RU2053210C1 - Способ получения карбидокремниевого покрытия на углеграфитовых материалах - Google Patents
Способ получения карбидокремниевого покрытия на углеграфитовых материалах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053210C1 RU2053210C1 RU92003866A RU92003866A RU2053210C1 RU 2053210 C1 RU2053210 C1 RU 2053210C1 RU 92003866 A RU92003866 A RU 92003866A RU 92003866 A RU92003866 A RU 92003866A RU 2053210 C1 RU2053210 C1 RU 2053210C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- carbon
- graphite materials
- graphite
- carbide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
- C04B41/5062—Borides, Nitrides or Silicides
- C04B41/5066—Silicon nitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00982—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as construction elements for space vehicles or aeroplanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к производству углеграфитовых материалов с карбидокремниевым покрытием, применяемых в цветной, черной металлургии, машиностроении, космической и авиационной технике, электронной и химической отраслях промышленности. Сущность изобретения: изобретение позволяет упростить процесс нанесения покрытия, повысить качество и жаростойкость покрытия. Для этого в способе получения карбидокремниевого покрытия термообработку углеграфитовых материалов ведут в порошкообразном нитриде кремния в температурном интервале 1350 - 1900oС в инертной атмосфере при остаточном давлении 10 - 350 мм рт.ст. в течение 1 - 2 ч. Покрытие обеспечивает работоспособность углеграфитового материала при температуре до 1780oС, неравномерность покрытия по толщине снижается в 4 - 10 раз. 1 табл.
Description
Изобретение относится к производству углеграфитовых материалов с карбидокремниевым покрытием, применяемых в цветной, черной металлургии, машиностроении, космической и авиационной технике, электронной и химической отраслях промышленности, в частности, для защиты от окисления химических реакторов, изготовленных из углерод-углеродного материала.
Известен способ-аналог получения карбидокремниевого покрытия на углеграфитовых материалах путем их термообработки в порошкообразном кремнии в температурном интервале 1500-2200оС при атмосферном давлении в потоке азота в течение 1-1,5 ч [1] Основными недостатками данного способа являются большая неравномерность покрытия по толщине и наличие в покрытии свободного кремния, температура плавления которого 1420оС. В результате получается покрытие с жаростойкостью не более 1450оС.
Известен способ получения покрытия из карбида кремния на углеграфитовых материалах термообработкой их при температуре 1800оС в порошкообразном карбиде кремния в газовом потоке, содержащем галогениды и инертный газ [2] Данный способ, относительно ранее известных способов, позволяет уменьшить неравномерность покрытия и избежать наличия свободного кремния в покрытии. Недостатком является невозможность получения защитного покрытия без примеси свободного углерода. Последнее приводит к образованию пор в покрытии за счет выгорания углерода в процессе эксплуатации, что снижает жаростойкость.
Наиболее близким техническим решением является способ нанесения покрытия на поверхность углеродного материала из порошков нитрида кремния и кремния при термообработке в атмосфере аргона при 1435оС в течение 20 мин [3]
Задачей изобретения является улучшение качества покрытия и повышение его жаростойкости.
Задачей изобретения является улучшение качества покрытия и повышение его жаростойкости.
Это достигается тем, что термообработка углеграфитовых материалов проводится в порошкообразном нитриде кремния в температурном интервале 1350-1900оС в инертной атмосфере при остаточном давлении 10-350 мм рт.ст. в течение 1-2 ч.
Проведенные авторами исследования показали, что использование в качестве кремнийсодержащего вещества нитрида кремния, термообработка в котором углеграфитовых материалов осуществляется в температурном интервале 1350-1900оС в инертной атмосфере при остаточном давлении 10-350 мм рт.ст. в течение 1-2 ч, позволяет получить карбидокремниевое покрытие с уровнем жаростойкости до 1780оС. При этом оказалось, что достаточный уровень качества и жаростойкости защитного покрытия достигается тогда, когда в покрытии отсутствуют примеси свободного кремния и/или углерода. В противном случае при эксплуатации изделий из углеграфитового материала с таким карбидокремниевым покрытием происходит активное окисление свободного кремния и углерода, приводящее к образованию пор в покрытии и в конечном итоге к его разрушению.
Экспериментально установлено, что при температуре менее 1350оС покрытие не образуется, а при температуре выше 1900оС в покрытии образуется примесь свободного кремния. Также установлено, что при давлении менее 10 мм рт.ст. не образуется сплошное покрытие, а при давлении более 350 мм рт.ст. получается пористое покрытие. Необходимым временем выдержки параметров процесса получения покрытия (температура, давление) является 1-2 ч, так как при меньшем времени образуется тонкое прерывистое покрытие, а при большем времени в покрытии получается свободный кремний.
Способ получения карбидокремниевого покрытия на углеграфитовых материалах осуществляется в следующем порядке.
Образцы из углеграфитового материала, например графита марки ГМЗА (ТУ 48-20-86-76), углерод-углеродного материала (ТУ 92-934-2-86-83), помещают в графитовый контейнер и засыпают порошком нитрида кремния (ОСТ 48 АзССР 15-81). Далее контейнер устанавливают на графитовую подставку электровакуумной печи. Систему продувают аргоном с целью удаления кислорода и поддерживают необходимое разряжение. Образцы нагревают и выдерживают при этой температуре в течение заданного времени.
