RU2333888C1 - Method for obtaining highly-dispersible refractory carbides for coating and composites based thereon - Google Patents

Method for obtaining highly-dispersible refractory carbides for coating and composites based thereon Download PDF

Info

Publication number
RU2333888C1
RU2333888C1 RU2007112696/15A RU2007112696A RU2333888C1 RU 2333888 C1 RU2333888 C1 RU 2333888C1 RU 2007112696/15 A RU2007112696/15 A RU 2007112696/15A RU 2007112696 A RU2007112696 A RU 2007112696A RU 2333888 C1 RU2333888 C1 RU 2333888C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synthesis
coating
temperature
carbides
metal
Prior art date
Application number
RU2007112696/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Тимофеевич Кузнецов (RU)
Николай Тимофеевич Кузнецов
нов Владимир Георгиевич Севасть (RU)
Владимир Георгиевич Севастьянов
Елизавета Петровна Симоненко (RU)
Елизавета Петровна Симоненко
Николай Анатольевич Игнатов (RU)
Николай Анатольевич Игнатов
Николай Петрович Симоненко (RU)
Николай Петрович Симоненко
Юрий Степанович Ежов (RU)
Юрий Степанович Ежов
Original Assignee
Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова filed Critical Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова
Priority to RU2007112696/15A priority Critical patent/RU2333888C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2333888C1 publication Critical patent/RU2333888C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to obtaining highly-dispersible refractory carbides including mixed ones, coating and composites on their basis at comparatively low temperatures. Organic solutions of metal-containing complex compounds with polymers are subjected to monitored hydrolysis according to method of sol-gel technology. Obtained gel is dried in steps at temperatures of 20-250°C, then subjected to pyrolysis at 350-600°C in inert or reduction atmosphere or at lower pressure with following carbo-thermal synthesis in temperature range 600-1200°C and with pressure of 10-1-104 Pa. Claimed method is characterised by lower synthesis temperature and high dispersibility of particles of obtained product, possibility to obtain coating with controlled density on articles of complex form and refractory carbides of higher purity.
EFFECT: obtaining possibility to create coating with controlled density on articles of complex form and refractory carbides of higher purity at lower temperature of synthesis and high dispersibility of obtained product particles.
2 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к неорганической химии, конкретно к получению высокодисперсных тугоплавких карбидов, в том числе смешанных, покрытий и композитов на их основе при сравнительно низких температурах. Получаемые продукты могут быть применены в качестве теплозащитных покрытий, химически и эрозионно стойких материалов и компонентов высокотемпературных керамоматричных композитов, используемых, в основном, в аэрокосмической области, например сопловые насадки, носовые части летательных аппаратов, термобарьерные покрытия лопаток турбин, экраны, элероны, а также в технологиях атомной энергетики, в химической и нефтехимической промышленности. Покрытия из тугоплавких карбидов также могут использоваться в качестве промежуточных слоев в композиционных материалах.The invention relates to inorganic chemistry, specifically to the production of highly refractory refractory carbides, including mixed, coatings and composites based on them at relatively low temperatures. The resulting products can be used as heat-protective coatings, chemically and erosion-resistant materials and components of high-temperature ceramic matrices, used mainly in the aerospace field, for example nozzle nozzles, nose parts of aircraft, thermal barrier coatings of turbine blades, screens, ailerons, and in technologies of nuclear energy, in the chemical and petrochemical industries. Refractory carbide coatings can also be used as intermediate layers in composite materials.

