RU2593508C1 - Method of making thin-walled articles from composite material based on carbon-ceramic matrix with gradient thickness properties - Google Patents
Method of making thin-walled articles from composite material based on carbon-ceramic matrix with gradient thickness properties Download PDFInfo
- Publication number
- RU2593508C1 RU2593508C1 RU2015102865/03A RU2015102865A RU2593508C1 RU 2593508 C1 RU2593508 C1 RU 2593508C1 RU 2015102865/03 A RU2015102865/03 A RU 2015102865/03A RU 2015102865 A RU2015102865 A RU 2015102865A RU 2593508 C1 RU2593508 C1 RU 2593508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- silicon
- temperature
- workpiece
- layers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение предназначено для использования при изготовлении изделий, работающих в окислительных газовых потоках, в абразивосодержащих газовых и жидкостных потоках, а также в качестве пар трения.The invention is intended for use in the manufacture of articles operating in oxidizing gas streams, in abrasive-containing gas and liquid streams, and also as friction pairs.
Известен способ получения композиционного материала на основе углеродного волокна и карбида кремния путем силицирования карбонизованного углепластика [Е. Fitzer, R. Cadov, Amer. Cer. Soc. Bull., 1986, 65, 2, c. 326-335].A known method for producing a composite material based on carbon fiber and silicon carbide by silicification of carbonized carbon fiber [E. Fitzer, R. Cadov, Amer. Cer. Soc. Bull., 1986, 65, 2, c. 326-335].
Недостатком способа является то, что способ обеспечивает получение одинакового состава по углероду и карбиду кремния во всей массе материала. При малом же содержании карбида и большом - углерода последний выгорает в окислительной среде при температурах выше 800°С, а в абразивных средах и в парах трения быстро изнашивается. При большом содержании карбида кремния материал устойчив в окислительной среде, абразивостоек, но разрушается хрупко, что недопустимо в изделиях, подвергающихся циклическому термическому и механическому воздействию.The disadvantage of this method is that the method provides the same composition for carbon and silicon carbide in the entire mass of the material. With a low carbide content and a high carbon content, the latter burns out in an oxidizing medium at temperatures above 800 ° C, and quickly wears out in abrasive media and in friction pairs. With a high content of silicon carbide, the material is stable in an oxidizing environment, it is abrasion resistant, but it breaks brittle, which is unacceptable in products subjected to cyclic thermal and mechanical stress.
Известен способ, включающий формирование каркаса слоистой или слоисто-прошивной структуры из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон, уплотнение его углерод-керамическим матричным материалом путем пропитки каркаса полимерным связующим, формование пластиковой заготовки, высокотемпературную обработку (ВТО) и насыщение пироуглеродом вакуумным изотермическим методом с получением заготовки изделия, защитные и несущие слои материала которой имеют разную химическую активность по отношению к кремнию, и силицирование полученной заготовки [патент РФ №2058964, кл. С04В 35/52, 1992 г.]. В соответствии с ним разную химическую активность по отношению к кремнию имеют не только слои матрицы, но и слои армирующего наполнителя, одни из которых - несущие - выполнены из материала с пониженной реакционной способностью к кремнию, а другие - защитные - с предельно высокой активностью - 100%; при этом силицирование проводят жидкофазным методом.A known method, including forming a layered or layered piercing structure of heat-resistant carbon and / or silicon-silicon fibers, compacting it with carbon-ceramic matrix material by impregnating the frame with a polymer binder, molding a plastic blank, high-temperature treatment (WTO) and pyrocarbon saturation with a vacuum isothermal method obtaining a product blank, protective and bearing layers of the material of which have different chemical activity with respect to silicon, and siliconizing the floor cured blanks [RF patent No. 2058964, class. C04B 35/52, 1992]. In accordance with it, not only the matrix layers, but also the layers of the reinforcing filler have different chemical activity with respect to silicon, some of which are load-bearing and are made of a material with a reduced reactivity to silicon, while others are protective with an extremely high activity - 100 %; while silicification is carried out by the liquid-phase method.
Данный способ позволяет изготавливать изделия, в том числе тонкостенные, с переменным содержанием по толщине карбида кремния, т.е. с градиентными по толщине свойствами.This method allows the manufacture of products, including thin-walled, with a variable content over the thickness of silicon carbide, i.e. with thickness gradient properties.
Недостатком способа являются низкие эксплуатационные характеристики изделий. Обусловлено это тем, что из-за дефицита углерода в материале защитных слоев перед силицированием заготовки и наличия здесь сравнительно больших пор последние не могут быть полностью заполнены карбидом кремния и либо заполняются свободным кремнием, что приводит к излишнему охрупчиванию и снижению термостойкости материала, либо остаются недозаполненными (при удалении свободного кремния при температурах более 1850°С), что делает рабочую поверхность проницаемой для окислителя, который проникает к несущим слоям материала изделия. К тому же, в случае использования в защитных слоях материала химически активного к кремнию наполнителя, резко снижаются прочностные характеристики материала из-за деградации свойств армирующего наполнителя.The disadvantage of this method is the low performance of the products. This is due to the fact that, due to the deficit of carbon in the material of the protective layers before siliconizing the workpiece and the presence of relatively large pores here, the latter cannot be completely filled with silicon carbide and either filled with free silicon, which leads to excessive embrittlement and a decrease in the heat resistance of the material, or remain unfilled (when removing free silicon at temperatures above 1850 ° C), which makes the working surface permeable to an oxidizing agent, which penetrates to the bearing layers of the product material. In addition, in the case of the use of a filler chemically active in silicon in the protective layers, the strength characteristics of the material are sharply reduced due to the degradation of the properties of the reinforcing filler.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления тонкостенных изделий из композиционного материала на основе углерод-керамической матрицы с градиентными по толщине свойствами, включающий формирование каркаса слоистой или слоисто-прошивной структуры из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон, формование на его основе пластиковой заготовки, высокотемпературную обработку и насыщение пироуглеродом вакуумным изотермическим методом при подаче углеродсодержащего газа только со стороны несущих слоев, заполнение открытых пор заготовки углеродом с размером частиц не более 5 мкм (патент RU №219468 от 20.12.2002 г.).The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing thin-walled products from a composite material based on a carbon-ceramic matrix with thickness-gradient properties, including forming a frame of a layered or layered-piercing structure from heat-resistant carbon and / or silicon-silicon fibers, molding It is based on a plastic billet, high-temperature processing and saturation with pyrocarbon by a vacuum isothermal method when applying carbon-containing gas only from the side of the bearing layers, filling the open pores of the preform with carbon with a particle size of not more than 5 microns (patent RU No. 219468 from 12.20.2002).
