RU2753635C1 - Method for obtaining carbon-graphite composite material - Google Patents

Method for obtaining carbon-graphite composite material Download PDF

Info

Publication number
RU2753635C1
RU2753635C1 RU2020142153A RU2020142153A RU2753635C1 RU 2753635 C1 RU2753635 C1 RU 2753635C1 RU 2020142153 A RU2020142153 A RU 2020142153A RU 2020142153 A RU2020142153 A RU 2020142153A RU 2753635 C1 RU2753635 C1 RU 2753635C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
carbon
graphite
impregnation
workpiece
Prior art date
Application number
RU2020142153A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Александрович Гулевский
Николай Юрьевич Мирошкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ)
Priority to RU2020142153A priority Critical patent/RU2753635C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2753635C1 publication Critical patent/RU2753635C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles
    • B22F3/26Impregnating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • C04B35/83Carbon fibres in a carbon matrix

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: powder metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to powder metallurgy, in particular to the production by impregnation of a porous frame of composite materials having high electrical conductivity, antifriction properties, resistance in aggressive environments. A porous carbon-graphite billet is placed in an electrolyte solution and vacuum degassing is carried out. After that, a galvanic coating is applied, consisting of, weight percentage: 80 copper and 20 tin. As an electrolyte solution, a composition containing 40 g/l of copper sulfate, 40 g/l of tin sulfate, 8 g/l of phenol, 70 g/l of sulfuric acid, 0.0005 g/l of thiourea is used. A carbon-graphite blank with a galvanic coating is placed in an impregnation chamber 2/3 filled with the melt of the matrix aluminum alloy at a temperature 15-20°C below the liquidus temperature of the aluminum alloy. The chamber is filled with a matrix alloy melt and the workpiece is impregnated under the influence of excessive pressure due to the thermal expansion of the melt when heated above the liquidus temperature of the aluminum alloy.
EFFECT: quality of the composite material is improved.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к созданию композиционных материалов пропиткой пористого каркаса, имеющих высокую электропроводность, антифрикционные свойства, стойкость в агрессивных средах.The invention relates to the field of metallurgy, namely to the creation of composite materials by impregnation of a porous frame with high electrical conductivity, antifriction properties, resistance in aggressive environments.

Известен способ получения композиционного материала пропиткой с одновременным химическим воздействием. Заготовку устанавливают на специальной графитовой платформе, прогревают над поверхностью расплава кремния или сплавом на основе кремния и меди, имеющим температуру 1700-1800°С, затем постепенно, со скоростью не более 10 см/мин опускают заготовку в ванну с расплавом. Тем самым осуществляя пропитку однонаправленным потоком расплава, распространяющимся фронтом по всему сечению заготовки (патент РФ №2276631, МПК C04B 35/52, опубл. 02.08.2004).A known method of producing a composite material by impregnation with simultaneous chemical action. The workpiece is installed on a special graphite platform, heated over the surface of a silicon melt or an alloy based on silicon and copper, having a temperature of 1700-1800 ° C, then gradually, at a speed of no more than 10 cm / min, the workpiece is lowered into a bath with a melt. Thereby, carrying out impregnation with a unidirectional melt flow, propagating by the front along the entire section of the workpiece (RF patent No. 2276631, IPC C04B 35/52, publ. 02.08.2004).

Недостатком данного способа является отсутствие в процессе пропитки стадии вакуумирования как сплава, так и заготовки, вследствие чего различные загрязнения в порах углеграфитовой заготовки препятствуют их заполнению матричным сплавом, а также отсутствие вакуумирования негативно сказывается на расплаве матричного сплава, который окисляется, взаимодействуя с воздухом, снижая качество композиционного материала.The disadvantage of this method is the absence of the stage of evacuation of both the alloy and the workpiece during the impregnation process, as a result of which various impurities in the pores of the carbon-graphite workpiece prevent them from filling with the matrix alloy, and the lack of evacuation negatively affects the melt of the matrix alloy, which oxidizes, interacting with air, reducing the quality of the composite material.