Известен способ получения волокон и пленок карбидов ниобия, тантала и молибдена с использованием полимерных прекурсоров, заключающийся в получении растворов алкоксидов соответствующих металлов с хелатирующими реагентами, нагреве этих растворов в интервале температур 80-130°С для осуществления замещения алкоксо-группы на хелатирующий лиганд, добавлении связывающего материала - этиленгликоля, глицерола, сахарозы, тартаровой кислоты, катехола, гидрохинола, резорцинола, концентрировании в температурном интервале 100-130°С до получения вязкого раствора, формовании нити при 50°С, пиролизе системы при 150-350°С и термической обработке в аргоне при температуре 1200-1500°С [Preparation of NbC, TaC and Мо2С fibres and films from polymeric precursors, J. of Material Science, 33 (1998), p.4687-4696]. Основными недостатками этого метода являются высокая температура синтеза (до 1500°С), трудность контроля соотношения оксид металла-углерод.A known method of producing fibers and films of niobium, tantalum and molybdenum carbides using polymer precursors, which consists in obtaining solutions of alkoxides of the corresponding metals with chelating reagents, heating these solutions in the temperature range of 80-130 ° C to replace the alkoxy group with a chelating ligand, adding binding material - ethylene glycol, glycerol, sucrose, tartaric acid, catechol, hydroquinol, resorcinol, concentration in the temperature range of 100-130 ° C to obtain viscous solution, spinning at 50 ° С, pyrolysis of the system at 150-350 ° С and heat treatment in argon at a temperature of 1200-1500 ° С [Preparation of NbC, TaC and Мо 2 С fibers and films from polymeric precursors, J. of Material Science, 33 (1998), p. 487-4696]. The main disadvantages of this method are the high synthesis temperature (up to 1500 ° C), the difficulty of controlling the ratio of metal oxide-carbon.

Известен способ получения карбида титана с использованием полимерных прекурсоров и комплексных соединений титана, заключающийся в создании смеси титансодержащего прекурсора и полимера с образованием геля, последующей сушке геля в течение 16 часов при температуре до 100°С, пиролизе в атмосфере аргона при температуре 800°С в течение 10 минут и термообработке в атмосфере аргона в температурном интервале 1400-2000°С [Process for preparing fine grain titanium carbide powder, патент US 4622215, 1986, C01B 31/30]. Основными недостатками этого метода являются высокая температура синтеза (до 2000°С), возможное смещение стехиометрического соотношения оксид титана - углерод, образование вязкого геля сразу после смешения компонентов, которое не позволяет получать матрицу карбида титана в композиционных материалах пропиткой, способ разработан только для карбида титана.A known method of producing titanium carbide using polymer precursors and complex compounds of titanium, which consists in creating a mixture of a titanium-containing precursor and a polymer with the formation of a gel, subsequent drying of the gel for 16 hours at temperatures up to 100 ° C, pyrolysis in argon atmosphere at a temperature of 800 ° C for 10 minutes and heat treatment in an argon atmosphere in the temperature range of 1400-2000 ° C [Process for preparing fine grain titanium carbide powder, patent US 4622215, 1986, C01B 31/30]. The main disadvantages of this method are the high synthesis temperature (up to 2000 ° C), a possible shift in the stoichiometric ratio of titanium oxide to carbon, the formation of a viscous gel immediately after mixing of the components, which does not allow obtaining a titanium carbide matrix in composite materials by impregnation, the method is developed only for titanium carbide .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения высокодисперсных карбидов ванадия, ниобия, тантала, вольфрама, а также их смешанных карбидов, включающий получение органического раствора смешением металлсодержащего прекурсора (координационного соединения металла) и раствора полимера, являющегося источником углерода, сушку системы в температурном интервале от 25 до 100°С, пиролиз при температуре 500-1000°С в инертной атмосфере и высокотемпературную обработку при температуре 1200-1600°С [Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Übergangsmetallcarbiden, патент DE 3743357, 1989, C01B 31/30]. Образующиеся частицы карбида имеют размер порядка 1 мкм, что не позволяет использовать данные частицы для получения плотных тугоплавких матриц композитов методом шликерной техники, а также заполнять поры с размером менее 1 мкм. К недостаткам данного способа следует отнести повышенную температуру синтеза, неприменимость метода к получению карбидов гафния, циркония, титана, хрома и молибдена. Предлагаемый способ может приводить к смещению стехиометрического соотношения оксид металла - углерод за счет пиролиза лигандов, что ведет к снижению чистоты целевых карбидов вследствие образования избыточного углерода.The closest in technical essence and the achieved results is a method for producing finely dispersed carbides of vanadium, niobium, tantalum, tungsten, as well as their mixed carbides, including obtaining an organic solution by mixing a metal-containing precursor (metal coordination compound) and a polymer solution, which is a carbon source, drying the system in temperature range from 25 to 100 ° C, pyrolysis at a temperature of 500-1000 ° C in an inert atmosphere and high-temperature processing at a temperature of 1200-1600 ° C [Verfahren zur Herstellu ng von feinteiligen Übergangsmetallcarbiden, patent DE 3743357, 1989, C01B 31/30]. The resulting carbide particles have a size of the order of 1 μm, which does not allow the use of these particles to obtain dense refractory matrices of composites by slip technique, and also to fill pores with a size of less than 1 μm. The disadvantages of this method include the elevated temperature of synthesis, the inapplicability of the method to obtain carbides of hafnium, zirconium, titanium, chromium and molybdenum. The proposed method can lead to a shift in the stoichiometric ratio of metal oxide to carbon due to the pyrolysis of ligands, which leads to a decrease in the purity of the target carbides due to the formation of excess carbon.