Способ позволяет повысить эксплуатационные характеристики тонкостенных изделий с градиентными по толщине свойствами в условиях сравнительно низкого окислительного потенциала рабочей среды.The method allows to increase the operational characteristics of thin-walled products with thickness-gradient properties under the conditions of a relatively low oxidative potential of the working medium.
Недостатком способа является то, что получаемые в соответствии с ним изделия имеют недостаточно высокие эксплуатационные характеристики в условиях высокого окислительного потенциала рабочей среды и механического нагружения из-за недостаточно высокого содержания в композиционном материале керамической матрицы и сравнительно высокой степени деградации свойств армирующего наполнителя.The disadvantage of this method is that the products obtained in accordance with it have insufficiently high performance under conditions of high oxidative potential of the working medium and mechanical loading due to the insufficiently high content of the ceramic matrix in the composite material and the relatively high degree of degradation of the properties of the reinforcing filler.
Задачей изобретения является повышение эксплуатационных характеристик тонкостенных изделий с градиентными по толщине свойствами в условиях высокого окислительного потенциала рабочей среды и механического нагружения.The objective of the invention is to increase the operational characteristics of thin-walled products with thickness-gradient properties under conditions of high oxidative potential of the working environment and mechanical loading.
Для достижения поставленной задачи в известном способе изготовления тонкостенных изделий из композиционного материала с градиентными по толщине свойствами, включающем формирование каркаса слоистой или слоисто-прошивной структуры из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон, формование на его основе пластиковой заготовки, высокотемпературную обработку и насыщение пироуглеродом вакуумным изотермическим методом при подаче углеродсодержащего газа только со стороны несущих слоев, заполнение открытых пор заготовки углеродом с размером частиц не более 5 мкм с получением заготовки изделия, защитные и несущие слои материала которой имеют разную химическую активность по отношению к кремнию, и силицирование полученной заготовки, в соответствии с заявляемым техническим решением при формировании каркаса на границе между защитными и несущими слоями прокладывают или формируют пленку из непроницаемого эластичного полимерного материала, стойкого к компонентам полимерного связующего, а при необходимости прошивки пакета волокнистых заготовок применяют прошивную нить с эластичным полимерным покрытием; защитные и несущие слои в каркасе пропитывают соответственно керамообразующим и коксообразующим связующим, насыщение карбонизованного и/или прошедшего высокотемпературную обработку пластика пироуглеродом производят при 1020-1050°С, давлении в реакторе 7-36 мм рт.ст. до открытой пористости материала несущих слоев 6-10%, а силицирование производят паро-жидкофазным методом при первоначальном массопереносе кремния в поры материала путем капиллярной конденсации его паров при температуре заготовки 1300-1600°С, давлении в реакторе не более 27 мм рт.ст., при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 100-10 градусов.To achieve the task in a known method of manufacturing thin-walled products from a composite material with thickness-gradient properties, including forming a layered or layered-piercing structure frame from heat-resistant carbon and / or silicon-silicon fibers, molding a plastic blank based on it, high-temperature processing and saturation with vacuum pyrocarbon isothermal method when supplying carbon-containing gas only from the side of the bearing layers, filling open pores of the coal preform kind with a particle size of not more than 5 microns to obtain a workpiece of the product, the protective and bearing layers of the material of which have different chemical activity with respect to silicon, and siliconizing the obtained workpiece, in accordance with the claimed technical solution, when forming a skeleton at the boundary between the protective and bearing layers, or form a film of impermeable elastic polymer material that is resistant to the components of the polymer binder, and if necessary, flash a package of fiber preforms elastic thread with a polymer coating; the protective and supporting layers in the frame are impregnated with a keramobuy and coke-forming binder, respectively, the carbonized and / or past high-temperature plastic is saturated with pyrocarbon at 1020-1050 ° C, the pressure in the reactor is 7-36 mm Hg. until the open porosity of the material of the bearing layers is 6-10%, and silicification is carried out by the vapor-liquid-phase method during the initial mass transfer of silicon into the pores of the material by capillary condensation of its vapor at a workpiece temperature of 1300-1600 ° C, pressure in the reactor no more than 27 mm Hg , at a temperature of silicon vapor exceeding the temperature of the workpiece by 100-10 degrees, respectively.
Кроме того, в качестве непроницаемого эластичного материала применяют полипропиленовую, полиимидную, фторопластовую пленку.In addition, a polypropylene, polyimide, fluoroplastic film is used as an impermeable elastic material.
Кроме того, формирование непроницаемой эластичной пленки из полимерного материала производят путем прокладывания между защитными и несущими слоями ткани из термопластичных или растворимых в соответствующем растворителе, но нерастворимых в компонентах полимерного связующего волокон с последующим приложением к пакету давления и температуры.In addition, the formation of an impermeable elastic film of polymer material is carried out by laying between the protective and supporting layers of fabric made of thermoplastic or soluble in an appropriate solvent, but insoluble in the components of the polymer binder fibers, followed by application of pressure and temperature to the packet.
Кроме того, при формировании каркаса со стороны защитных слоев поверх полимерной пленки укладывают графитовую фольгу.In addition, when forming the frame from the side of the protective layers, graphite foil is laid on top of the polymer film.
Кроме того, ВТО пластика проводят при 1300-1500°С.In addition, the WTO plastic is carried out at 1300-1500 ° C.
Кроме того, после проведения ВТО пластиковой заготовки ее пропитывают коксообразующим связующим с последующей карбонизацией.In addition, after the WTO of a plastic preform, it is impregnated with a coke-forming binder followed by carbonation.
Кроме того, в качестве углеродных частиц размером не более 5 мкм используют нанодисперсный углерод или смесь нанодисперсного углерода с ультрадисперсным углеродом с размером частиц не более 5 мкм.In addition, as carbon particles with a size of not more than 5 microns, nanodispersed carbon or a mixture of nanodispersed carbon with ultrafine carbon with a particle size of not more than 5 microns is used.
Кроме того, заполнение пор материала заготовки углеродом перед ее силицированием осуществляют путем выращивания в порах частиц наноуглерода газофазным методом.In addition, filling the pores of the preform material with carbon before siliconizing it is carried out by growing nanocarbon particles in the pores by the gas-phase method.
Кроме того, при капиллярной конденсации паров кремния нагрев производят с 1300 до 1600°C с изотермическими выдержками в указанном интервале температур.In addition, during capillary condensation of silicon vapors, heating is performed from 1300 to 1600 ° C with isothermal holdings in the indicated temperature range.
