RU2428395C2 - Nanostructured functional-gradient composite material and method of producing said material - Google Patents
Nanostructured functional-gradient composite material and method of producing said material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2428395C2 RU2428395C2 RU2009144010/03A RU2009144010A RU2428395C2 RU 2428395 C2 RU2428395 C2 RU 2428395C2 RU 2009144010/03 A RU2009144010/03 A RU 2009144010/03A RU 2009144010 A RU2009144010 A RU 2009144010A RU 2428395 C2 RU2428395 C2 RU 2428395C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon carbide
- working layer
- matrix
- carbon fibers
- bundles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроительной керамики, в частности к керамоматричному композиционному материалу (далее материалу) на основе карбида кремния, упрочненного углеродными волокнами с высокой прочностью и ударной вязкостью и одновременно с улучшенными трибологическими свойствами, такими как высокая износостойкость, низкий коэффициент трения, высокая предельная нагрузка при трении. Областью применения материала являются детали конструкций, работающих в условиях вибрационных и ударных воздействий, в частности трибологические узлы (пары трения) современного высокопроизводительного добывающего и перерабатывающего оборудования.The invention relates to the field of engineering ceramics, in particular to a ceramic-matrix composite material (hereinafter material) based on silicon carbide reinforced with carbon fibers with high strength and impact strength and at the same time with improved tribological properties, such as high wear resistance, low friction coefficient, high ultimate load with friction. The scope of the material is the details of structures operating in conditions of vibration and shock, in particular tribological units (friction pairs) of modern high-performance mining and processing equipment.
В настоящее время для указанных целей широко применяется монолитная керамика из реакционносвязанного карбида кремния благодаря ряду преимуществ, таких как: крайне низкий коэффициент трения при работе в различных жидкостях, высокое значение предельной нагрузки при трении, высокие показатели твердости, износо- и абразивостойкости, а также возможность изготовления недорогим способом, пригодным для массового производства изделий. В то же время существуют ограничения для применения этих материалов, связанные с их низкой трещиностойкостью и катастрофическим хрупким характером разрушения, приводящие к неспособности выдерживать вибрационные и ударные нагрузки. Кроме того, существуют технологические проблемы по изготовлению крупногабаритных, сложнопрофильных и тонкостенных изделий из монолитной керамики.Currently, for these purposes, monolithic ceramic made of reactively bonded silicon carbide is widely used due to several advantages, such as: extremely low coefficient of friction when working in various liquids, high value of ultimate load during friction, high values of hardness, wear and abrasion resistance, as well as the possibility manufacturing inexpensive method suitable for mass production of products. At the same time, there are limitations for the use of these materials associated with their low crack resistance and catastrophic brittle nature of failure, leading to the inability to withstand vibration and shock loads. In addition, there are technological problems in the manufacture of large, complex and thin-walled products from monolithic ceramics.
Функционально-градиентный материал, имеющий в своем составе рабочий поверхностным слой из монолитной карбидокремниевой керамики и матрицу из карбида кремния, армированную волокнами, может представлять собой вариант эффективной комбинации хороших трибологических свойств с высокой ударной вязкостью, в частности для создания крупногабаритных и сложнопрофильных изделий.Functional gradient material, comprising a working surface layer of monolithic silicon carbide ceramics and a fiber reinforced silicon carbide matrix, can be an effective combination of good tribological properties with high impact strength, in particular, for creating large and complex products.
Технология реакционного спекания позволяет изготовить функционально-градиентный материал как единое целое с прочной связью между рабочим слоем и матрицей, армированной углеродными волокнами, за счет формования и последующих стадий отверждения, карбонизации и силицирования заготовки как единого целого, в которой для рабочего слоя использованы волокна с повышенной химической активностью к расплаву и парам кремния, обеспечивающей полный переход этих волокон в карбид кремния. В матрицу вводят пучки углеродных волокон с пониженной химической активностью, что сохраняет их армирующую способность.The technology of reaction sintering makes it possible to produce a functionally gradient material as a whole with a strong bond between the working layer and the matrix reinforced with carbon fibers, by molding and subsequent stages of curing, carbonization and siliconization of the workpiece as a whole, in which fibers with increased chemical activity to the melt and silicon vapor, providing a complete transition of these fibers to silicon carbide. Bunches of carbon fibers with reduced chemical activity are introduced into the matrix, which preserves their reinforcing ability.
Известны способы изготовления изделий, работающих в окислительных газовых потоках, абразивосодержащих средах, газовых и жидкостных потоках, в том числе в качестве пар трения, из силицированного композиционного материала с переменным содержанием карбида кремния: патент RU2194683 (МПК С04В 35/573; С04В 35/565; С04В 41/88, публ. 20.12.2002) и патент RU2194682 (МПК С04В 35/573; С04В 35/565; С04В 41/88, публ. 20.12.2002).Known methods for the manufacture of products operating in oxidizing gas streams, abrasive media, gas and liquid streams, including as friction pairs, from a siliconized composite material with a variable silicon carbide content: patent RU2194683 (IPC С04В 35/573; С04В 35/565 ; С04В 41/88, publ. 20.12.2002) and patent RU2194682 (IPC С04В 35/573; С04В 35/565; С04В 41/88, publ. 20.12.2002).
Способ по патенту RU 2194683 основан на изготовлении волокнистой заготовки, уплотненной углеродом, в которой формируется градиент открытой пористости, которая уменьшается от наружного защитного слоя к внутренним несущим слоям: от 20-40% до 6-12%. Градиентная пористость может быть создана за счет уплотнения заготовки пироуглеродом термоградиентным методом с переменной скоростью движения зоны пиролиза или за счет укладывания по толщине лент из однонаправленных волокон с разной тексностью при формовании заготовки. Заготовка подвергается силицированию при 1750-1900°С.The method according to patent RU 2194683 is based on the manufacture of a fiber preform densified with carbon, in which a gradient of open porosity is formed, which decreases from the outer protective layer to the inner bearing layers: from 20-40% to 6-12%. Gradient porosity can be created by compaction of the preform with pyrocarbon by the thermogradient method with a variable speed of the pyrolysis zone or by stacking the thickness of unidirectional fibers with different thicknesses when forming the preform. The workpiece is subjected to silicification at 1750-1900 ° C.