Техническим результатом предлагаемого способа является упрощение технологии получения тугоплавких карбидов металлов для покрытий и композитов на их основе за счет существенного понижения температуры синтеза, повышение чистоты получаемых карбидов, возможность синтеза смешанных карбидов в едином технологическом цикле.The technical result of the proposed method is to simplify the technology for producing refractory metal carbides for coatings and composites based on them by significantly lowering the synthesis temperature, increasing the purity of the resulting carbides, and the possibility of synthesizing mixed carbides in a single technological cycle.

Технический результат достигается тем, что предложен способ получения высокодисперсных тугоплавких карбидов металлов - титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, хрома, молибдена, вольфрама и их смешанных карбидов для покрытий и композитов на их основе, включающий получение органических растворов координационных соединений металлов с органическими лигандами с последующим добавлением в данные растворы полимеров или их растворов - источников углерода в необходимом соотношении, контролируемый гидролиз по методикам золь-гель техники, полученный гель сушат ступенчато при температурах 20-250°С, далее подвергают пиролизу в инертной атмосфере или при пониженном давлении в температурном интервале 350-600°С с последующим карботермическим синтезом в интервале температур 600-1200°С и при давлении 10-1-104 Па.The technical result is achieved by the fact that the proposed method for producing highly refractory refractory metal carbides - titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten and their mixed carbides for coatings and composites based on them, including the preparation of organic solutions of metal coordination compounds with organic ligands, followed by the addition of polymers or their solutions, the carbon sources in the required ratio, to these solutions, controlled hydrolysis using sol-gel techniques Nicki, the resulting gel is dried stepwise at temperatures of 20-250 ° C, then subjected to pyrolysis in an inert atmosphere or under reduced pressure in the temperature range 350-600 ° C, followed by carbothermic synthesis in the temperature range 600-1200 ° C and at a pressure of 10 -1 -10 4 Pa.

Существенным отличием данного способа является введение стадии гидролиза металлсодержащего прекурсора в смеси с полимером; при этом в отличие от прототипа происходит образование оксида металла и отщепление лиганда, который удаляют на стадии ступенчатой сушки, что позволяет точно контролировать соотношение оксид металла - углерод, которое при пиролизе может смещаться за счет образования избыточного углерода при разложении лигандообразующего соединения. Кроме того, смешение исходных компонентов на молекулярном уровне и проведение процесса при пониженном давлении позволяет снизить температуру синтеза карбидов, а следовательно, увеличить дисперсность частиц и снизить дефектность структуры конечного продукта.A significant difference of this method is the introduction of the stage of hydrolysis of the metal-containing precursor in a mixture with the polymer; in this case, unlike the prototype, metal oxide is formed and the ligand is cleaved, which is removed at the stage of step-drying, which allows precise control of the metal oxide-carbon ratio, which during pyrolysis can be displaced due to the formation of excess carbon during decomposition of the ligand-forming compound. In addition, mixing the starting components at the molecular level and carrying out the process under reduced pressure can reduce the temperature of the synthesis of carbides, and therefore, increase the dispersion of particles and reduce the defective structure of the final product.