Кроме того, окончательную выдержку при силицировании проводят при 1700-1750°С в течение одного-двух часов.In addition, the final exposure during silicification is carried out at 1700-1750 ° C for one to two hours.
Прокладывание или формирование (при формировании каркаса) на границе между защитными и несущими слоями пленки из непроницаемого эластичного полимерного материала, стойкого к компонентам полимерного связующего, создает условия для предотвращения проникновения полимерного связующего из одного типа слоев материала в другие (из несущих слоев в защитные, и наоборот, из защитных в несущие) на стадии пропитки каркаса и формования пластиковой заготовки.Laying or forming (during the formation of the carcass) at the boundary between the protective and supporting layers of a film of impermeable elastic polymer material resistant to the components of the polymer binder, creates conditions to prevent the penetration of the polymer binder from one type of material layer into another (from the carrier layer into the protective, and on the contrary, from protective to bearing) at the stage of impregnation of the frame and molding of a plastic preform.
В частности, предотвращает проникновение полимерного связующего из одного типа слоев материала в другие полиэтиленовая, полипропиленовая, фторопластовая и т.п. пленки.In particular, it prevents the penetration of a polymer binder from one type of material layers into other polyethylene, polypropylene, fluoroplastic, etc. films.
В частности, непроницаемую пленку формируют путем прокладывания между защитными и несущими слоями ткани из термопластичных или растворимых в соответствующем растворителе, но нерастворимых в компонентах полимерного связующего волокон с последующим приложением к пакету давления при нагреве.In particular, an impermeable film is formed by laying between the protective and supporting layers of fabric thermoplastic or soluble in an appropriate solvent, but insoluble in the components of the polymer binder fibers, followed by applying pressure to the package when heated.
Прокладывание (на стадии формирования каркаса) поверх полимерной пленки графитовой фольги создает условия для существенного предотвращения проникновения углеродсодержащего газа (на стадии насыщения заготовки пироуглеродом, проводимой перед операцией заполнения открытых пор дисперсным наполнителем) со стороны несущих слоев в защитные слои материала.Laying (at the stage of carcass formation) on top of a polymer film of graphite foil creates conditions for significantly preventing the penetration of carbon-containing gas (at the stage of saturation of the preform with pyrocarbon, carried out before the operation of filling open pores with dispersed filler) from the side of the carrier layers into the protective layers of the material.
Применение (при необходимости прошивки каркаса) при прошивке пакета тканевых заготовок прошивной нити с полимерным покрытием позволяет предотвратить проникновение полимерного связующего из одного типа слоев в другие по системе капилляров прошивных нитей.The use (if necessary, of flashing the frame) when flashing a package of fabric blanks with a polymer-coated piercing thread helps to prevent the penetration of a polymer binder from one type of layer to another through a capillary system of piercing threads.
Пропитка защитных и несущих слоев материала в каркасе соответственно керамообразующим и коксообразующим связующим с последующей карбонизацией и высокотемпературной обработкой в совокупности с первым признаком позволяет придать матрице первого низкую, а матрице второго высокую химическую активность к кремнию.The impregnation of the protective and supporting layers of the material in the frame, respectively, with a keramobuyu and coke-forming binder, followed by carbonization and high-temperature treatment in conjunction with the first sign allows you to give the matrix of the first low, and the matrix of the second high chemical activity to silicon.
Проведение пропитки прошедшей карбонизацию и ВТО пластиковой заготовки коксообразующим связующим с последующей карбонизацией позволяет усилить предпосылки к получению (после насыщения заготовки пироуглеродом) заготовки с различной по толщине открытой пористостью.Carrying out the impregnation of the carbonized and WTO plastic preform with a coke-forming binder followed by carbonization allows us to strengthen the prerequisites for obtaining (after saturation of the preform with pyrocarbon) preforms with open porosities of various thicknesses.
Насыщение карбонизованного и прошедшего ВТО пластика пироуглеродом при 1020-1050°С, давлении в реакторе 7-36 мм рт.ст. при подаче углеродсодержащего газа только со стороны несущих слоев до открытой пористости материала последних 6-10% в совокупности с предыдущим признаком позволяет ввести в поры материала несущих слоев существенно большее количество пироуглерода, чем в защитные слои материала, и тем самым снизить химическую активность кокса в несущих слоях материала, а также создать предпосылки для введения в поры материала защитных слоев более активного, чем пироуглерод, углерода в виде нанодисперсных и мелкодисперсных частиц углерода в существенно большем количестве, чем в поры материала несущих слоев.Saturation of carbonized and WTO-passed plastic with pyrocarbon at 1020-1050 ° C, pressure in the reactor 7-36 mm Hg when supplying carbon-containing gas only from the side of the bearing layers to the open porosity of the material of the last 6-10%, in combination with the previous sign, it allows introducing a significantly larger amount of pyrocarbon into the pores of the material of the layers than into the protective layers of the material, and thereby reduce the chemical activity of coke in the bearing layers of material, as well as create prerequisites for introducing into the pores of the material of the protective layers more active carbon than pyrocarbon in the form of nanodispersed and finely dispersed carbon particles in substantially less than in the pores of the material of the bearing layers.
Заполнение открытых пор материала заготовки (перед ее силицированием) нанодисперсным углеродом или смесью нано- и мелкодисперсного углерода с размером частиц не более 5 мкм в совокупности с предыдущим признаком позволяет не только придать материалу защитных слоев более высокую химическую активность к кремнию в сравнении с материалом несущих слоев, но и уменьшить размеры открытых пор, практически не уменьшая открытую пористость материала заготовки перед ее силицированием.Filling the open pores of the preform material (before siliconizing it) with nanodispersed carbon or a mixture of nano- and finely dispersed carbon with a particle size of not more than 5 microns in combination with the previous attribute allows not only to give the protective layer material a higher chemical activity to silicon in comparison with the material of the supporting layers , but also to reduce the size of open pores, practically without reducing the open porosity of the workpiece material before siliconizing it.
При использовании частиц мелкодисперсного наполнителя более 5 мкм затрудняется заполнение мелких пор материала, следствием чего является их недозаполнение.When using particles of finely dispersed filler more than 5 microns, it is difficult to fill the small pores of the material, resulting in their underfilling.
Заполнение углеродом (в предпочтительном варианте выполнения способа) пор материала заготовки перед ее силицированием путем выращивания в порах частиц наноуглерода газофазным методом позволяет заполнить углеродом даже те мелкие поры, что были не доступны пропитке суспензией нанодисперсных частиц.Filling with carbon (in a preferred embodiment of the method) the pores of the workpiece material before siliconizing it by growing nanocarbon particles in the pores by the gas-phase method allows even small pores to be filled with carbon that were not accessible by impregnation with a suspension of nanosized particles.