Основным недостатком способа является использование уплотнения пироуглеродом, в том числе термоградиентным методом, что существенно усложняет технологию в силу длительности процесса, необходимости использования специального оборудования и дорогостоящего сырья (метан, природный газ). Кроме того, пироуплотнение приводит к образованию закрытой пористости в заготовке и, следовательно, к неоднородности пропитки расплавом кремния, что обуславливает неоднородность микроструктуры матрицы материала, ухудшая его механические свойства. Другим существенным недостатком является использование для формирования рабочего слоя SiC-волокон, стоимость которых на порядок выше стоимости углеродных волокон.The main disadvantage of this method is the use of compaction with pyrocarbon, including the thermogradient method, which significantly complicates the technology due to the length of the process, the need to use special equipment and expensive raw materials (methane, natural gas). In addition, pyro-sealing leads to the formation of closed porosity in the preform and, consequently, to heterogeneity of impregnation with a molten silicon, which leads to heterogeneity of the microstructure of the material matrix, worsening its mechanical properties. Another significant drawback is the use of SiC fibers for the formation of the working layer, the cost of which is an order of magnitude higher than the cost of carbon fibers.
Кроме того, способ предусматривает силицирование при высоких температурах (1750-1900°С) для испарения свободного кремния с рабочей поверхности, что существенно усложняет цикл изготовления изделий в производственных масштабах и увеличивает размер зерна вторичного карбида кремния, тем самым ухудшая свойства композита, такие как износостойкость.In addition, the method involves silicification at high temperatures (1750-1900 ° C) to evaporate free silicon from the working surface, which significantly complicates the manufacturing cycle of products on an industrial scale and increases the grain size of secondary silicon carbide, thereby degrading the properties of the composite, such as wear resistance .
Недостатком изготовленного материала являются также сниженные механические характеристики, вызванные образованием закрытой пористости при пироуплотнении и, следовательно, неоднородной пропиткой расплавом кремния. Кроме того, область композита, наиболее удаленная от рабочей поверхности, имеет невысокую жесткость и прочность при сдвиге, вследствие того, что заготовка перед силицированием в этой области характеризуется очень низкой пористостью (6-12%), обуславливая низкое содержание карбида кремния в готовом материале.The disadvantage of the fabricated material is also the reduced mechanical characteristics caused by the formation of closed porosity during pyro-compaction and, therefore, inhomogeneous impregnation with a molten silicon. In addition, the region of the composite that is farthest from the working surface has low stiffness and shear strength, due to the fact that the workpiece before silicification in this region is characterized by a very low porosity (6-12%), causing a low content of silicon carbide in the finished material.
Способ по патенту RU 2194682 включает изготовление заготовки на основе углеродных волокон, состоящей из двух слоев, один, из которых, основной, содержит волокна с пониженной реакционной способностью к жидкому кремнию, а другой, поверхностный (защитный), с предельно высокой. При этом после набора толщины, необходимой для образования защитного слоя, на поверхность формуемой массы наносят шликерное покрытие на основе мелкодисперсного наполнителя и/или укладывают слой графитовой фольги плотностью 1,0-1,2 г/см3, формируют каркас до требуемой толщины и уплотняют его пироуглеродом изотермическим методом при пониженном парциальном давлении на формообразующей оправке, закрывающей доступ углеродсодержащего газа со стороны защитного слоя.The method according to patent RU 2194682 includes the manufacture of a preform based on carbon fibers, consisting of two layers, one of which, the main one, contains fibers with reduced reactivity to liquid silicon, and the other, surface (protective), with extremely high. In this case, after a set of the thickness necessary for the formation of the protective layer, a slip coating based on a fine filler is applied to the surface of the moldable mass and / or a layer of graphite foil with a density of 1.0-1.2 g / cm 3 is laid, the frame is formed to the required thickness and compacted its pyrocarbon isothermal method at a reduced partial pressure on the forming mandrel, which closes the access of carbon-containing gas from the side of the protective layer.
Основным недостатком способа является применение стадии пироуплотнения, дорогостоящей и усложняющей процесс. Другим недостатком способа является использование для формирования двух разных слоев одинаковых исходных высокомодульных углеродных волокон, которые приобретают различную химическую активность после процесса пропитки пироуглеродом. Однако такие волокна, даже при отсутствии пропитки пироуглеродом, имеют низкую химическую активность к расплаву и парам кремния. Поэтому на стадии силицирования требуются очень высокие температуры (более 1800°С) для полного перехода углерода этих волокон в карбид кремния в области защитного слоя. Нерациональность использования высокомодульных углеродных волокон для формирования защитного слоя усиливается из-за их относительно высокой стоимости.The main disadvantage of this method is the use of the pyrocondensation stage, which is expensive and complicates the process. Another disadvantage of this method is the use for the formation of two different layers of the same initial high-modulus carbon fibers, which acquire different chemical activity after the process of impregnation with pyrocarbon. However, such fibers, even in the absence of pyrocarbon impregnation, have low chemical activity to the melt and silicon vapor. Therefore, at the siliconization stage, very high temperatures are required (more than 1800 ° C) for the complete transition of the carbon of these fibers to silicon carbide in the region of the protective layer. The irrationality of using high-modulus carbon fibers to form a protective layer is enhanced due to their relatively high cost.
Недостатком изготовленного материала являются невысокие показатели прочности при изгибе и сдвиге, вызванные образованием закрытой пористости при пироуплотнении и вследствие этого - неоднородной пропиткой расплавом кремния, а также неизбежным присутствием свободного углерода в защитном слое, что ухудшает его трибологические свойства.The disadvantage of the fabricated material is the low bending and shear strengths caused by the formation of closed porosity during pyro-compaction and, as a result, by inhomogeneous impregnation with a molten silicon, as well as the inevitable presence of free carbon in the protective layer, which impairs its tribological properties.