В качестве металлсодержащих компонентов могут использоваться растворы алкоксидов, например метоксид, этоксид, пропоксиды, бутоксиды, пентоксиды и другие алксоксиды металлов, а также другие кислородсодержащие органические лиганды; гидролитическая активность соединения металла может варьироваться путем использования смешанно-лигандных соединений, а также введением в координационное соединение других органических лигандов, например, β-дикетонато-лигандов, β-кетоэфирато-лигандов, карбоксилато-лигандов, оксалато-лигандов, многоатомных алкоксо-лигандов, аминокислот и пр. В качестве органических растворителей могут быть использованы полярные и неполярные органические растворители, например спирты, кетоны, альдегиды, ацетонитрил, хлороформ, хлористый метилен, ароматические углеводороды, алканы, тетрахлорид углерода и др. Концентрация металла определяется технологическими задачами и может меняться в диапазоне от 10-4 моль/л до использования индивидуального вещества (без растворителя).As metal-containing components, alkoxide solutions, for example, methoxide, ethoxide, propoxides, butoxides, pentoxides and other metal alkoxides, as well as other oxygen-containing organic ligands, can be used; the hydrolytic activity of the metal compound can vary by using mixed ligand compounds, as well as introducing other organic ligands, for example, β-diketonato-ligands, β-keto-etherate-ligands, carboxylato-ligands, oxalato-ligands, polyhydric alkoxy-ligands, into the coordination compound amino acids, etc. Polar and nonpolar organic solvents, for example, alcohols, ketones, aldehydes, acetonitrile, chloroform, methylene chloride, aroma, can be used as organic solvents. cal hydrocarbons, alkanes, carbon tetrachloride and others. The metal content is defined by technological challenges and may vary in the range of 10 -4 mol / l to the use of individual substances (solvent).

В качестве источника углерода могут использоваться полимеры и их растворы в органических растворителях, например фенолформальдегидные смолы, эпоксидные смолы, производные целлюлозы, полиэфирные смолы, поливинилацетаты, поливинилпирролидон, поливиниловый спирт и др.Polymers and their solutions in organic solvents, for example, phenol-formaldehyde resins, epoxies, cellulose derivatives, polyester resins, polyvinyl acetates, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, etc. can be used as a carbon source.

Содержание металла в смеси (отношение металл-углерод) определяется технологическими задачами.The metal content in the mixture (metal-carbon ratio) is determined by technological tasks.

Полученную металл-углеродсодержащую смесь подвергают контролируемому гидролизу по методикам золь-гель техники. Гидролизующими агентами могут быть вода и растворы воды в полярных растворителях, например в спиртах, эфирах, кетонах, альдегидах, ацетонитриле и т.п., азеотропные смеси и гидраты.The resulting metal-carbon-containing mixture is subjected to controlled hydrolysis by sol-gel techniques. Hydrolyzing agents can be water and solutions of water in polar solvents, for example, alcohols, ethers, ketones, aldehydes, acetonitrile and the like, azeotropic mixtures and hydrates.

Методику гидролиза выбирают, исходя из необходимого для получения покрытий и/или пропитки композиционных материалов времени гелеобразования, т.е. вязкость системы после добавления гидролизующей смеси должна оставаться достаточно низкой для проведения вышеуказанных операций, гелеобразование должно происходить непосредственно после нанесения покрытия и объемного заполнения композиционного материала.The hydrolysis technique is chosen based on the gelation time necessary for obtaining coatings and / or impregnation of composite materials, i.e. the viscosity of the system after adding the hydrolyzing mixture should remain low enough to carry out the above operations, gelation should occur immediately after coating and volumetric filling of the composite material.