Известен способ получения композиционного материала пропиткой пористой заготовки металлом, при котором армирующий пористый каркас предварительно нагревают, затем заливают его матричным сплавом, проводят вакуумную дегазацию и пропитывают под воздействием избыточного давления 15±3 МПа на заготовку за счет термического расширения расплава в замкнутом объеме емкости при нагреве (патент РФ №1759932, МПК C22C 1/09, B22F 3/26, опубл. 07.09.1992).A known method of producing a composite material by impregnating a porous workpiece with metal, in which the reinforcing porous frame is preheated, then poured with a matrix alloy, vacuum degassing is carried out and impregnated under the influence of an excess pressure of 15 ± 3 MPa on the workpiece due to thermal expansion of the melt in a closed volume of the vessel during heating (RF patent No. 1759932, IPC C22C 1/09, B22F 3/26, publ. 07.09.1992).

Недостатком этого способа при его использовании для получения КМ пропиткой является ограничение номенклатуры металлов для использования их в качестве матричного сплава, только свинец или его сплавы.The disadvantage of this method when it is used to obtain CM by impregnation is the limitation of the nomenclature of metals for their use as a matrix alloy, only lead or its alloys.

Наиболее близким является способ получения углеграфитового композиционного материала, включающий вакуумную дегазацию пористой заготовки до погружения пористой заготовки в расплав матричного сплава, нанесение на пористую заготовку медного гальванического покрытия, ее пропитку расплавом матричного сплава алюминия под воздействием избыточного давления за счет термического расширения расплава при нагреве выше температуры ликвидус сплава алюминия (патент РФ № 2688525, МПК C22C 47/08, B22F 3/26, опубл. 21.05.2019).The closest is a method for producing a carbon-graphite composite material, including vacuum degassing of a porous workpiece before immersing a porous workpiece in a matrix alloy melt, applying a copper galvanic coating to a porous workpiece, impregnating it with an aluminum matrix alloy melt under the influence of excessive pressure due to thermal expansion of the melt when heated above the temperature liquidus of an aluminum alloy (RF patent No. 2688525, IPC C22C 47/08, B22F 3/26, publ. 05/21/2019).

Недостатком этого способа является использование высоких температур при пропитке (1050°С), для растворения медного гальванического покрытия.The disadvantage of this method is the use of high temperatures during impregnation (1050 ° C) to dissolve the copper electroplated coating.

Задача - разработка способа максимального заполнения пор в углеграфитовой заготовке при пропитке ее матричным сплавом.The task is to develop a method for the maximum filling of pores in a carbon-graphite workpiece when impregnated with a matrix alloy.

Техническим результатом изобретения является повышение качества композиционных материалов (КМ).The technical result of the invention is to improve the quality of composite materials (CM).

Технический результат достигается в способе получения углеграфитового композиционного материала, включающем вакуумную дегазацию пористой углеграфитовой заготовки в растворе электролита, нанесение на пористую заготовку слоя медь-содержащего гальванического покрытия, размещение углеграфитовой заготовки с нанесенным гальваническим покрытием в камере для пропитки, заполнение камеры расплавом матричного сплава и пропитку заготовки расплавом матричного сплава алюминия под воздействием избыточного давления за счет термического расширения расплава при нагреве выше температуры ликвидус сплава алюминия, при этом в качестве раствора электролита используют состав, содержащий 40 г/л сернокислой меди, 40 г/л сернокислого олова, 8 г/л фенола, 70 г/л серной кислоты, 0,0005 г/л тиомочевины и наносят гальваническое покрытие, состоящее из 80% меди и 20% олова, а углеграфитовую заготовку помещают в камеру для пропитки, на 2/3 заполненную расплавом матричного сплава температурой ниже температуры ликвидус сплава алюминия на 15-20°С.The technical result is achieved in a method for producing a carbon-graphite composite material, including vacuum degassing of a porous carbon-graphite workpiece in an electrolyte solution, applying a layer of a copper-containing galvanic coating on a porous workpiece, placing a carbon-graphite workpiece with an applied galvanic coating in a chamber for impregnation, filling the chamber with a melt of a matrix alloy and billets with a melt of an aluminum matrix alloy under the influence of excessive pressure due to thermal expansion of the melt when heated above the liquidus temperature of the aluminum alloy, while the electrolyte solution is a composition containing 40 g / l copper sulfate, 40 g / l tin sulfate, 8 g / l phenol, 70 g / l sulfuric acid, 0.0005 g / l thiourea, and an electroplated coating consisting of 80% copper and 20% tin is applied, and the carbon-graphite workpiece is placed in a chamber for impregnation, 2/3 filled with a melt of a matrix alloy with a temperature below liquidus temperature with aluminum melt at 15-20 ° С.