Наиболее близкими к заявляемым объектам являются материал и способ его получения по патенту US 7238414 (МПК C04B 35/52G; С04В 35/573; С04В 35/83; F41H 5/04C4G, публ. 03.07.2007)Closest to the claimed objects are the material and the method of its production according to patent US 7238414 (IPC C04B 35 / 52G; C04B 35/573; C04B 35/83; F41H 5 / 04C4G, publ. 03.07.2007)
По патенту US 7238414 композит, упрочненный пучками углеродных волокон, содержит первую зону, изготовленную из керамической матрицы, которая преимущественно содержит карбид кремния и возможно - кремний и/или углерод и/или их соединения, а также - вторую зону, которая расположена на поверхности зоны из керамической матрицы и изготовлена в виде керамического композита, упрочненного волокном (C/SiC). Длина волокон уменьшается от наружной зоны керамики, упрочненной волокном, до первой зоны и возможно до одной (или более) других зон, расположенных за второй зоной. Композиционный материал такого типа может быть использован в качестве брони.According to US 7238414, a composite reinforced with carbon fiber bundles contains a first zone made of a ceramic matrix, which mainly contains silicon carbide and possibly silicon and / or carbon and / or their compounds, as well as a second zone, which is located on the surface of the zone made of a ceramic matrix and made in the form of a fiber-reinforced ceramic composite (C / SiC). The length of the fibers decreases from the outer zone of the fiber reinforced ceramic to the first zone and possibly to one (or more) other zones located behind the second zone. Composite material of this type can be used as armor.
Способ изготовления по US 7238414 композиционного материала включает подготовку серии фракций из армирующих пучков волокон с различной толщиной и длиной для формования заготовки, которая далее подвергается карбонизации и силицированию.The manufacturing method according to US 7238414 of a composite material involves preparing a series of fractions from reinforcing fiber bundles with different thicknesses and lengths to form a preform, which is then subjected to carbonization and silicification.
Недостатком материала по патенту US 7238414 является то, что в первой (поверхностной) зоне из монолитной керамики наряду с карбидом кремния и кремнием содержится свободный углерод. Наличие свободного углерода ухудшает трибологические свойства материала. Другим существенным недостатком материала является относительно крупный размер зерна (превышающий наноразмерный уровень) вторичного карбида кремния, образующегося при силицировании, что обусловлено использованием высоких температур на стадии силицирования (с нагревом до 1850°С). Кроме того, использование исключительно коротких волокон во второй зоне приводит к невысокой ударной вязкости материала и не позволяет изготовить крупногабаритные, длинномерные, тонкостенные и сложнопрофильные изделия, особенно в виде тел вращения.The disadvantage of the material according to patent US 7238414 is that in the first (surface) zone of monolithic ceramics, along with silicon carbide and silicon, free carbon is contained. The presence of free carbon affects the tribological properties of the material. Another significant drawback of the material is the relatively large grain size (exceeding the nanoscale level) of the secondary silicon carbide formed during silicification, which is due to the use of high temperatures at the siliconization stage (with heating to 1850 ° C). In addition, the use of exceptionally short fibers in the second zone leads to a low toughness of the material and does not allow the manufacture of large, long, thin-walled and complex profiles, especially in the form of bodies of revolution.
Недостатком способа по патенту US 7238414 является введение в состав первой зоны заготовки графита - неактивной формы углерода по отношению к расплаву кремния, что обуславливает неполное силицирование этой зоны и, следовательно, присутствие свободного углерода в готовом материале, ухудшающее свойства последнего. Недостатком способа является также использование высоких температур при силицировании, что вызывает чрезмерный рост зерна вторичного карбида кремния и испарение свободного кремния из пор, повышающее пористость готового материала. Более того, высокие температуры ведут к излишним энергозатратам и существенно усложняют цикл изготовления изделий в производственных масштабах.The disadvantage of the method according to patent US 7238414 is the introduction into the composition of the first blank of graphite - an inactive form of carbon with respect to the molten silicon, which leads to incomplete siliconization of this zone and, therefore, the presence of free carbon in the finished material, worsening the properties of the latter. The disadvantage of this method is the use of high temperatures during silicification, which causes excessive grain growth of secondary silicon carbide and the evaporation of free silicon from the pores, which increases the porosity of the finished material. Moreover, high temperatures lead to excessive energy consumption and significantly complicate the manufacturing cycle of products on an industrial scale.
Недостатком способа по патенту US7238414 является также создание во второй зоне градиента состава за счет изменения длины и толщины пучков углеродных волокон путем специальной подготовки различных фракций волокон, значительно усложняющей технологию.The disadvantage of the method according to the patent US7238414 is also the creation in the second zone of the composition gradient by changing the length and thickness of the bundles of carbon fibers by special preparation of various fractions of the fibers, significantly complicating the technology.
Задача изобретения заключается в создании функционально-градиентного материала, обладающего высокими трибологическими характеристиками, такими как износостойкость, предельная нагрузка при трении и низкий коэффициент трения в жидкостях, и одновременно - высокой прочностью, ударной вязкостью и нехрупким характером разрушения, изготовленного из доступного сырья недорогим способом, пригодным для массового производства изделий.The objective of the invention is to create a functional gradient material with high tribological characteristics, such as wear resistance, ultimate friction load and low coefficient of friction in liquids, and at the same time high strength, impact strength and non-fragile nature of fracture made from available raw materials in an inexpensive way, suitable for mass production of products.
Предложен наноструктурированный функционально-градиентный композиционный материал, включающий матрицу из реакционносвязанного карбида кремния, армированную пучками углеродных волокон, и расположенный, по крайней мере, на одной из ее поверхностей рабочий слой на основе реакционносвязанного карбида кремния, в котором, согласно изобретению, матрица и рабочий слой состоят из 75-92 об.% карбида кремния и 8-25 об.% свободного кремния, причем карбид кремния представлен первичными зернами и наноразмерными вторичными зернами со средним размером не более 200 нм. Соотношение объемных содержаний матрицы и армирующих пучков волокон возрастает в пределах от 25/75 до 60/40 в направлении к рабочему слою.A nanostructured functional gradient composite material is proposed, including a matrix of reactive silicon carbide reinforced with carbon fiber bundles and a working layer based on reactive silicon carbide based on at least one of its surfaces, in which, according to the invention, the matrix and the working layer consist of 75-92 vol.% silicon carbide and 8-25 vol.% free silicon, and silicon carbide is represented by primary grains and nanoscale secondary grains with an average size of n more than 200 nm. The ratio of the volume contents of the matrix and the reinforcing bundles of fibers increases in the range from 25/75 to 60/40 in the direction of the working layer.
