RU2002111630A

RU2002111630A - Жаропрочный материал на основе карбида кремния

Info

Publication number: RU2002111630A
Application number: RU2002111630/02A
Authority: RU
Inventors: Борис Абрамович Гнесин
Original assignee: Институт физики твердого тела РАН
Filing date: 2002-05-06
Publication date: 2004-05-27

Claims

1. Жаропрочный материал на основе карбида кремния, содержащий силициды молибдена и вольфрама MoSi₂, WSi₂, (Mo,W)Si₂, W₅Si₃, (Mo,W)₅Si₃, Мо₅Si₃С и (Mo,W)₅Si₃C, отличающийся тем, что он содержит карбид кремния и перечисленные силициды при следующем соотношении компонентов, без учета объемной доли пор, об.%:

W₅Si₃, и/или (Mo,W)₅Si₃, и/или

(Mo,W)₅Si₃C, и/или Mo₅Si₃C 2 - 14,9

WSi₂, и/или (Mo,W)Si₂,

и/или (Mo,W)Si₂ и MoSi₂ 0 - 10

Карбида кремния 75,1 - 98

при этом в общей массе тугоплавких металлов, образующих силициды, соотношение молибдена и вольфрама в жаростойком материале находится в пределах, мас.%:

Мо 0 - 97

W 3 - 100

2. Жаропрочный материал на основе карбида кремния по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фазу MoSi₂ в количестве 0-20 об.% от объема, занятого фазой твердым раствором (Mo,W)Si₂, т.е. в пределах 0-2,0 об.% для всего материала в целом.

3. Жаропрочный материал на основе карбида кремния по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит рений в количестве 0-8 мас.% от суммарной массы замещаемых им молибдена и вольфрама.

4. Жаропрочный материал на основе карбида кремния по п.1 или 3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам или твердые растворы на его основе: вольфрам-молибден, или вольфрам-рений, или вольфрам-молибден-рений, и/или фазы Мо₃Si, (Mo,W)₃Si, (Mo,W, Re)₃Si в суммарном количестве не более 15 об.% занятого силицидами на основе фаз W₅Si₃, (Mo,W)₅Si₃, Mo₅Si₃C или их твердыми растворами, содержащими рений.

5. Жаропрочный материал на основе карбида кремния по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит свободный углерод в виде графита, и/или углеродных волокон, и/или углеродных тканей в количестве 0-15 об.% от замещаемого ими карбида кремния.

6. Жаропрочный материал на основе карбида кремния по п.1, отличающийся тем, что он содержит карбиды вольфрама и/или молибдена в количестве 0-10 об.% от замещаемого ими карбида кремния.

7. Жаропрочный материал на основе карбида кремния по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит, по крайней мере, один из следующих элементов: тантал, ниобий, титан, цирконий и гафний, которые находятся в материале преимущественно в виде силицидов, карбосилицидов, карбидов этих металлов, сложных силицидов и карбидов, образованных этими металлами совместно с молибденом и вольфрамом и/или друг с другом, при следующем содержании этих металлов, по отношению к общей массе образующих материал тугоплавких металлов, мас.%: Та 0-16, Nb 0-5, Ti 0-14, Zr 0-5, Hf 0-12.

8. Жаропрочный материал на основе карбида кремния по п.1, отличающийся тем, что он содержит 0-60 об.% пор.

9. Жаропрочный материал на основе карбида кремния по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит окислы по меньшей мере, одного из активно связывающих кислород элементов: бора, алюминия, германия, натрия, лития, калия, цезия, магния, кальция, бария, стронция, скандия, иттрия, лантана и/или лантаиоидов, марганца, висмута, олова, титана, циркония, гафния, тантала, ниобия, ванадия, хрома, железа, никеля, кобальта, молибдена, вольфрама и рения, причем суммарное количество окислов этих элементов находится в пределах 0-25 мас.% от массы всего жаропрочного материала, и они преимущественно находятся в виде сложных окислов, в том числе, в силикатных системах, на внешней поверхности материала, на внутренней поверхности пор и по границам зерен.