej pevnosti spolu s jemnými polymérovýmí mono-filovými vláknami, sa aspoň jedenkrát pretiahne cez prostredie organického pojidla, na-příklad vodným roztokom polivinylalkoholu, s nasledovným pretiahnutím cez prostredie, vktorom sa nachádza matricový prášok vo fluidnom vznose, alebo aspoň jedenkrát sa pretiahnecez prostredie suspenzie matricového prášku v organickom pojidle, a vl.ákno takto obalenékoncentrickou a súvislou vrstvou pojidla a matricového prášku sa ňalej suší pri teplotevytvrdenia použitého pojidla. 1 výkres
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS288877A CS205402B1 (en) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Method of composite half-made product preparation for compositive materials reinforced by continuous fibres |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS288877A CS205402B1 (en) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Method of composite half-made product preparation for compositive materials reinforced by continuous fibres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS205402B1 true CS205402B1 (en) | 1981-05-29 |
Family
ID=5367310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS288877A CS205402B1 (en) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Method of composite half-made product preparation for compositive materials reinforced by continuous fibres |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS205402B1 (cs) |
-
1977
- 1977-05-03 CS CS288877A patent/CS205402B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69105976T2 (de) | Verfahren zur herstellung von verstärktem verbundmaterial und ein fasermaterial zur benutzung während dieses verfahrens. | |
| DE19805868C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffs | |
| EP0968151B1 (de) | Schmelzinfiltrierte faserverstärkte verbundkeramik | |
| EP1008569B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mittels Kohlenstoffkurzfaser verstärkten Siliciumcarbid-Verbundwerkstoffes | |
| EP0179137B1 (en) | Method for forming composite articles of complex shapes | |
| JPH0451510B2 (cs) | ||
| DE3827126A1 (de) | Hohler verbundkoerper mit einer symmetrieachse, sowie herstellungsverfahren hierfuer | |
| EP1524253B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Formteilen | |
| WO2018188960A1 (de) | Faserverbundbauteil und verfahren zur herstellung | |
| DE1608765B1 (de) | Verfahren zur herstellung faserverstaerkter werkstuecke aus borfaeden | |
| DE4343904C3 (de) | Bauteil aus faserverstärktem Verbundwerkstoff mit einer Schutzschicht gegen Erosion | |
| DE112015002611T5 (de) | Vorform aus einem pulverförmigen Material und Verfahren zu deren Herstellung | |
| WO1999051539A1 (de) | Verstärkungsfasern und faserbündel, insbesondere für faserverbundwerkstoffe, verfahren zu deren herstellung sowie faserverbundwerkstoff mit verstärkungsfasern | |
| DE69113340T2 (de) | Gekühlte, feuerfeste Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung. | |
| EP0314142B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines porösen Formkörpers | |
| DE4021547C2 (cs) | ||
| CS205402B1 (en) | Method of composite half-made product preparation for compositive materials reinforced by continuous fibres | |
| DE10359484A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff und Faserverbundwerkstoff | |
| DE3245412C2 (cs) | ||
| EP2694451A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines widerstandsheizelements sowie widerstandsheizelement | |
| DE4331307C2 (de) | Herstellung eines mit Kohlenstoffasern verstärkten Verbundwerkstoffs und dessen Verwendung | |
| DE4301396C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von porösen Faserbauteilen | |
| AT402615B (de) | Verfahren zum herstellen von verfahren zum herstellen von metall-matrix-verbundwerkstoffen metall-matrix-verbundwerkstoffen | |
| DE1646411C3 (de) | Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Werkstoffe | |
| AT402409B (de) | Verfahren zur herstellung von hohlkörpern auf basis eines metall-faser-verbunds |