Улучшенные трибологические свойства материала обеспечиваются за счет содержания карбида кремния в матрице и рабочем слое в количестве не менее 75 об.% карбида кремния, предпочтительно более 85 об.%, и отсутствия свободного углерода. Важными преимуществами материала, с точки зрения трибологических свойств, являются также: наличие свободного кремния, обеспечивающего очень низкую пористость материала (относительная плотность, предпочтительно, более 99,8%); однородность микроструктуры; наноразмерный уровень зерен вторичного карбида кремния, сформированных на стадии силицирования. Таким образом, материал в области рабочего слоя характеризуется высокой твердостью, износостойкостью, высокими значениями предельной нагрузки при трении (предпочтительно, 14-18 МПа) и крайне низким коэффициентом трения в жидких средах (0,005-0,05).Improved tribological properties of the material are provided due to the content of silicon carbide in the matrix and the working layer in an amount of not less than 75 vol.% Silicon carbide, preferably more than 85 vol.%, And the absence of free carbon. Important advantages of the material, in terms of tribological properties, are also: the presence of free silicon, which provides a very low porosity of the material (relative density, preferably more than 99.8%); uniformity of the microstructure; nanoscale level of secondary silicon carbide grains formed at the siliconization stage. Thus, the material in the area of the working layer is characterized by high hardness, wear resistance, high ultimate load during friction (preferably 14-18 MPa) and an extremely low coefficient of friction in liquid media (0.005-0.05).
При содержании карбида кремния менее 75 об.% заметно снижаются прочность и износостойкость материала, а при содержании более 92 об.% снижаются прочностные характеристики и вероятно резкое увеличение модуля Вейбулла.When the content of silicon carbide is less than 75 vol.%, The strength and wear resistance of the material are markedly reduced, and when the content is more than 92 vol.%, The strength characteristics and probably a sharp increase in the Weibull modulus are reduced.
Матрица материала является низкопористой, однородной по структуре, как и рабочий слой, и армирована пучками углеродных волокон, что обеспечивает ее высокие показатели прочности и ударной вязкости. Кроме того, материал характеризуется увеличением соотношения объемных содержаний матрицы и армирующих пучков волокон в направлении к рабочему слою. Данный градиент состава обуславливает повышение твердости и прочности в направлении к рабочему слою, а также соответствующее увеличение ударной вязкости в направлении к внутренним областям материала, которые в большей степени воспринимают ударные нагрузки. С другой стороны, такой градиент обеспечивает плавное изменение свойств между рабочим слоем и матрицей, что снижает внутренние напряжения при температурных и механических нагрузках (как при изготовлении материала, так и при его эксплуатации).The matrix of the material is low-porous, uniform in structure, like the working layer, and is reinforced with bundles of carbon fibers, which ensures its high strength and impact strength. In addition, the material is characterized by an increase in the ratio of the volume contents of the matrix and the reinforcing fiber bundles towards the working layer. This compositional gradient leads to an increase in hardness and strength in the direction of the working layer, as well as a corresponding increase in impact strength in the direction to the internal regions of the material, which are more susceptible to shock loads. On the other hand, such a gradient provides a smooth change in the properties between the working layer and the matrix, which reduces internal stresses under thermal and mechanical loads (both in the manufacture of the material and during its operation).
В предпочтительном варианте толщина рабочего слоя не менее 0,3 мм, так как при более низких значениях толщины требуемый ресурс работы изделия может быть не обеспечен, при этом соотношение толщины рабочего слоя и толщины матрицы не более 1:2, предпочтительно 1:10. При более высоких значениях указанного соотношения в материале не обеспечивается требуемый уровень ударной вязкости.In a preferred embodiment, the thickness of the working layer is not less than 0.3 mm, since at lower thicknesses the required life of the product may not be provided, while the ratio of the thickness of the working layer and the thickness of the matrix is not more than 1: 2, preferably 1:10. At higher values of the specified ratio in the material does not provide the required level of impact strength.
Предложен способ получения наноструктурированного функционально-градиентного композиционного материала, включающий стадии: формования заготовки с использованием армирующих пучков углеродных волокон с пониженной реакционной активностью по отношению к расплаву и парам кремния для матрицы и углеродных волокон с повышенной реакционной активностью по отношению к расплаву и парам кремния для рабочего слоя, отверждения полимера, карбонизации и силицирования, в котором, согласно изобретению, перед формованием проводят обработку армирующих пучков углеродных волокон для матрицы суспензией, содержащей частицы карбида кремния в количестве не более 50 мас.% и связующее, и обработку углеродных волокон для рабочего слоя суспензией, содержащей частицы карбида кремния в количестве не более 30 мас.% и полимерное связующее в количестве не более 20 мас.%; при формовании по мере набора толщины укладывают армирующие пучки углеродных волокон, обработанные суспензией с возрастающим содержанием частиц карбида кремния в интервале от 30 до 50 мас.% и/или с возрастающим средним размером частиц карбида кремния от 5 до 30 мкм в направлении к рабочему слою; стадию силицирования осуществляют при температуре 1400-1450°С.A method for producing a nanostructured functional gradient composite material is proposed, which includes the steps of: forming a preform using reinforcing beams of carbon fibers with reduced reactivity with respect to the melt and silicon vapors for the matrix and carbon fibers with increased reactivity with respect to the melt and silicon vapors for the worker a layer, polymer curing, carbonization and silicification, in which, according to the invention, the reinforcing treatment is carried out before molding their bundles of carbon fibers for the matrix with a suspension containing particles of silicon carbide in an amount of not more than 50 wt.% and a binder, and processing carbon fibers for the working layer with a suspension containing particles of silicon carbide in an amount of not more than 30 wt.% and a polymer binder in an amount of not more than 20 wt.%; when forming, as thickness increases, reinforcing bundles of carbon fibers are laid, treated with a suspension with an increasing content of silicon carbide particles in the range from 30 to 50 wt.% and / or with an increasing average particle size of silicon carbide from 5 to 30 microns in the direction of the working layer; the siliconization step is carried out at a temperature of 1400-1450 ° C.