Разделение технологии на более простые этапы: разделение операций вакуумной дегазации углеграфитовой заготовки и пропитки, нанесение перед пропиткой на заготовку гальванического покрытия, содержащего 80 масс.% меди и 20 масс.% олова, способствует снижению температуры пропитки, лучшему смачиванию углеграфитового каркаса, увеличивает проницаемость его пор и, соответственно, повышает качество композиционных материалов (КМ). Dividing the technology into simpler stages: separating the operations of vacuum degassing of a carbon-graphite workpiece and impregnation, applying a galvanic coating containing 80 wt% copper and 20 wt% tin before impregnation on the workpiece, helps to reduce the impregnation temperature, better wetting of the carbon-graphite frame, and increases its permeability pores and, accordingly, improves the quality of composite materials (CM).

Одновременный электролиз меди и олова из раствора электролита приводит к их совместному гальваническому соосаждению с образованием покрытия с заданным соотношением меди и олова (соотношение меди и олова задается качественным и количественным составом электролита и условиями электролиза). Перед гальваническим соосаждением проводится вакуумная дегазация углеграфитового каркаса в электролите, вследствие чего происходит частичное заполнение пор электролитом, после чего на углеграфитовый каркас наносят гальваническим способом слой меди и олова, который образуется и в порах, заполненных электролитом. Данный способ позволяет получить легирующие действие нанесенных особо чистых металлов на межфазной границе углеграфитовый каркас/пропитывающий сплав и снизить величину краевого угла смачивания.Simultaneous electrolysis of copper and tin from an electrolyte solution leads to their joint galvanic coprecipitation with the formation of a coating with a given ratio of copper and tin (the ratio of copper and tin is set by the qualitative and quantitative composition of the electrolyte and electrolysis conditions). Before galvanic coprecipitation, vacuum degassing of the carbon-graphite frame in the electrolyte is carried out, as a result of which the pores are partially filled with electrolyte, after which a layer of copper and tin is electroplated on the carbon-graphite frame, which is also formed in the pores filled with electrolyte. This method makes it possible to obtain the alloying effect of the deposited highly pure metals at the interface between the carbon-graphite framework / impregnating alloy and to reduce the value of the contact angle.

Содержание в гальваническом покрытии 20 масс.% олова упрощает технологию пропитки, позволяя получать композиты при более низких температурах, а также способствует увеличению твердости КМ, так как за счет снижения температуры размягчения гальванического покрытия, алюминиевый сплав продавливает и уплотняет его глубже в поры углеграфитового каркаса. Увеличение содержания олова покрытии свыше 20 масс.% заметно повышает хрупкость КМ после пропитки.The content of 20 wt% tin in the galvanic coating simplifies the impregnation technology, allowing composites to be obtained at lower temperatures, and also contributes to an increase in the hardness of CM, since by reducing the softening temperature of the galvanic coating, the aluminum alloy pushes and compresses it deeper into the pores of the carbon-graphite frame. An increase in the tin content of the coating over 20 wt% noticeably increases the brittleness of the CM after impregnation.

Пропитка пористой заготовки, с нанесенным на нее гальваническим покрытием, в расплаве матричного сплава алюминия, находящегося в камере для пропитки, ведет к лучшей заполняемости пор матричным сплавом.Impregnation of a porous preform with an electroplated coating applied to it in the melt of an aluminum matrix alloy in the impregnation chamber leads to a better filling of the pores with the matrix alloy.

Нанесение гальванического покрытия из 80% меди и 20% олова осуществляется в пластиковой емкости, которую наполняют сульфатным электролитом, содержащим сернокислую медь, сернокислое олово, фенол, серную кислоту, тиомочевину. The electroplating coating of 80% copper and 20% tin is carried out in a plastic container, which is filled with a sulfate electrolyte containing copper sulfate, tin sulfate, phenol, sulfuric acid, thiourea.