Осуществление силицирования паро-жидкофазным методом при первоначальном массопереносе кремния в поры материала путем капиллярной конденсации его паров при температуре заготовки 1300-1600°С, давлении в реакторе не более 27 мм рт.ст., при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 100-10 градусов, позволяет заполнить кремнием сколь угодно мелкие поры и тем самым в совокупности с предыдущим признаком обеспечивает, с одной стороны, наиболее полную карбидизацию кремния и частиц углерода, с другой стороны, благодаря сравнительно низкой температуре существенно меньше проявляется негативное влияние кремния на армирующие волокна.Siliconization by the vapor-liquid-phase method during the initial mass transfer of silicon into the pores of the material by capillary condensation of its vapor at a workpiece temperature of 1300-1600 ° C, a pressure in the reactor of not more than 27 mm Hg, at a silicon vapor temperature exceeding the workpiece by 100, respectively -10 degrees, allows you to fill silicon with arbitrarily small pores and thereby, in combination with the previous sign, provides, on the one hand, the most complete carbidization of silicon and carbon particles, on the other hand, the benefit At a comparatively low temperature, the negative effect of silicon on the reinforcing fibers is much less pronounced.
В результате в материале защитных слоев образуется существенно больше карбида кремния, чем в материале несущих слоев.As a result, substantially more silicon carbide is formed in the material of the protective layers than in the material of the supporting layers.
При температуре заготовки ниже 1300°С возникает вероятность осаждения кремния на поверхности в виде твердого конденсата. При последующем нагреве до более высокой температуры образующийся из него жидкий кремний не может заполнить ультратонкие поры в силу того, что жидкий кремний не проникает в поры размером менее 3 мкм.At a workpiece temperature below 1300 ° C, there is a possibility of deposition of silicon on the surface in the form of solid condensate. Upon subsequent heating to a higher temperature, the liquid silicon formed from it cannot fill ultrathin pores due to the fact that liquid silicon does not penetrate into pores smaller than 3 μm in size.
Следствием этого является получение материала с меньшим содержанием в нем карбида кремния, чем могло бы быть.The consequence of this is to obtain a material with a lower content of silicon carbide in it than it could be.
При температуре более 1600°С, а также при несоответствии разницы температур между парами кремния и заготовкой температуре заготовки возникает настолько сильное пересыщенное состояние паров кремния, что вместо капиллярной конденсации паров кремния протекает их конденсация на поверхности, сопровождающаяся капиллярной пропиткой материала заготовки, которая не распространяется на поры размером менее 3 мкм с вытекающими отсюда последствиями.At temperatures above 1600 ° C, and also when the temperature difference between the silicon vapor and the workpiece does not match the workpiece temperature, a supersaturated state of silicon vapor is so strong that instead of capillary condensation of silicon vapor, condensation occurs on the surface, accompanied by capillary impregnation of the workpiece material, which does not apply to pores less than 3 microns in size with the ensuing consequences.
При давлении в реакторе более 27 мм рт.ст. существенно уменьшается скорость испарения кремния в интервале температур 1300-1600°С.When the pressure in the reactor is more than 27 mm Hg silicon evaporation rate significantly decreases in the temperature range 1300-1600 ° С.
Осуществление при силицировании окончательной выдержки при 1700-1750°С в течение одного-двух часов позволяет исключить чрезмерный рост зерен SiC, получаемого при пиролизе керамообразующего полимера, и тем самым обеспечить наноструктурированность УККМ.When siliconizing the final exposure at 1700-1750 ° C for one to two hours, it is possible to eliminate the excessive growth of SiC grains obtained by the pyrolysis of a ceramic-forming polymer, and thereby ensure the nanostructured UKKM.
В новой совокупности существенных признаков у объекта изобретения возникает новое свойство: способность в тонкостенном изделии получить КМ с высоким содержанием наноструктурированной керамической составляющей при малом содержании свободного кремния в углерод-керамической матрице материала защитных слоев (и при этом свести к минимуму негативное влияние кремния на армирующие волокна) и в то же время получить КМ с существенно меньшим содержанием керамической составляющей в углерод-керамической матрице материала несущих слоев, обеспечив тем самым высокую окислительную и абразивную стойкость при сравнительно высокой механической прочности, а также достаточно высокую стойкость к тепловому удару материала защитных слоев и существенно более высокую прочность и стойкость к тепловому удару несущих слоев материала, естественно, при меньшей их окислительной стойкости.In the new set of essential features, the object of the invention has a new property: the ability in a thin-walled product to obtain CM with a high content of a nanostructured ceramic component with a low content of free silicon in the carbon-ceramic matrix of the material of the protective layers (and to minimize the negative effect of silicon on reinforcing fibers ) and at the same time to obtain CM with a significantly lower content of the ceramic component in the carbon-ceramic matrix of the material of the supporting layers, providing ive thereby high oxidizing and abrasion resistance at a relatively high mechanical strength and a sufficiently high thermal shock resistance of the material protective layer and significantly higher strength and thermal shock resistance carrier layers of material, of course, at lower their oxidative stability.
Благодаря новому свойству решается поставленная задача, а именно: повышаются эксплуатационные характеристики тонкостенных изделий с градиентными по толщине свойствами в условиях высокого окислительного потенциала рабочей среды и механического нагружения, такие как более низкий вес изделия (в сравнении с однородным материалом), больший срок службы в условиях высокотемпературного нагружения в окислительной среде при одностороннем ее воздействии.Thanks to the new property, the task is solved, namely: the operational characteristics of thin-walled products with thickness-gradient properties are improved under conditions of high oxidizing potential of the working medium and mechanical loading, such as lower product weight (in comparison with a homogeneous material), longer service life in conditions high-temperature loading in an oxidizing environment with unilateral exposure.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Формируют каркас слоистой или слоисто-прошивной структуры из термостойких углеродных и/или карбидокремниевых волокон. При этом на границе между защитными и несущими слоями материала будущего изделия прокладывают или формируют пленку из непроницаемого эластичного полимерного материала, стойкого к компонентам полимерного связующего.A framework of a layered or layered piercing structure is formed from heat-resistant carbon and / or silicon carbide fibers. At the same time, at the border between the protective and supporting layers of the material of the future product, a film is laid or formed from an impermeable elastic polymer material that is resistant to the components of the polymer binder.
В предпочтительном варианте выполнения способа в качестве непроницаемого эластичного материала применяют полипропиленовую, полиимидную, фторопластовую пленку.In a preferred embodiment of the method, a polypropylene, polyimide, fluoroplastic film is used as an impermeable elastic material.