Предлагаемый способ позволяет изготовить описанный выше материал за счет предварительной обработки волокон суспензиями. Обеспечивается равномерное распределение частиц карбида кремния между пучками углеродных волокон (в области матрицы) и активными к расплаву кремния углеродными волокнами (в области рабочего слоя), а также - равномерное тонкое распределение связующего по поверхности частиц, пучков и элементарных волокон, что способствует формированию развитой пористости в заготовке перед силицированием. Для улучшения качества распределения связующего такая обработка может быть проведена при воздействии ультразвука. В заготовке с развитой пористостью достигается очень быстрая пропитка расплавом кремния и полный переход активных углеродных волокон и карбонизованного связующего во вторичный карбид кремния, связывающий введенные частицы SiC, то есть в рабочем слое после силицирования не остается углеродных волокон. Активизация процесса силицирования дает возможность проводить его при относительно низких температурах (1400-1450°С), позволяющих обеспечить формирование вторичных зерен карбида кремния на наноразмерном уровне, в том числе в виде плотного слоя на межфазной границе «пучок-матрица», защищающего волокна внутри пучка от дальнейшего воздействия расплава. Дополнительным преимуществом заявленного способа с активизированным силицированием является предотвращение испарения свободного кремния из пор и тем самым обеспечение необходимого уровня плотности материала. Кроме того, предлагаемые температуры силицирования упрощают технологию и снижают энергетические затраты.The proposed method allows to produce the material described above by pre-processing the fibers with suspensions. The uniform distribution of silicon carbide particles between the bundles of carbon fibers (in the matrix region) and the active carbon fibers active in the silicon melt (in the region of the working layer) is ensured, as well as the uniform fine distribution of the binder over the surface of particles, bundles and elementary fibers, which contributes to the formation of developed porosity in the workpiece before silicification. To improve the quality of the distribution of the binder, such processing can be carried out under the influence of ultrasound. In the pre-porosity preform, a very rapid melt impregnation of silicon and a complete transition of the active carbon fibers and the carbonized binder to secondary silicon carbide, binding the introduced SiC particles, i.e., no carbon fibers remain in the working layer after silicification, are achieved. The activation of the silicification process makes it possible to carry out it at relatively low temperatures (1400-1450 ° C), which allow the formation of secondary grains of silicon carbide at the nanoscale level, including in the form of a dense layer at the bundle-matrix interface, which protects the fibers inside the bundle from further exposure to the melt. An additional advantage of the claimed method with activated silicification is to prevent evaporation of free silicon from the pores and thereby provide the necessary level of density of the material. In addition, the proposed silicification temperatures simplify the technology and reduce energy costs.
Обработка армирующих пучков углеродных волокон для матрицы и углеродных волокон для рабочего слоя суспензиями, содержащими частицы карбида кремния в количестве более 50 мас.% и более 30 мас.% соответственно, приводит к некачественному формованию, а также к нарушению состава готового материала и ухудшению его характеристик. Концентрация связующего более 20 мас.% в суспензии при обработке углеродных волокон для рабочего слоя приводит к формированию неоднородной структуры материала и наличию свободного углерода после силицирования.Processing reinforcing bundles of carbon fibers for the matrix and carbon fibers for the working layer with suspensions containing particles of silicon carbide in an amount of more than 50 wt.% And more than 30 wt.%, Respectively, leads to poor-quality molding, as well as to a violation of the composition of the finished material and the deterioration of its characteristics . The concentration of the binder of more than 20 wt.% In suspension during the processing of carbon fibers for the working layer leads to the formation of an inhomogeneous structure of the material and the presence of free carbon after silicification.
Укладка при формовании армирующих пучков углеродных волокон, обработанных суспензией, с возрастающим содержанием частиц карбида кремния в интервале от 30 до 50 мас.% и/или с возрастающим средним размером частиц карбида кремния от 5 до 30 мкм в направлении к рабочему слою по мере набора толщины позволяет обеспечить достижение указанного градиента состава в матрице готового материала. Кроме того, эти приемы технологически удобны, просты в исполнении и могут быть включены в цикл при массовом производстве изделий.Laying when molding reinforcing beams of carbon fibers treated with a suspension, with an increasing content of silicon carbide particles in the range from 30 to 50 wt.% And / or with an increasing average particle size of silicon carbide from 5 to 30 microns in the direction of the working layer as the thickness increases allows you to achieve the specified gradient composition in the matrix of the finished material. In addition, these techniques are technologically convenient, simple to implement and can be included in the cycle for mass production of products.
В качестве углеродных волокон для рабочего слоя, активных к расплаву кремния, используются нетканые материалы типа войлока, отличающиеся низкой линейной плотностью и хаотичным распределением элементарных волокон.Non-woven materials such as felt, characterized by a low linear density and a random distribution of elementary fibers, are used as carbon fibers for the working layer active against silicon melt.
В качестве армирующих пучков углеродных волокон для матрицы используют продукцию из крученых углеродных волокон (в там числе с низкой степенью крутки) в виде нитей, жгутов, лент, тканей, которые представлены пучками элементарных волокон (филаментов). Количество волокон в пучке может варьироваться от 1000-30000 шт. [Композиционные материалы: Справочник. / В.В.Васильев, В.Д.Протасов, В.В.Болотин и др.; Под общ. Ред. В.В.Васильева, Ю.М.Тарнапольского. - М.: Машиностроение, 1990. - с.25; Углеродные волокна: пер. с япон. под ред. С.Симамуры. - М.: Мир, 1987, с.66],As reinforcing bundles of carbon fibers for the matrix, products from twisted carbon fibers (including those with a low degree of twist) in the form of threads, bundles, ribbons, fabrics, which are represented by bundles of elementary fibers (filaments), are used. The number of fibers in the bundle can vary from 1000-30000 pcs. [Composite materials: Reference. / V.V. Vasiliev, V.D. Protasov, V.V. Bolotin and others; Under the total. Ed. V.V. Vasiliev, Yu.M. Tarnapolsky. - M .: Mechanical Engineering, 1990. - p.25; Carbon Fiber: Per. with japan. under the editorship of S.Simamura. - M .: Mir, 1987, p.66],
Использование для армирования матрицы пучков непрерывных графитированных углеродных волокон в виде нитей, жгутов, лент и тканей, в предпочтительном варианте изобретения, позволяет достичь наиболее высоких значений ударной вязкости в материале и, кроме того, обеспечивает возможность изготовления крупногабаритных, длинномерных, тонкостенных и сложнопрофильных изделий. Использование коротких волокон затрудняет изготовление таких изделий, особенно в виде тел вращения. Наиболее производительным и простым способом является формование тел вращения методом намотки непрерывных волокон или плетения на станках объемного ткачества.The use of continuous graphitized carbon fibers in the form of filaments, bundles, ribbons and fabrics for reinforcing the matrix in the preferred embodiment of the invention allows to achieve the highest impact toughness in the material and, in addition, provides the ability to manufacture large, long, thin-walled and complex profiles. The use of short fibers makes it difficult to manufacture such products, especially in the form of bodies of revolution. The most productive and easiest way is to spin the bodies of revolution by winding continuous fibers or weaving them on weaving machines.