После получения связанно-дисперсной системы проводят ступенчатую сушку при температурах 20-250°С. Предварительную карбонизацию с целью получения стартового состава оксид металла - углерод заданной стехиометрии проводят в температурном интервале 350-600°С в инертной, восстановительной атмосфере или при пониженном давлении.After obtaining a bound dispersed system, stepwise drying is carried out at temperatures of 20-250 ° C. Pre-carbonization in order to obtain a starting composition of a metal oxide-carbon of a given stoichiometry is carried out in the temperature range of 350-600 ° C in an inert, reducing atmosphere or under reduced pressure.

Карботермический синтез карбидов проводят в интервале температур 600-1200°С при давлении от 10-1 до 104 Па. Фазовый состав продуктов синтеза установлен методом рентгенофазового анализа. Дисперсность образующихся частиц исследована методами сканирующей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии.Carbothermic synthesis of carbides is carried out in the temperature range of 600-1200 ° C at a pressure of from 10 -1 to 10 4 PA. The phase composition of the synthesis products was established by x-ray phase analysis. The dispersion of the resulting particles was studied by scanning electron microscopy and atomic force microscopy.

Достижение заявленного технического результата подтверждается следующими примерами.The achievement of the claimed technical result is confirmed by the following examples.

Пример 1Example 1

Для получения карбида тантала готовится 12 мл 0,22 М раствора Та(ОС5Н11)5 в н-пентаноле, к раствору при интенсивном перемешивании добавляют 0,36 г раствора фенолформальдегидной смолы ЛБС-1 (ОАО «Карболит») с содержанием углерода после пиролиза 30% мас. Гидролиз проводят водно-спиртовой смесью. После ступенчатой сушки проводят предварительную карбонизацию системы в атмосфере аргона при температуре 400°С. Карботермическое восстановление оксида тантала осуществляют в трубчатой печи при температуре 700°С и давлении 102Па. Состав продукта определяют методом рентгенофазового анализа. Установлено, что в результате синтеза образуется кубическая фаза монокарбида тантала.To obtain tantalum carbide, 12 ml of a 0.22 M solution of Ta (OS 5 H 11 ) 5 in n-pentanol are prepared, 0.36 g of a solution of phenol-formaldehyde resin LBS-1 (OJSC Karbolit) with carbon content is added to the solution with vigorous stirring after pyrolysis, 30% wt. Hydrolysis is carried out with a water-alcohol mixture. After step drying, the system is pre-carbonized in an argon atmosphere at a temperature of 400 ° C. Carbothermal reduction of tantalum oxide is carried out in a tubular furnace at a temperature of 700 ° C and a pressure of 10 2 PA. The composition of the product is determined by x-ray phase analysis. It was found that the synthesis results in the formation of a cubic phase of tantalum monocarbide.

Пример 2Example 2

Для получения тонкой пленки карбида тантала на поверхности полированной кремниевой пластины приготовленную в соответствии с Примером 1 коллоидную систему наносят на кремниевую пластину методом центрифугирования. Термическую обработку проводят аналогично Примеру 1. Фазовый состав покрытия определяют методом рентгенофазового анализа. Установлено, что в результате синтеза образуется кубическая фаза монокарбида тантала. Морфология поверхности покрытия исследована методами сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии (фиг.2). Показано, что слой монокарбида тантала состоит из сферических частиц со средним диаметром ~40 нм, максимальный перепад высот составляет 20 нм.To obtain a thin film of tantalum carbide on the surface of a polished silicon wafer, the colloidal system prepared in accordance with Example 1 is applied to a silicon wafer by centrifugation. Heat treatment is carried out similarly to Example 1. The phase composition of the coating is determined by x-ray phase analysis. It was found that the synthesis results in the formation of a cubic phase of tantalum monocarbide. The surface morphology of the coating was studied by scanning electron and atomic force microscopy (Fig.2). It was shown that the tantalum monocarbide layer consists of spherical particles with an average diameter of ~ 40 nm; the maximum height difference is 20 nm.