Ниже описаны конкретные примеры осуществления заявляемого технического решения.
П р и м е р 1. Образцы термообрабатывали при температуре 1350оС и давлении 10 мм рт.ст. в течение 1 ч.
П р и м е р 2. Образцы термообрабатывали при температуре 1900оС и давлении 350 мм рт.ст. в течение 2 ч.
П р и м е р 3. Образцы термообрабатывали при температуре 1650оС и давлении 170 мм рт.ст. в течение полутора часов.
В таблице приведены состав и свойства предлагаемого покрытия, полученного по указанным примерам, в сравнении с прототипом.
Примечания.
Фазовый состав покрытия определяли методом рентгеновской дифрактометрии на установке ДРОН-3.0, неравномерность покрытия определяли на шлифах, вырезанных из разных мест образцов, методом растровой электронной микроскопии на электронном микроскопе ISM-35, жаростойкость определяли на воздушном плазмотроне по температуре, при которой начинается интенсивный унос покрытия или разрушение покрытия.
Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет получать карбидокремниевое покрытие улучшенного качества и повышенной жаростойкости. Жаростойкость покрытия по сравнению с прототипом повышается на 100-180оС. Неравномерность покрытия по толщине снижается в 4-10 раз. Данный способ также позволяет упростить процесс, так как позволяет получать покрытия уже при 1350оС.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО ПОКРЫТИЯ НА УГЛЕГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛАХ, включающий их термообработку в порошкообразном нитриде кремния, отличающийся тем, что термообработку ведут в температурном интервале 1350 - 1900oС в инертной атмосфере при остаточном давлении 10 - 350 мм рт. ст. в течение 1 - 2 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92003866A RU2053210C1 (ru) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Способ получения карбидокремниевого покрытия на углеграфитовых материалах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92003866A RU2053210C1 (ru) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Способ получения карбидокремниевого покрытия на углеграфитовых материалах |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92003866A RU92003866A (ru) | 1995-02-10 |
RU2053210C1 true RU2053210C1 (ru) | 1996-01-27 |
Family
ID=20131507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92003866A RU2053210C1 (ru) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Способ получения карбидокремниевого покрытия на углеграфитовых материалах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2053210C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470857C1 (ru) * | 2011-07-18 | 2012-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала |
RU2486132C2 (ru) * | 2011-06-27 | 2013-06-27 | Вячеслав Максимович Бушуев | Способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала |
-
1992
- 1992-11-05 RU RU92003866A patent/RU2053210C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Тарабанов А. С. и Костиков В. И. Силицированный графит. М.: Металлургия, 1977, с.208. 2. JP, заявка N 60-155586, кл. C 04B 35/52, опублик. 1985. 3. JP, заявка N 61-48491, кл. C 04B 41/87, опублик. 1986. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486132C2 (ru) * | 2011-06-27 | 2013-06-27 | Вячеслав Максимович Бушуев | Способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала |
RU2470857C1 (ru) * | 2011-07-18 | 2012-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR930012001B1 (ko) | 세라믹 구조체의 제조 방법 | |
US4040849A (en) | Polycrystalline silicon articles by sintering | |
JP2541434B2 (ja) | カ―ボンナノチュ―ブの製造方法 | |
JPS6221867B2 (ru) | ||
JPS6356700B2 (ru) | ||
US4522660A (en) | Process for ion nitriding of aluminum or an aluminum alloy and apparatus therefor | |
US3943218A (en) | Method of manufacturing shaped hollow bodies | |
JP2013510070A (ja) | 石英ガラスシリンダの製造方法、及び当該方法を実施するための担体 | |
US5882807A (en) | Jig for heat treatment and process for fabricating the jig | |
JP2001181846A (ja) | Cvd装置 | |
RU2053210C1 (ru) | Способ получения карбидокремниевого покрытия на углеграфитовых материалах | |
US4565711A (en) | Method of and apparatus for the coating of quartz crucibles with protective layers | |
KR100256142B1 (ko) | 플라즈마 불소 저항성 다결정질 알루미나 세라믹 재료 및 그 제조방법 | |
JP6696991B2 (ja) | 金属部片の表面を熱化学処理するためのプラズマプロセスおよびリアクタ | |
RU1834839C (ru) | Способ насыщени изделий из пористого углеродного материала карбидом кремни | |
US6054187A (en) | Method of manufacturing a boron carbide film on a substrate | |
US10844518B2 (en) | Crucible | |
JPS61113755A (ja) | 高耐蝕・耐熱性セラミツク溶射被膜形成金属材の製造方法 | |
JPH0648837A (ja) | 半導体製造用炭化珪素質部材 | |
EP0039774B1 (en) | Refractory structure and process for making it | |
RU2008298C1 (ru) | Способ пропитки кремнием полых изделий из пористого материала, содержащего карбид кремния и/или углерод, и устройство для его осуществления | |
RU2101266C1 (ru) | Способ получения стеклосилицидных покрытий | |
JPH0257617A (ja) | 真空焼結用器具 | |
JP2764669B2 (ja) | アルミニウム焼結多孔質材の製造法 | |
SU1748945A1 (ru) | Способ получени защитного диффузионного кремнийсодержащего покрыти на углеграфитовых материалах |