Введение наноразмерного углерода в суспензию для обработки армирующих пучков углеродных волокон в предпочтительном варианте изобретения способствует формированию наноразмерных зерен вторичного карбида кремния и обеспечению в заготовке требуемого количества углерода (в неволокнистой форме).The introduction of nanosized carbon into a suspension for processing reinforcing bundles of carbon fibers in a preferred embodiment of the invention promotes the formation of nanosized grains of secondary silicon carbide and provides the required amount of carbon (in non-fibrous form) in the workpiece.
Пример 1Example 1
Получение материала в виде диска с переменным соотношением объемных содержаний матрицы и армирующих пучков волокон и среднего размера первичных зерен SiC в матрице по толщине, имеющего на одной из сторон сплошной монолитный карбидокремниевый рабочий слойObtaining a disk material with a variable ratio of the volume contents of the matrix and the reinforcing fiber bundles and the average size of the primary SiC grains in the matrix in thickness, having a continuous monolithic silicon carbide working layer on one side
Для приготовления препрега рабочего слоя приготавливают суспензию на основе растворителя, например этилового спирта, содержащую связующее ЛБС-1 и порошок SiC со средним размером частиц 5 мкм в количествах, указанных в таблице 1. Углеродное волокно в виде войлока марки Карбопон (элементарное волокно имеет плотность 1,4 г/см3 и прочность при растяжении 1,45 ГПа) пропитывают приготовленной суспензией с расходом 12,74 кг на 1 кг волокна.To prepare the prepreg of the working layer, a solvent-based suspension, for example ethyl alcohol, is prepared containing an LBS-1 binder and SiC powder with an average particle size of 5 μm in the amounts indicated in Table 1. Carbon fiber in the form of Carbopon felt (elementary fiber has a density of 1 , 4 g / cm 3 and a tensile strength of 1.45 GPa) are impregnated with the prepared suspension at a rate of 12.74 kg per 1 kg of fiber.
Для приготовления препрегов армированной матрицы (основы изделия) приготавливают суспензии на основе органического растворителя, например этилового спирта, содержащие связующее ЛБС-1 и порошок SiC с различающимся средним размером частиц, в соответствии с таблицей 1. Углеродную однонаправленную ленту марки ЛУ-П пропитывают приготовленными суспензиями с расходом 1,76 кг на 1 кг волокна.To prepare the prepregs of the reinforced matrix (product backbone), suspensions based on an organic solvent, for example ethyl alcohol, are prepared containing LBS-1 binder and SiC powder with different average particle sizes, in accordance with Table 1. The LU-P carbon unidirectional tape is impregnated with the prepared suspensions with a consumption of 1.76 kg per 1 kg of fiber.
После сушки подготовленные препреги послойно укладывают в пресс-форму в соответствии с таблицей 1: сначала - десять слоев, содержащих карбид кремния со средним размером частиц 10 мкм и затем по четыре слоя с переменным соотношением частиц 10 мкм и 30 мкм. Далее заготовку подвергают одновременному воздействию давления 7 МПа и температуры 200°С, в процессе чего происходит отверждение связующего. Отформованную заготовку карбонизуют при нагревании до 1500°С в защитной среде или в вакууме с выдержкой при конечной температуре 1-3 часа. Далее заготовку подвергают пропитке расплавом нефтяного пека в автоклаве при температуре 150°С. На сторону пропитанной заготовки с максимальным содержанием крупной фракции SiC укладывают препрег рабочего слоя и прессуют под давлением 3,5 МПа. Полученную заготовку засыпают порошком металлического кремния и нагревают в вакууме до температуры 1450°С с выдержкой при конечной температуре 1 час. При этом вплоть до температуры 1400°С (до плавления кремния) происходит карбонизация рабочего слоя, а во время выдержки происходит силицирование всей заготовки с полным превращением углеродных волокон рабочего слоя в карбид кремния.After drying, the prepared prepregs are layered in layers in a mold in accordance with Table 1: first, ten layers containing silicon carbide with an average particle size of 10 μm and then four layers with a variable particle ratio of 10 μm and 30 μm. Next, the preform is subjected to simultaneous pressure of 7 MPa and a temperature of 200 ° C, during which the binder cures. The molded preform is carbonized by heating to 1500 ° C in a protective environment or in vacuum with exposure at a final temperature of 1-3 hours. Next, the preform is subjected to melt impregnation of oil pitch in an autoclave at a temperature of 150 ° C. On the side of the impregnated preform with a maximum content of coarse SiC fraction, a prepreg of the working layer is laid and pressed under a pressure of 3.5 MPa. The resulting preform is filled with silicon metal powder and heated in vacuum to a temperature of 1450 ° C with exposure at a final temperature of 1 hour. In this case, up to a temperature of 1400 ° C (before melting of silicon), the carbonization of the working layer occurs, and during exposure, the entire workpiece is silicified with the complete transformation of the carbon fibers of the working layer into silicon carbide.
В результате получают материал в виде диска с толщиной 7 мм при толщине карбидокремниевого рабочего слоя 1,0 мм. Физико-механические и трибологические свойства приведены в таблицах 5 и 6 соответственно. Микроструктура разных областей полученного материала показана на фиг.1 (а - рабочий слой, б - средняя зона армированной матрицы, в - область матрицы, наиболее удаленная от рабочего слоя). На фиг.2 приведены фрактограммы поверхности разрушения материала в средней зоне армированной матрицы.The result is a material in the form of a disk with a thickness of 7 mm and a thickness of a silicon carbide working layer of 1.0 mm. Physico-mechanical and tribological properties are shown in tables 5 and 6, respectively. The microstructure of different regions of the obtained material is shown in Fig. 1 (a is the working layer, b is the middle zone of the reinforced matrix, and c is the region of the matrix farthest from the working layer). Figure 2 shows fractograms of the fracture surface of the material in the middle zone of the reinforced matrix.