В другом предпочтительном варианте выполнения способа формирование непроницаемой эластичной пленки из полимерного материала производят путем прокладывания между защитными и несущими слоями ткани из термопластичных или растворимых в соответствующем растворителе, но нерастворимых в компонентах полимерного связующего волокон с последующим приложением к пакету давления при нагреве.In another preferred embodiment of the method, the formation of an impermeable elastic film of polymer material is carried out by laying between the protective and supporting layers of fabric made of thermoplastic or soluble in an appropriate solvent, but insoluble in the components of the polymer binder fibers, followed by applying pressure to the package when heated.
Еще в одном предпочтительном варианте выполнения способа при формировании каркаса со стороны защитных слоев поверх полимерной пленки укладывают графитовую фольгу.In another preferred embodiment of the method, when forming the carcass from the side of the protective layers, graphite foil is laid on top of the polymer film.
При формировании каркаса слоисто-прошивной структуры, т.е. при необходимости прошивки пакета волокнистых заготовок, применяют прошивную нить с эластичным полимерным покрытием.When forming the framework of the layered-piercing structure, i.e. if it is necessary to flash a package of fibrous preforms, a piercing thread with an elastic polymer coating is used.
Затем каркас уплотняют углерод-керамическим (углерод-карбидокремниевым, или углерод-нитридкремниевым, или углерод-карбонитридкремниевым) матричным материалом путем пропитки каркаса полимерным связующим, формуют пластиковую заготовку, проводят высокотемпературную обработку (ВТО) и насыщение пироуглеродом вакуумным изотермическим методом при подаче углеродсодержащего газа только со стороны несущих слоев, заполняют открытые поры заготовки углеродом с размером частиц не более 5 мкм с получением заготовки изделия, защитные и несущие слои материала которой имеют разную химическую активность по отношению к кремнию. В соответствии с заявляемым способом осуществляют это следующим образом.Then, the frame is sealed with carbon-ceramic (carbon-carbide-silicon, or carbon-nitride-silicon, or carbon-carbonitride-silicon) matrix material by impregnating the framework with a polymer binder, a plastic blank is formed, high-temperature treatment (WTO) is carried out and pyrocarbon is saturated with a vacuum isothermal gas-fed method only from the side of the supporting layers, fill the open pores of the preform with carbon with a particle size of not more than 5 microns to obtain the preform of the product, protective and supporting layers their material which has different chemical activity with respect to silicon. In accordance with the claimed method, carry out this as follows.
Защитные слои в каркасе пропитывают керамообразующим связующим, таким как поликарбосилан, полисилазан, которые являются прекурсорами соответственно карбида и нитрида или карбонитрида кремния.The protective layers in the framework are impregnated with a ceramic-forming binder, such as polycarbosilane, polysilazane, which are precursors of silicon carbide and nitride or silicon carbonitride, respectively.
Несущие слои в каркасе пропитывают коксообразующим связующим. Затем производят формование пластиковой заготовки. Пластиковую заготовку подвергают карбонизации и ВТО. В предпочтительном варианте выполнения способа ВТО пластика проводят при 1300-1500°С. Тем самым в защитных слоях материала формируется керамическая, а в несущих слоях - коксоуглеродная матрица.The carrier layers in the frame are impregnated with a coke-forming binder. Then, the plastic blank is molded. The plastic preform is subjected to carbonization and WTO. In a preferred embodiment of the WTO method, plastic is carried out at 1300-1500 ° C. Thus, a ceramic matrix is formed in the protective layers of the material, and a carbon-carbon matrix is formed in the supporting layers.
В предпочтительном варианте выполнения способа заготовку из полученного (после проведения ВТО) материала пропитывают коксообразующим связующим с последующей его карбонизацией.In a preferred embodiment of the method, the workpiece from the obtained (after the WTO) material is impregnated with a coke-forming binder followed by its carbonization.
Заготовку из карбонизованного и/или прошедшего ВТО пластика насыщают пироуглеродом вакуумным изотермическим методом при 1020-1050°С, давлении в реакторе 7-36 мм рт.ст. при подаче углеродсодержащего газа только со стороны несущих слоев до открытой пористости материала указанных слоев 6-10%.A blank of carbonized and / or WTO-passed plastic is saturated with pyrocarbon by a vacuum isothermal method at 1020-1050 ° C, the pressure in the reactor is 7-36 mm Hg. when supplying carbon-containing gas only from the side of the carrier layers to an open porosity of the material of these layers is 6-10%.
Затем открытые поры материала заготовки заполняют углеродом с размером частиц не более 5 мкм.Then the open pores of the workpiece material are filled with carbon with a particle size of not more than 5 microns.
В предпочтительном варианте выполнения способа в качестве углеродных частиц размером не более 5 мкм используют нанодисперсный углерод или смесь нанодисперсного углерода с ультрадисперсным углеродом с размером частиц не более 5 мкм.In a preferred embodiment of the method, carbon nanoparticles or a mixture of nanosized carbon with ultrafine carbon with a particle size of not more than 5 microns are used as carbon particles with a size of not more than 5 microns.
В предпочтительном варианте выполнения способа заполнение углеродом пор материала заготовки перед ее силицированием осуществляют путем выращивания в порах частиц наноуглерода газофазным методом.In a preferred embodiment of the method, carbon is filled into the pores of the workpiece material before it is siliconized by growing the nanocarbon particles in the pores by the gas-phase method.
Полученную заготовку силицируют паро-жидкофазным методом. При этом первоначальный массоперенос кремния в поры материала производят путем капиллярной конденсации его паров при температуре заготовки 1300-1600°С, давлении в реакторе не более 27 мм рт.ст., при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 100-10 градусов.The resulting preform is silicified by the vapor-liquid phase method. In this case, the initial mass transfer of silicon into the pores of the material is carried out by capillary condensation of its vapor at a workpiece temperature of 1300-1600 ° C, a pressure in the reactor of not more than 27 mm Hg, with a temperature of silicon vapor exceeding the workpiece by 100-10 degrees, respectively.
В предпочтительном варианте выполнения способа при капиллярной конденсации паров кремния нагрев производят с 1300 до 1600°C с изотермическими выдержками в указанном интервале температур.In a preferred embodiment of the method, during capillary condensation of silicon vapors, heating is carried out from 1300 to 1600 ° C with isothermal holdings in the indicated temperature range.
Затем производят нагрев и окончательную выдержку для завершения карбидизации кремния. В предпочтительном варианте выполнения способа ее проводят при 1700-1750°С в течение одного-двух часов.Then produce heating and final exposure to complete silicon carbidization. In a preferred embodiment of the method, it is carried out at 1700-1750 ° C for one to two hours.