Пример 3Example 3

Для получения композиционного материала, матрица которого содержит карбид тантала, использована методика получения коллоидной тантал-углеродсодержащей системы, описанная в Примере 1. Пропитку SiC/SiC композита, полученного методом горячего прессования, с пористостью ~62% проводят методом медленного погружения композита в раствор с последующим вакуумированием системы (103Па). Технология термической обработки также аналогична таковой в Примере 1. Образование карбида тантала подтверждено методом рентгенофазового анализа.To obtain a composite material, the matrix of which contains tantalum carbide, the method of obtaining a colloidal tantalum-carbon-containing system described in Example 1 was used. The SiC / SiC composite obtained by hot pressing was impregnated with a porosity of ~ 62% by slow immersion of the composite in a solution followed by evacuation of the system (10 3 Pa). The heat treatment technology is also similar to that in Example 1. The formation of tantalum carbide is confirmed by x-ray phase analysis.

Пример 4Example 4

Для получения тонкой пленки карбида тантала-гафния Та4HfC5 на поверхности полированной кремниевой пластины использована методика получения коллоидной танталгафний-углеродсодержащей системы, подобная описанной в Примере 1, за исключением использования в качестве гафнийсодержащего прекурсора диалкоксодиацетилацетоната гафния и проведения конечной стадии термической обработки при температуре 1000°С. Образование смешанного карбида тантала-гафния подтверждено методом рентгенофазового анализа.To obtain a thin film of tantalum-hafnium carbide Ta 4 HfC 5 on the surface of a polished silicon wafer, we used a method for producing a colloidal tantalgafnium-carbon-containing system similar to that described in Example 1, except for the use of hafnium dialkoxodiacetylacetonate as a hafnium-containing precursor and a final heat treatment stage of 1000 ° C. The formation of mixed tantalum-hafnium carbide is confirmed by x-ray phase analysis.

Пример 5Example 5

Для получения карбида циркония готовят 10 мл 0,20 М раствора Zr(C5H7O2)2(OC4H9)2 в толуоле, к раствору при интенсивном перемешивании добавляют 0,24 г раствора фенолформальдегидной смолы ЛБС-1 (ОАО «Карболит») с содержанием углерода после пиролиза 30%мас. Гидролиз проводят водно-спиртовой смесью. После ступенчатой сушки проводят предварительную карбонизацию системы в атмосфере аргона при температуре 400°С. Карботермическое восстановление оксида циркония осуществляют в трубчатой печи при температуре 1100°С и давлении 5·101Па.To obtain zirconium carbide, 10 ml of a 0.20 M solution of Zr (C 5 H 7 O 2 ) 2 (OC 4 H 9 ) 2 in toluene is prepared, 0.24 g of a solution of phenol-formaldehyde resin LBS-1 is added to the solution with vigorous stirring (OJSC "Carbolite") with a carbon content after pyrolysis of 30% wt. Hydrolysis is carried out with a water-alcohol mixture. After step drying, the system is pre-carbonized in an argon atmosphere at a temperature of 400 ° C. The carbothermic reduction of zirconium oxide is carried out in a tubular furnace at a temperature of 1100 ° C and a pressure of 5 · 10 1 PA.

Фазовый состав продукта определяют методом рентгенофазового анализа. Установлено, что в результате синтеза образуется кубическая фаза монокарбида циркония.The phase composition of the product is determined by x-ray phase analysis. It is established that the synthesis results in the formation of a cubic phase of zirconium monocarbide.

Заявленный способ обладает следующими преимуществами:The claimed method has the following advantages:

- позволяет получить карбид металла в температурном интервале 600-1200°С, что существенно ниже температуры синтеза, заявленной в прототипе (1200-1600°С), и температуры промышленного синтеза (1500-1900°С);- allows you to get metal carbide in the temperature range of 600-1200 ° C, which is significantly lower than the temperature of synthesis stated in the prototype (1200-1600 ° C), and the temperature of industrial synthesis (1500-1900 ° C);

- образующийся карбид металла представляет собой сферические частицы высокой дисперсности (менее 100 нм), что позволяет исключить стадию измельчения, которая для твердых карбидов приводит к существенному загрязнению и другим технологическим трудностям;- the resulting metal carbide is a highly dispersed spherical particles (less than 100 nm), which eliminates the grinding stage, which for solid carbides leads to significant pollution and other technological difficulties;