После нанесения гальванического покрытия углеграфитовый каркас помещается в устройство для пропитки. При этом камера для пропитки, в которую помещают углеграфитовый каркас с нанесенным на него слоем гальванического покрытия, позволяет осуществлять пропитку пористой заготовки при нагреве под действием избыточного давления матричного сплава алюминия, получаемого за счет теплового и термического расширения алюминия при увеличении объема сплава в замкнутом объеме устройства для пропитки.After electroplating, the carbon-graphite frame is placed in an impregnator. In this case, the impregnation chamber, into which a carbon-graphite frame with a layer of galvanic coating applied to it is placed, makes it possible to impregnate a porous workpiece when heated under the influence of excess pressure of an aluminum matrix alloy obtained by thermal and thermal expansion of aluminum with an increase in the volume of the alloy in the closed volume of the device for impregnation.

Определение температуры ликвидус с перегревом не менее чем в 100°С позволяет учесть величину нагрева, обеспечивает создание требуемого давления пропитки, что позволяет получить КМ высокого качества с высокой степенью заполнения объема открытых пор пористой заготовки матричным сплавом.Determination of the liquidus temperature with overheating of at least 100 ° C makes it possible to take into account the amount of heating, ensures the creation of the required impregnation pressure, which makes it possible to obtain high-quality CM with a high degree of filling the volume of open pores of a porous workpiece with a matrix alloy.

Использование в качестве матричного расплава - сплава алюминия, а в качестве пористого тела углеграфитовой заготовки позволяет получать композиционные материалы, широко применяемые в машиностроении для изготовления токосъемников, вставок пантографов, электрических щеток, уплотнителей, вкладышей подшипников скольжения.The use of an aluminum alloy as a matrix melt, and a carbon-graphite billet as a porous body makes it possible to obtain composite materials widely used in mechanical engineering for the manufacture of current collectors, pantograph inserts, electric brushes, seals, and plain bearing shells.

По предложенному способу был получен КМ углеграфит - сплав алюминия с использованием углеграфита марки АГ-1500 имеющего открытую пористость 15%. Образец углеграфита был выполнен в виде куба со стороной 30 мм. Таким образом, объем углеграфитового каркаса составлял 900 мм3, объем пор в каркасе составлял 135 мм3.According to the proposed method, KM carbon graphite was obtained - an aluminum alloy using carbon graphite grade AG-1500 having an open porosity of 15%. The carbon graphite sample was made in the form of a cube with a side of 30 mm. Thus, the volume of the carbon-graphite framework was 900 mm 3 , the pore volume in the framework was 135 mm 3 .

Углеграфитовую заготовку, закрепленную бронзовой проволокой, погружают в емкость гальванической камеры, наполненную сульфатным электролитом (водный раствор), в состав которого входит 40 г/л сернокислой меди, 40 г/л сернокислого олова, 8 г/л фенола, 70 г/л серной кислоты, 0,0005 г/л тиомочевины. Затем емкость накрывают герметичным куполом, после чего через отверстие в куполе проводят вакуумную дегазацию в течение 5-7 минут с помощью вакуумного насоса. Далее в емкость погружают два медных анода, соединенных между собой медной проволокой, и углеграфитовая заготовка подключаются к источнику постоянного тока, положительный заряд к анодам, а отрицательный к углеграфитовой заготовке. Температура электролита при электролизе 20°С, плотность тока 0,6А/дм2 с выдержкой в 50 мин. После нанесения на углеграфитовый каркас покрытия из 80% меди и 20% олова, углеграфитовую заготовку с нанесенным гальваническим покрытием промывают в воде и сушат. A carbon-graphite billet, fixed with a bronze wire, is immersed in a galvanic chamber filled with sulfate electrolyte (aqueous solution), which contains 40 g / l of copper sulfate, 40 g / l of tin sulfate, 8 g / l of phenol, 70 g / l of sulfuric acid. acid, 0.0005 g / l thiourea. Then the container is covered with a sealed dome, after which vacuum degassing is carried out through the hole in the dome for 5-7 minutes using a vacuum pump. Next, two copper anodes connected by a copper wire are immersed in the container, and the carbon-graphite workpiece is connected to a direct current source, a positive charge to the anodes, and a negative charge to the carbon-graphite workpiece. The electrolyte temperature during electrolysis is 20 ° C, the current density is 0.6A / dm 2 with an exposure time of 50 minutes. After applying a coating of 80% copper and 20% tin to the carbon-graphite frame, the electroplated carbon-graphite workpiece is washed in water and dried.