Ниже приведены примеры конкретного выполнения способа.The following are examples of specific implementation of the method.
Во всех примерах изготавливали изделие в форме пластины размерами 120×150×8+1 мм.In all examples, the product was made in the form of a plate with dimensions of 120 × 150 × 8 +1 mm.
Примеры 1, 1a, 1б, 1вExamples 1, 1a, 1b, 1c
В соответствии с примером 1 из ткани марки УТ-900 (из углеродных волокон) сформировали каркас слоистой структуры толщиной 13 мм. При его формировании в средине толщины проложили полипропиленовую пленку.In accordance with example 1, a fabric of a layered structure 13 mm thick was formed from UT-900 brand fabric (from carbon fibers). When it was formed in the middle of the thickness, a polypropylene film was laid.
Половину тканевых заготовок пропитали керамообразующим связующим, а именно: раствором полидиметилкарбосилана в толуоле условной вязкостью 60 сек. Другую половину тканевых заготовок пропитали коксообразующим связующим, а именно: раствором жидкого бакелита марки БЖ-3 в изопропиловом спирте условной вязкостью 60 сек.Half of the fabric blanks were impregnated with a ceramic-forming binder, namely: a solution of polydimethylcarbosilane in toluene with a nominal viscosity of 60 seconds. The other half of the fabric blanks was impregnated with a coke-forming binder, namely: a solution of liquid bakelite grade BZ-3 in isopropyl alcohol with a nominal viscosity of 60 seconds.
В соответствии с примером 1а из ткани марки УТ-900 сформировали каркас слоисто-прошивной структуры с прокладыванием в средине его толщины полиэтиленовой пленки. Прошивку пакета тканевых заготовок произвели прошивной нитью марки УРАЛ-НШ, на которой предварительно сформировали полимерное покрытие на основе фторопластовой эмульсии.In accordance with Example 1a, a framework of a layered-piercing structure was formed from UT-900 brand fabric with a polyethylene film being laid in the middle of its thickness. A package of fabric blanks was flashed with a flashing thread of the URAL-NSh brand, on which a polymer coating based on a fluoroplastic emulsion was preliminarily formed.
В соответствии с примером 1б разделительную полимерную пленку между защитными и несущими слоями в каркасе сформировали следующим образом:In accordance with example 1b, a separating polymer film between the protective and supporting layers in the frame was formed as follows:
- при наборе пакета тканевых заготовок в средине его толщины проложили ткань из капроновых волокон;- when collecting a package of fabric blanks in the middle of its thickness, a fabric made of nylon fibers was laid;
- пакет тканевых заготовок прошили прошивной нитью марки УРАЛ-НШ, на которой предварительно было сформировано фторопластовое покрытие;- a package of fabric blanks was stitched with firmware thread of the URAL-NSh brand, on which a fluoroplastic coating was previously formed;
- в одном случае каркас пропитали ацетоном, в результате чего капроновые волокна превратились в некую вязкую массу; в другом случае обошлись без пропитки каркаса ацетоном;- in one case, the frame was impregnated with acetone, as a result of which the nylon fibers turned into a certain viscous mass; in another case, without impregnating the frame with acetone;
- каркас нагрузили давлением в 6 кгс/см, выдержали при температуре 80°С в течение двух-трех часов и охладили до комнатной температуры; в результате получили каркас с разделительной полимерной пленкой из капрона в средине его толщины.- the frame was loaded with a pressure of 6 kgf / cm, kept at a temperature of 80 ° C for two to three hours and cooled to room temperature; as a result, a framework with a separating polymer film of nylon in the middle of its thickness was obtained.
В соответствии с примером 1в при формировании каркаса поверх проложенной полимерной пленки проложили графитовую фольгу.In accordance with Example 1c, during the formation of the carcass, graphite foil was laid over the laid polymer film.
Каркас поместили в пропиточную ванночку с коксообразующим связующим, залитым в ванночку на высоту, равную половине толщины каркаса.The frame was placed in an impregnation bath with a coke-forming binder, poured into the bath to a height equal to half the thickness of the frame.
Затем каркас подсушили на воздухе под вытяжной вентиляцией. После этого каркас обратной стороной поместили в другую пропиточную ванночку с раствором полидиметилкарбосилана в толуоле, залитым в ванночку на высоту, равную половине толщины каркаса.Then the frame was dried in air under exhaust ventilation. After this, the back of the frame was placed in another impregnation bath with a solution of polydimethylcarbosilane in toluene, which was poured into the bath to a height equal to half the thickness of the frame.
Затем на основе этого каркаса сформовали углепластиковую пластину. Для исключения попадания инородного связующего из одних слоев в другие разделительную полимерную пленку выпустили за пределы каркаса таким образом, что сформировали на ее основе мешок, охватывающий одну из половинок по толщине каркаса. Формование произвели под давлением 12 кгс/см2 с выдержкой при температуре 160°С в течение 36 часов.Then, on the basis of this frame, a carbon fiber plate was formed. In order to exclude foreign binder from one layer to another, the separating polymer film was released outside the framework in such a way that a bag was formed on its basis, covering one of the halves of the thickness of the frame. The molding was carried out under a pressure of 12 kgf / cm 2 with exposure at a temperature of 160 ° C for 36 hours.
В результате получили пластину толщиной 8,5 мм.The result was a plate with a thickness of 8.5 mm.
Затем произвели карбонизацию углепластика в среде азота при конечной температуре 850°С и высокотемпературную обработку при Ратм в среде аргона с выдержкой при конечной температуре 1300°С (карбонизацию и ВТО произвели в едином технологическом процессе).Then carbonization of carbon fiber reinforced plastic in nitrogen at a final temperature of 850 ° C and high-temperature treatment at Ratm in argon medium with exposure at a final temperature of 1300 ° C were performed (carbonization and WTO were performed in a single technological process).
Полученную после ВТО пластину насытили пироуглеродом вакуумным изотермическим методом по режиму:The plate obtained after the WTO was saturated with pyrocarbon by a vacuum isothermal method according to the regime:
- температура - 1000+20°С;- temperature - 1000 +20 ° С;
- давление в реакторе - 36 мм рт.ст.;- pressure in the reactor is 36 mm Hg .;
- время уплотнения - 90 час;- compaction time - 90 hours;
- рабочий газ - метан.- working gas - methane.