Пример 2Example 2
Способ изготовления материала аналогично примеру 1, в котором пучки углеродных волокон ленты марки ЛУ-П предварительно подвергают резке для получения коротких пучков длиной 5-10 мм. Для обработки подготовленных коротких волокон и волокон рабочего слоя используют суспензию в соответствии с таблицей 1. Обработку коротких пучков волокон суспензиями проводят перемешиванием в лопастном смесителе с обогреваемой камерой для удаления растворителя. Прессование заготовок осуществляют послойной засыпкой обработанных пучков в соответствии с таблицей 1 в пресс-форму с подпрессовкой каждого засыпанного слоя при давлении 1 МПа и последующим прессованием всех слоев при давлении 5 МПа и температуре 200°С. Процессы отверждения полимера, карбонизации, пропитки, допрессовки рабочего слоя и силицирования проводят аналогично примеру 1. Физико-механические и трибологические свойствами полученного материала указанны в таблицах 5 и 6 соответственно. На фиг.3 приведена микроструктура полученного материала в средней зоне армированной матрицы.A method of manufacturing the material is analogous to example 1, in which bundles of carbon fibers of a tape brand LU-P are pre-cut to produce short bundles 5-10 mm long. For processing prepared short fibers and fibers of the working layer, a suspension is used in accordance with Table 1. The processing of short fiber bundles with suspensions is carried out by mixing in a paddle mixer with a heated chamber to remove solvent. Pressing the blanks is carried out by layer-by-layer filling of the treated beams in accordance with Table 1 into a mold with pre-pressing of each filled layer at a pressure of 1 MPa and subsequent pressing of all layers at a pressure of 5 MPa and a temperature of 200 ° C. The processes of polymer curing, carbonization, impregnation, prepressing of the working layer and silicification are carried out analogously to example 1. The physicomechanical and tribological properties of the obtained material are shown in tables 5 and 6, respectively. Figure 3 shows the microstructure of the obtained material in the middle zone of the reinforced matrix.
Пример 3Example 3
Способ изготовления материала аналогично примеру 1, в котором растворы связующего с наполнителем для приготовления препрегов матрицы содержат диспергированный наноразмерный технический углерод. Составы растворов с наполнителем приведены в таблице 3. Физико-механические и трибологические свойства полученного материала указаны в таблицах 5 и 6, соответственно.A method of manufacturing the material is analogous to example 1, in which solutions of a binder with a filler for the preparation of matrix prepregs contain dispersed nanosized carbon black. The compositions of the solutions with filler are shown in table 3. Physico-mechanical and tribological properties of the obtained material are shown in tables 5 and 6, respectively.
Пример 4Example 4
Способ изготовления материала аналогично примеру 1, в котором в процессе изготовления формируют рабочий слой в соответствие таблицей 4. Физико-механические и трибологические свойствами полученного материала указаны в таблицах 5 и 6 соответственно. Состав рабочего слоя материала включает свободный углерод в количестве 2,5 мас.%.The method of manufacturing the material is analogous to example 1, in which during the manufacturing process a working layer is formed in accordance with table 4. The physical, mechanical and tribological properties of the obtained material are indicated in tables 5 and 6, respectively. The composition of the working layer of the material includes free carbon in an amount of 2.5 wt.%.
Пример 5Example 5
Получение материала в виде втулки с переменным содержанием по толщине и сплошным монолитным карбидокремниевым рабочим слоем по поверхности внутреннего диаметра.Obtaining a material in the form of a sleeve with a variable content in thickness and a continuous monolithic silicon carbide working layer on the surface of the inner diameter.
Препрег рабочего слоя приготавливают аналогично примеру 1.The prepreg of the working layer is prepared analogously to example 1.
Приготовленный препрег закрепляют на оправке и укладывают в 2 слоя.The prepared prepreg is fixed on the mandrel and laid in 2 layers.
Далее на препрег рабочего слоя намоткой укладывают углеродную нить марки Н-205 после протяжки через емкость с заранее приготовленным раствором связующего с наполнителем в соответствие с таблицей 2 до набора требуемой толщины. Намотанные заготовки подвергают отверждению полимера при температуре 190°С. После извлечения формообразующего стержня проводят карбонизацию заготовок в вакууме при температуре 1450°С - 1 час. Карбонизованные заготовки пропитывают бакелитовым лаком ЛБС-1 в автоклаве по схеме вакуум-давление и силицируют аналогично примеру 1 при температуре 1400°С.Then, on a prepreg of the working layer, a H-205 grade carbon thread is laid by winding after drawing through a container with a pre-prepared solution of a binder with a filler in accordance with table 2 until the required thickness is set. Wound blanks are subjected to curing of the polymer at a temperature of 190 ° C. After removing the forming core, the blanks are carbonized in vacuum at a temperature of 1450 ° C for 1 hour. The carbonized preforms are impregnated with LBS-1 bakelite varnish in an autoclave according to the vacuum pressure scheme and siliconized analogously to example 1 at a temperature of 1400 ° C.
В результате силицирования получен материал в виде втулки с общей толщиной стенки 5,0 мм и толщиной карбидокремниевого рабочего слоя 0,5 мм. Физико-механические свойства материала указанны в таблице 5.As a result of silicification, a material was obtained in the form of a sleeve with a total wall thickness of 5.0 mm and a thickness of a silicon carbide working layer of 0.5 mm. Physico-mechanical properties of the material are shown in table 5.
Пример 6Example 6
Способ изготовления материала аналогично примеру 5, в котором обработку углеродной нити суспензией проводят под воздействием ультразвука. Физико-механические характеристики полученного материала указаны в таблице 5.A method of manufacturing a material analogously to example 5, in which the processing of a carbon fiber suspension is carried out under the influence of ultrasound. Physico-mechanical characteristics of the obtained material are shown in table 5.