- возможностью получения покрытий с контролируемой плотностью на изделиях сложной формы и получения плотной тугоплавкой матрицы композиционных материалов;- the ability to obtain coatings with controlled density on products of complex shape and to obtain a dense refractory matrix of composite materials;

- соотношение МхОуxС-С может легко варьироваться путем изменения состава компонентов в исходной смеси;- the ratio of M x O y -M x C-C can easily be varied by changing the composition of the components in the initial mixture;

- возможностью получения тугоплавких карбидов повышенной чистоты, поскольку используются легкоочищаемые стартовые реагенты, а технология низкотемпературного синтеза не вносит дополнительных примесей;- the possibility of obtaining high-purity refractory carbides, since easy-to-clean starting reagents are used, and the low-temperature synthesis technology does not introduce additional impurities;

- возможностью получения смешанных карбидов точного стехиометрического состава.- the ability to obtain mixed carbides of the exact stoichiometric composition.

Claims (1)

Способ получения высокодисперсных тугоплавких карбидов металлов для покрытий и композитов на их основе, включающий получение органических растворов координационных соединений металла с органическими лигандами с последующим добавлением в данные растворы полимеров или их растворов в стехиометрическом соотношении, отличающийся тем, что органические растворы металлсодержащих комплексных соединений с полимерами подвергают контролируемому гидролизу по методикам золь-гель-техники, полученный гель сушат ступенчато при температурах 20-250°С, далее подвергают пиролизу при 350-600°С в инертной или восстановительной атмосфере или при пониженном давлении с последующим карботермическим синтезом в интервале температур 600-1200°С и при давлении 10-1-104 Па.A method of obtaining highly refractory refractory metal carbides for coatings and composites based on them, including the preparation of organic solutions of metal coordination compounds with organic ligands, followed by the addition of polymers or their solutions to these solutions in a stoichiometric ratio, characterized in that the organic solutions of metal-containing complex compounds with polymers are subjected controlled hydrolysis by sol-gel techniques, the resulting gel is dried stepwise at temperatures of 20-250 ° C, then subjected to pyrolysis at 350-600 ° C in an inert or reducing atmosphere or under reduced pressure, followed by carbothermic synthesis in the temperature range 600-1200 ° C and at a pressure of 10 -1 -10 4 Pa.
RU2007112696/15A 2007-04-06 2007-04-06 Method for obtaining highly-dispersible refractory carbides for coating and composites based thereon RU2333888C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112696/15A RU2333888C1 (en) 2007-04-06 2007-04-06 Method for obtaining highly-dispersible refractory carbides for coating and composites based thereon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112696/15A RU2333888C1 (en) 2007-04-06 2007-04-06 Method for obtaining highly-dispersible refractory carbides for coating and composites based thereon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2333888C1 true RU2333888C1 (en) 2008-09-20

Family

ID=39867898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007112696/15A RU2333888C1 (en) 2007-04-06 2007-04-06 Method for obtaining highly-dispersible refractory carbides for coating and composites based thereon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2333888C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104744880A (en) * 2015-03-02 2015-07-01 武汉理工大学 Preparation method of phenolic resin-zirconium carbide turbid liquid
RU2559284C2 (en) * 2013-12-25 2015-08-10 Акционерное общество "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (АО "ГНИИХТЭОС") Method of obtaining nano-sized tantalum carbide by thermal transformation of pentakis-(dimethylamino)tantalum
RU2588512C1 (en) * 2015-03-25 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела Уральского Отделения Российской Академии наук" Method of producing ultrafine powder of vanadium carbide
RU2599757C2 (en) * 2014-05-08 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Method of producing vanadium carbide
RU2601484C1 (en) * 2015-06-18 2016-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") Method of producing fine carbides of transition metals
RU2694297C1 (en) * 2018-07-04 2019-07-11 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Nanostructured coatings from the refractory metals carbides obtaining method
RU2756759C1 (en) * 2020-04-23 2021-10-05 Евгений Григорьевич Ильин Method for producing nanocomposites of niobium and tantalum carbides in the carbon matrix - nbc/c and tac/c