При этом для исключения доступа углеродсодержащего газа со стороны защитных слоев материала будущего изделия пластину установили в углубление графитовой пластины (оснастки) глубиной, равной толщине пластины.Moreover, to prevent access of carbon-containing gas from the side of the protective layers of the material of the future product, the plate was installed in the recess of the graphite plate (tooling) with a depth equal to the thickness of the plate.
Затем открытые поры материала заготовки заполнили смесью нано- и ультрадисперсного углерода с размером частиц не более 5 мкм. Заполнение произвели путем пропитки суспензией на основе указанных частиц углерода.Then, the open pores of the workpiece material were filled with a mixture of nano- and ultrafine carbon with a particle size of not more than 5 microns. The filling was carried out by impregnation with a suspension based on these carbon particles.
После этого произвели силицирование заготовки паро-жидкофазным методом. Технологические параметры процесса силицирования, а также основные характеристики конечного материала, а также на переделах его изготовления приведены в таблице.After this, the workpiece was silicified by the vapor-liquid-phase method. The technological parameters of the siliconization process, as well as the main characteristics of the final material, as well as at the stages of its manufacture are given in the table.
Пример 2Example 2
Пластину изготовили аналогично примеру 1а с тем существенным отличием, что в качестве армирующих волокон каркаса использовали карбидокремниевые волокна в составе ткани марки SA Tyranno Fiber.The plate was made analogously to example 1a, with the significant difference that silicon carbide fibers were used as the reinforcing frame fibers in the composition of SA Tyranno Fiber fabric.
Технологические параметры процесса силицирования, а также основные характеристики конечного материала, а также на переделах его изготовления приведены в таблице.The technological parameters of the siliconization process, as well as the main characteristics of the final material, as well as at the stages of its manufacture are given in the table.
Пример 3Example 3
Пластину изготовили аналогично примеру 1а с тем существенным отличием, что после проведения ВТО пластиковой заготовки ее пропитали коксообразующим связующим с последующей карбонизацией.The plate was made analogously to example 1a with the significant difference that after the WTO of the plastic blank it was impregnated with a coke-forming binder followed by carbonization.
Пример 4Example 4
Пластину изготовили аналогично примеру 1а с тем существенным отличием, что в качестве поликарбосиланового связующего использовали поликарбосилан со структурной формулой полидиметилсилэтенсилэтин.The plate was made analogously to example 1a with the significant difference that polycarbosilane with the structural formula polydimethylsilietensilethine was used as a polycarbosilane binder.
Пример 5Example 5
Пластину изготовили аналогично примеру 1а с тем существенным отличием, что в качестве керамообразующего полимера использовали полидиметилсилазан.The plate was made analogously to example 1a with the significant difference that polydimethylsilazane was used as a keramo-forming polymer.
Пример 6Example 6
Пластину изготовили аналогично примеру 1а с тем существенным отличием, что насыщение пироуглеродом прошедшего ВТО углепластика провели при температуре 970°С.The plate was made analogously to example 1a with the significant difference that the carbon fiber of the past WTO carbon fiber was saturated with pyrocarbon at a temperature of 970 ° C.
Остальные примеры конкретного выполнения способа 7-15, а также вышерассмотренные 1, 1а-1в, 2-6 приведены в таблице, где примеры 1, 1а-1в, 2-5, 9-12 соответствуют заявляемым пределам, а примеры 6-8, 13-15 с отклонением от заявляемых пределов. Здесь же приведен пример 16 изготовления изделия в соответствии со способом-прототипом.The remaining examples of the specific implementation of method 7-15, as well as the above 1, 1a-1b, 2-6 are shown in the table where examples 1, 1a-1b, 2-5, 9-12 correspond to the claimed limits, and examples 6-8, 13-15 with a deviation from the claimed limits. Here is an example 16 of the manufacture of the product in accordance with the prototype method.
В примерах 6-15 каркас формировали слоисто-прошивной структуры. Каркас изготавливали размером 440×690×13 мм. В примерах 6-15 за исключением примеров 6-8 все операции до операции заполнения открытых пор материала дисперсным углеродом проводили с пластиной указанных размеров, после чего пластину разрезали на пластинки размером 120×150×8,5 мм, которые подвергали последующим операциям. При этом при пропитке связующими каркаса пластины размером 440×690×13 мм применяли инфузионный метод пропитки.In examples 6-15, the framework was formed by a layered-piercing structure. The frame was made with a size of 440 × 690 × 13 mm. In examples 6-15, with the exception of examples 6-8, all operations prior to the operation of filling open pores of the material with dispersed carbon were carried out with a plate of the indicated dimensions, after which the plate was cut into 120 × 150 × 8.5 mm plates, which were subjected to subsequent operations. In this case, when the binder was impregnated with a frame of a plate measuring 440 × 690 × 13 mm, the infusion method of impregnation was used.
Примечание: в примерах 6-8 разрезку пластины 440×690 мм на пластинки размером 150×120 мм произвели после проведения ВТО.Note: in examples 6-8, a 440 × 690 mm plate was cut into 150 × 120 mm plates after the WTO.
Из анализа таблицы следует:From the analysis of the table follows:
Изготовление тонкостенных изделий из КМ заявляемым способом (примеры 1, 1а-1в, 2-5, 9-12) позволяет придать им градиентные по их толщине свойства за счет существенной разницы в содержании карбида кремния в защитных и несущих слоях материала при низком содержании в КМ свободного кремния. При этом материал защитных слоев, несмотря на высокое содержание в нем карбида кремния, имеет существенно более высокую прочность, чем защитные слои материала изделия, полученного по способу-прототипу (ср. примеры 1, 1а-1в, 2-5, 7-10 с примером 16), обусловленную тем, что армирующие волокна не подвергаются сколько-нибудь существенной деградации свойств.The manufacture of thin-walled products from CM by the claimed method (examples 1, 1a-1c, 2-5, 9-12) allows to give them thickness-gradient properties due to a significant difference in the content of silicon carbide in the protective and supporting layers of the material at a low content in CM free silicon. In this case, the material of the protective layers, despite the high content of silicon carbide in it, has a significantly higher strength than the protective layers of the material of the product obtained by the prototype method (cf. examples 1, 1a-1c, 2-5, 7-10 s example 16), due to the fact that the reinforcing fibers do not undergo any significant degradation of properties.
Изготовление изделий в соответствии с предпочтительными вариантами способа позволяет дополнительно увеличить содержание карбида кремния в защитных слоях материала (ср. примеры 1, 1а-1в с примерами 9-12).The manufacture of products in accordance with preferred variants of the method allows to further increase the content of silicon carbide in the protective layers of the material (cf. examples 1, 1a-1c with examples 9-12).