30 мкм (5%)10 μm (95%)
30 μm (5%)
30 мкм (10%)10 μm (90%)
30 μm (10%)
30 мкм (15%)10 μm (85%)
30 μm (15%)
30 мкм (20%)10 μm (80%)
30 μm (20%)
30 мкм (25%)10 μm (75%)
30 μm (25%)
30 мкм (30%)10 μm (70%)
30 μm (30%)
30 мкм (35%)10 μm (65%)
30 μm (35%)
30 мкм (5%)10 μm (95)
30 μm (5%)
30 мкм (10%)10 μm (90)
30 μm (10%)
30 мкм (15%)10 μm (85)
30 μm (15%)
30 мкм (20%)10 μm (80)
30 μm (20%)
30 мкм (25%)10 μm (75)
30 μm (25%)
30 мкм (30%)10 μm (70)
30 μm (30%)
30 мкм (35%)10 μm (65)
30 μm (35%)
Claims (8)
75-92 об.% карбида кремния
8-25 об.% свободного кремния,
причем карбид кремния представлен первичными зернами и наноразмерными вторичными зернами со средним размером не более 200 нм, при этом соотношение объемных содержаний матрицы и армирующих пучков волокон возрастает в пределах от 25/75 до 60/40 в направлении к рабочему слою.1. Nanostructured functional gradient composite material comprising a matrix based on reactively bonded silicon carbide reinforced with bundles of carbon fibers and a working layer based on reactive bonded silicon carbide located at least on one of its surfaces, characterized in that the matrix and the working layer consist of :
75-92 vol.% Silicon carbide
8-25 vol.% Free silicon,
moreover, silicon carbide is represented by primary grains and nanoscale secondary grains with an average size of not more than 200 nm, while the ratio of the volume contents of the matrix and the reinforcing fiber bundles increases from 25/75 to 60/40 in the direction of the working layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009144010/03A RU2428395C2 (en) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Nanostructured functional-gradient composite material and method of producing said material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009144010/03A RU2428395C2 (en) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Nanostructured functional-gradient composite material and method of producing said material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009144010A RU2009144010A (en) | 2011-05-27 |
| RU2428395C2 true RU2428395C2 (en) | 2011-09-10 |
Family
ID=44734673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009144010/03A RU2428395C2 (en) | 2009-11-20 | 2009-11-20 | Nanostructured functional-gradient composite material and method of producing said material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2428395C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560461C1 (en) * | 2014-06-18 | 2015-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method for protective coatings obtaining on items with carbon-containing base |
| RU2568660C1 (en) * | 2014-11-05 | 2015-11-20 | Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Method of making thin-wall articles from composite material with gradient properties on thickness |
| RU2575272C1 (en) * | 2014-11-05 | 2016-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Method of production of thin-wall products from composite material with variable content of silicon carbide |
| RU2723830C2 (en) * | 2015-10-08 | 2020-06-17 | Сафран Эркрафт Энджинз | Method of making impregnated fiber assembly |
-
2009
- 2009-11-20 RU RU2009144010/03A patent/RU2428395C2/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560461C1 (en) * | 2014-06-18 | 2015-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method for protective coatings obtaining on items with carbon-containing base |
| RU2568660C1 (en) * | 2014-11-05 | 2015-11-20 | Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Method of making thin-wall articles from composite material with gradient properties on thickness |
| RU2575272C1 (en) * | 2014-11-05 | 2016-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Method of production of thin-wall products from composite material with variable content of silicon carbide |
| RU2723830C2 (en) * | 2015-10-08 | 2020-06-17 | Сафран Эркрафт Энджинз | Method of making impregnated fiber assembly |
| RU2779626C1 (en) * | 2021-05-24 | 2022-09-12 | Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Composite material based on a framework of a volumetric structure and dispersed-hardened nano- and/or ultrafine particles of refractory compounds of a carbon or carbon-ceramic matrix and a method for its preparation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009144010A (en) | 2011-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7374709B2 (en) | Method of making carbon/ceramic matrix composites | |
| DE68923268T2 (en) | CARBIDE FIBERS WITH HIGH STRENGTH AND HIGH ELASTICITY MODULES AND POLYMER COMPOSITION THEREFOR. | |
| RU2094229C1 (en) | Composite material production method | |
| US6355206B1 (en) | Sic-C/C composite material, uses thereof, and method for producing the same | |
| CA2598223C (en) | A method of fabricating a ceramic matrix composite material part, and a part obtained thereby | |
| US7575799B2 (en) | Carbon fiber containing ceramic particles | |
| EP0677029B1 (en) | Method for fabricating articles made of carbon-silicon carbide composite material, and composite carbon-silicon carbide material | |
| CN103998396A (en) | CMC material part manufacture method | |
| US6447893B2 (en) | Fibrous composite material and process for producing the same | |
| EP3124458A1 (en) | Improved uniformity of fiber spacing in cmc materials | |
| JP2006511417A (en) | Composite ceramic body and method for producing the same | |
| EP3124459A2 (en) | Improved uniformity of fiber spacing in cmc materials | |
| RU2428395C2 (en) | Nanostructured functional-gradient composite material and method of producing said material | |
| RU2415109C1 (en) | Nanostructured ceramic matrix composite material and method of producing said material | |
| Dhami et al. | Carbon-carbon composites made with oxidised PAN (Panex) fibers | |
| KR20000009035A (en) | Ceramic-contained carbon-carbon composite material and process for producing the same | |
| KR20070101177A (en) | Production of shaped bodies comprising carbon fiber reinforced carbon | |
| EP2568013B1 (en) | Forming carbon-carbon composite preforms using molten pitch and carbon fiber filaments | |
| EP2058545B1 (en) | Method for producing friction discs from fibre-reinforced ceramic materials | |
| ZHENG et al. | Preparation and fracture behavior of carbon fiber/SiC composites by multiple impregnation and pyrolysis of polycarbosilane | |
| DE19823521A1 (en) | Process for the production of carbon composite materials and / or carbon-containing materials, carbidic and / or carbonitridic materials | |
| Bianchi et al. | Carbon-fibre-reinforced (YMAS) glass-ceramic matrix composites. I. Preparation, structure and fracture strength | |
| Sudarisman et al. | Influence of compressive pressure, vacuum pressure, and holding temperature applied during autoclave curing on the microstructure of unidirectional CFRP composites | |
| RU2684538C1 (en) | Carbon-ceramic fiber-reinforced composite material and method for its obtaining | |
| JP3433473B2 (en) | Carbon fiber reinforced carbon composite, method for producing the same and sliding material using the same |