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559284C2 (en) * 2013-12-25 2015-08-10 Акционерное общество "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (АО "ГНИИХТЭОС") Method of obtaining nano-sized tantalum carbide by thermal transformation of pentakis-(dimethylamino)tantalum
RU2599757C2 (en) * 2014-05-08 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Method of producing vanadium carbide
CN104744880A (en) * 2015-03-02 2015-07-01 武汉理工大学 Preparation method of phenolic resin-zirconium carbide turbid liquid
RU2588512C1 (en) * 2015-03-25 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела Уральского Отделения Российской Академии наук" Method of producing ultrafine powder of vanadium carbide
RU2601484C1 (en) * 2015-06-18 2016-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") Method of producing fine carbides of transition metals
RU2694297C1 (en) * 2018-07-04 2019-07-11 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Nanostructured coatings from the refractory metals carbides obtaining method
RU2756759C1 (en) * 2020-04-23 2021-10-05 Евгений Григорьевич Ильин Method for producing nanocomposites of niobium and tantalum carbides in the carbon matrix - nbc/c and tac/c
RU2781263C1 (en) * 2022-04-19 2022-10-11 Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" Composition for forming slip non-firing protective coating from oxidation
RU2806983C1 (en) * 2023-02-22 2023-11-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Low-temperature carbothermic synthesis of dimolybdenum carbide films on surface of carbon support

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2333888C1 (en) Method for obtaining highly-dispersible refractory carbides for coating and composites based thereon
KR101267679B1 (en) Coated abrasive materials and method of manufacture
CN101886680B (en) Part made from a c/c composite material and method for manufacturing same
US6040008A (en) Silicon carbide fibers with boron nitride coatings
岡村清人 et al. SiC-based ceramic fibers prepared via organic-to-inorganic conversion process-a review
KR20080108577A (en) Polycrystalline abrasive compacts
JPH02279575A (en) Production of sintered ceramic body having dense ceramic film
JP2004513057A (en) Ceramic composite
EP3700876B1 (en) Particulate ceramic composite material, part comprising the same, and method for the production of said part
EP2637986B1 (en) Method for the production of a friction part comprising a c/c composite material
RU2618567C1 (en) METHOD OF OBTAINING ULTRAX-TEMPERATURE CERAMIC COMPOSITE MB2/SiC, WHERE M = Zr, Hf
CN107176604B (en) A kind of method that carbon materials surface in situ generates nano-carbide coating
CN113845367B (en) Preparation method of high-temperature oxidation-resistant carbon fiber toughened zirconia ceramic material and high-temperature oxidation-resistant carbon fiber toughened zirconia ceramic material
CN105130506A (en) Method for preparing SiC coating on surface of spherical graphite material
JP2011251904A (en) Method for preparing ceramic powder in the presence of carbon source, powder obtained and use thereof
Zheng et al. Improving the sinterability of ZrC–SiC composite powders by Mg addition
JP2011136328A (en) Inorganic hollow yarn and method of manufacturing the same
CN106087112B (en) A kind of preparation method of continuous SiC fiber of the surface with carbon-coating
KR101442559B1 (en) Coating composition and method of formation of the high quality ceramic coating layer using the same
Chen et al. Dense and crack-free mullite films obtained from a hybrid sol–gel/dip-coating approach
CN108083808A (en) A kind of nano silicon carbide hafnium ceramic organic precursor and preparation method thereof
EP3597621B1 (en) Method for producing silicon-carbide-based composite
Lin et al. Fabrication of mullite/SiC and mullite/zirconia/SiC composites by ‘dual’in-situ reaction syntheses
Vijay et al. Influence of titanium silicide active filler on the microstructure evolution of borosiloxane-derived Si-BOC ceramics
KR20030054077A (en) Method to coat ceramic powder with TiO2 and Method to improve wettability of B4C-Al composite material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130407