RU2012100882A

RU2012100882A - Способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала

Info

Publication number: RU2012100882A
Application number: RU2012100882/05A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Максимович Бушуев; Максим Вячеславович Бушуев; Игорь Лазаревич Синани; Александр Сергеевич Воробьев
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов"
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-07-20
Also published as: RU2494042C1

Abstract

1. Способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала, включающий изготовление заготовки из пористого углеграфитового материала, формирование на ней шликерного покрытия на основе композиции из силицирующего агента и временного связующего с последующим силицированием путем нагрева заготовки в вакууме или при атмосферном давлении в аргоне до температуры 1800°C, выдержки в течение 1-2 ч при 1800-1850°C и охлаждения, отличающийся тем, что шликерное покрытие выполняют комбинированным на основе нитрида кремния и капсулированного в нитридкремниевой оболочке кремния или нитрида кремния и кремния; при этом внутренние слои шликерного покрытия формируют на основе нитрида кремния, наружные - на основе кремния или капсулированного в нитридкремниевой оболочке кремния, а нагрев до температуры 1800°C осуществляют по режиму: с 1000°C до температуры образования из порошка кремния или капсулированного кремния расплава кремния, но не менее чем до 1500°C, нагрев ведут с возможно высокой скоростью, по крайней мере в пределах 350-500 град/ч, после этого продолжают нагрев до 1650°C со скоростью не менее 200-250 град/ч и с 1650°C до 1800°C со скоростью не менее 100-200 град/ч, или по режиму: с 1000 до 1300-1400°C нагрев ведут с возможно высокой скоростью, по крайней мере в пределах 200-250 град/ч, затем производят изотермическую выдержку в указанном интервале температур в течение 40-60 мин, после чего продолжают нагрев до 1700°C со скоростью не менее 300-350 град/ч и с 1700 до 1800°C - со скоростью не менее 100-200 град/ч; при этом в обоих режимах нагрев в интервале температур 1600-1650°C производят при давлении в реакторе не более 300 мм рт.ст., а в интервале температур 1650-1800°C, на изо�

Claims

1. Способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала, включающий изготовление заготовки из пористого углеграфитового материала, формирование на ней шликерного покрытия на основе композиции из силицирующего агента и временного связующего с последующим силицированием путем нагрева заготовки в вакууме или при атмосферном давлении в аргоне до температуры 1800°C, выдержки в течение 1-2 ч при 1800-1850°C и охлаждения, отличающийся тем, что шликерное покрытие выполняют комбинированным на основе нитрида кремния и капсулированного в нитридкремниевой оболочке кремния или нитрида кремния и кремния; при этом внутренние слои шликерного покрытия формируют на основе нитрида кремния, наружные - на основе кремния или капсулированного в нитридкремниевой оболочке кремния, а нагрев до температуры 1800°C осуществляют по режиму: с 1000°C до температуры образования из порошка кремния или капсулированного кремния расплава кремния, но не менее чем до 1500°C, нагрев ведут с возможно высокой скоростью, по крайней мере в пределах 350-500 град/ч, после этого продолжают нагрев до 1650°C со скоростью не менее 200-250 град/ч и с 1650°C до 1800°C со скоростью не менее 100-200 град/ч, или по режиму: с 1000 до 1300-1400°C нагрев ведут с возможно высокой скоростью, по крайней мере в пределах 200-250 град/ч, затем производят изотермическую выдержку в указанном интервале температур в течение 40-60 мин, после чего продолжают нагрев до 1700°C со скоростью не менее 300-350 град/ч и с 1700 до 1800°C - со скоростью не менее 100-200 град/ч; при этом в обоих режимах нагрев в интервале температур 1600-1650°C производят при давлении в реакторе не более 300 мм рт.ст., а в интервале температур 1650-1800°C, на изотермической выдержке при 1800-1850°C и охлаждении - при давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что силицирование проводят в парах кремния, для чего в садку дополнительно устанавливают тигли с кремнием.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что по крайней мере часть тиглей заполняют порошком кремния.

4. Способ по одному из пп.2 и 3, отличающийся тем, что при использовании в комбинированном шликерном покрытии нитрида кремния и капсулированного в нитридкремниевой оболочке кремния нагрев до 1500-1600°C проводят при давлении в реакторе 600-760 мм рт.ст., а по достижении указанного интервала температур давление в реакторе уменьшают до 1-300 мм рт.ст., после чего нагрев до 1800°C проводят при давлении в реакторе ≤36 мм рт.ст.