Изготовление изделий с отклонением от заявляемых пределов приводит к снижению содержания карбида кремния в защитных слоях материала, а также в ряде случаев - к снижению прочностных характеристик (см. примеры 6, 13-15).The manufacture of products with a deviation from the claimed limits leads to a decrease in the content of silicon carbide in the protective layers of the material, and also in some cases to a decrease in strength characteristics (see examples 6, 13-15).
В примере 6 снижение содержания карбида кремния в защитных слоях материала обусловлено тем, что при проведении насыщения пироуглеродом при температуре ниже 1000°С получают материал защитных слоев (перед операцией заполнения его открытых пор дисперсным углеродом) со сравнительно высокой плотностью и низкой открытой пористостью, что обусловлено сравнительно длительным процессом их уплотнения пироуглеродом из-за сравнительно низкой скорости осаждения пироуглерода.In example 6, the decrease in the content of silicon carbide in the protective layers of the material is due to the fact that when pyrocarbon is saturated at a temperature below 1000 ° C, the material of the protective layers is obtained (before the operation of filling its open pores with dispersed carbon) with a relatively high density and low open porosity, which is due to a relatively lengthy process of compaction with pyrocarbon due to the relatively low deposition rate of pyrocarbon.
К аналогичным последствиям приводит насыщение пироуглеродом, проводимое до открытой пористости несущих слоев материала менее 6%, т.к. удлиняется время насыщения пироуглеродом защитных слоев материала (см. пример 7).Pyrocarbon saturation, carried out up to an open porosity of the bearing layers of the material of less than 6%, leads to similar consequences. the time of saturation of the protective layers of the material with pyrocarbon is lengthened (see example 7).
В примере 8 проведение операции насыщения пироуглеродом до открытой пористости материала несущих слоев выше верхнего из заявляемых пределов (выше 10%) приводит к существенному уменьшению отношения содержания карбида кремния в защитных слоях (что приводит к необоснованному утяжелению изделия).In example 8, the operation of saturation with pyrocarbon to an open porosity of the material of the bearing layers above the upper of the claimed limits (above 10%) leads to a significant decrease in the ratio of the content of silicon carbide in the protective layers (which leads to unreasonable weighting of the product).
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015102865/03A RU2593508C1 (en) | 2015-01-28 | 2015-01-28 | Method of making thin-walled articles from composite material based on carbon-ceramic matrix with gradient thickness properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015102865/03A RU2593508C1 (en) | 2015-01-28 | 2015-01-28 | Method of making thin-walled articles from composite material based on carbon-ceramic matrix with gradient thickness properties |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2593508C1 true RU2593508C1 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=56613189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015102865/03A RU2593508C1 (en) | 2015-01-28 | 2015-01-28 | Method of making thin-walled articles from composite material based on carbon-ceramic matrix with gradient thickness properties |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2593508C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2736194C1 (en) * | 2018-11-30 | 2020-11-12 | Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Method for sealing articles from carbon-graphite materials |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2058964C1 (en) * | 1992-05-07 | 1996-04-27 | Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита | Method for production of composite material based on carbon fiber and silicon carbide |
| US6231791B1 (en) * | 1997-03-12 | 2001-05-15 | Sgl Technik Gmbh | Silicon carbide articles reinforced with short graphite fibers |
| RU2194682C2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт Термохимии" | Method of manufacturing thin-wall products from silicicated carbon composite |
| RU2531503C1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Керамет-Пермь" | Method of manufacturing products from composite material |
-
2015
- 2015-01-28 RU RU2015102865/03A patent/RU2593508C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2058964C1 (en) * | 1992-05-07 | 1996-04-27 | Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита | Method for production of composite material based on carbon fiber and silicon carbide |
| US6231791B1 (en) * | 1997-03-12 | 2001-05-15 | Sgl Technik Gmbh | Silicon carbide articles reinforced with short graphite fibers |
| RU2194682C2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт Термохимии" | Method of manufacturing thin-wall products from silicicated carbon composite |
| RU2531503C1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Керамет-Пермь" | Method of manufacturing products from composite material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2736194C1 (en) * | 2018-11-30 | 2020-11-12 | Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Method for sealing articles from carbon-graphite materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11021402B2 (en) | Method of preparing carbon fiber reinforced carbon-silicon carbide composite part | |
| JP3696942B2 (en) | Fiber reinforced carbon and graphite articles | |
| US5556704A (en) | Carbon fiber-reinforced carbon composite material | |
| US20060197244A1 (en) | Mold fixture to densify composite beam key using resin transfer molding | |
| EP2993016A1 (en) | Sacrificial fibers to create channels in a composite material | |
| CN105418130B (en) | Promoting pitch stabilization in dense carbon fiber preforms | |
| US9272950B2 (en) | Composite materials including ceramic particles and methods of forming the same | |
| US20090297707A1 (en) | Carbon-carbon composites with improved properties and friction and wear performance | |
| US20180244583A1 (en) | Carbon fiber-reinforced carbide-ceramic composite component | |
| RU2593508C1 (en) | Method of making thin-walled articles from composite material based on carbon-ceramic matrix with gradient thickness properties | |
| RU2570068C1 (en) | Method for manufacturing articles of carbon-silicon carbide composite material with variable content of silicon carbide | |
| US8444893B2 (en) | Forming carbon-carbon composite preforms using molten pitch and carbon fiber filaments | |
| RU2568660C1 (en) | Method of making thin-wall articles from composite material with gradient properties on thickness | |
| RU2573495C1 (en) | Method to manufacture products from ceramic matrix composite material | |
| RU2569385C1 (en) | Method of making articles from heat-resistant composite materials | |
| RU2579161C1 (en) | Method of making thin-walled articles from composite material with gradient properties on thickness thereof | |
| RU2570075C1 (en) | Method to manufacture products from ceramo-matrix composite material | |
| RU2568673C2 (en) | Production of articles from ceramic-matrix composites | |
| RU2684538C1 (en) | Carbon-ceramic fiber-reinforced composite material and method for its obtaining | |
| Cai et al. | Microstructures and mechanical properties of a low-cost three-dimensional needled carbon/silicon carbide composite | |
| US9713905B2 (en) | Carbon-on-carbon manufacturing | |
| RU2575272C1 (en) | Method of production of thin-wall products from composite material with variable content of silicon carbide | |
| RU2570073C1 (en) | Carbon-siliconcarbide composite material and method of production of hermetic products from it | |
| RU2646063C1 (en) | End face seal of composite material based on carbon-carbide-silicon matrix reinforced with carbon fibers and method of its manufacture | |
| RU2778489C1 (en) | Element of the braking device and method for its manufacture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200129 |