Камера для пропитки углеграфитовой заготовки выполнена из титана ВТ1-0. Камеру для пропитки нагревают до температуры 400°С и на 2/3 заполняют расплавом алюминия. Выдерживают расплав алюминия до достижения им температуры ниже температуры ликвидус сплава алюминия на 15-20°С. В камеру для пропитки на закристаллизовавшуюся (в результате остывания) поверхность сплава помещают углеграфитовую заготовку с нанесенным гальваническим покрытием. Затем в камеру для пропитки доливают расплав алюминия, полностью покрывая им пористую заготовку. Камеру закрывают крышкой, доливают расплав матричного сплава до конического заливного отверстия в крышке, притирают пробкой, предварительно нагретой до 700°С, и шплинтуют ее.The chamber for impregnating the carbon-graphite billet is made of VT1-0 titanium. The impregnation chamber is heated to a temperature of 400 ° C and filled 2/3 with molten aluminum. Withstand the aluminum melt until it reaches a temperature below the liquidus temperature of the aluminum alloy by 15-20 ° C. In the chamber for impregnation, on the crystallized (as a result of cooling) surface of the alloy, a carbon-graphite workpiece with an applied galvanic coating is placed. Then, an aluminum melt is added to the impregnation chamber, completely covering the porous workpiece with it. The chamber is closed with a lid, the melt of the matrix alloy is added to the conical filler hole in the lid, rubbed in with a stopper, preheated to 700 ° C, and pinned.

После герметизации камеру для пропитки углеграфитовой заготовки нагревают не менее чем на 100°С выше температуры ликвидус расплава матричного сплава алюминия с изотермической выдержкой 20 мин при достижении указанной температуры и расчетного давления. After sealing, the chamber for impregnating the carbon-graphite workpiece is heated at least 100 ° C above the liquidus temperature of the aluminum matrix alloy melt with isothermal holding for 20 minutes when the specified temperature and design pressure are reached.

За счет разницы коэффициентов термического расширения емкости и расплава матричного сплава алюминия, а также за счет разницы коэффициентов теплового (при расплавлении алюминия) расширения алюминия, при котором увеличивается объем расплава в камере, создается оптимальное давление пропитки.Due to the difference in the coefficients of thermal expansion of the container and the melt of the aluminum matrix alloy, as well as due to the difference in the coefficients of thermal (during melting of aluminum) expansion of aluminum, at which the volume of the melt in the chamber increases, an optimal impregnation pressure is created.

Пропитка производилась при давлении 3 МПа, что обеспечивалось температурой нагрева камеры для пропитки, равной 750°С. По окончании пропитки полученный КМ извлекают и производят его охлаждение с кристаллизацией расплава матричного сплава алюминия в порах. The impregnation was carried out at a pressure of 3 MPa, which was ensured by the heating temperature of the impregnation chamber, equal to 750 ° C. At the end of the impregnation, the obtained CM is removed and cooled with crystallization of the melt of the matrix aluminum alloy in the pores.

Полученный КМ испытывался на прочность при сжатии, степень заполнения открытых пор (плотность пропитки) оценивалась по удельному весу КМ до и после пропитки, структура КМ оценивалась по результатам металлографических исследований. Результаты испытаний приведены в таблице.The resulting CM was tested for compressive strength, the degree of filling of open pores (impregnation density) was estimated by the specific gravity of CM before and after impregnation, the CM structure was estimated from the results of metallographic studies. The test results are shown in the table.

Таблицаtable

Figure 00000001
Figure 00000001

Таким образом, способ получения углеграфитового композиционного материала, включающий вакуумную дегазацию пористой углеграфитовой заготовки в растворе электролита, содержащего 40 г/л сернокислой меди, 40 г/л сернокислого олова, 8 г/л фенола, 70 г/л серной кислоты, 0,0005 г/л тиомочевины, нанесение на пористую заготовку слоя гальванического покрытия, состоящего из 80% меди и 20% олова, размещение углеграфитовой заготовки с нанесенным гальваническим покрытием в камере для пропитки, на 2/3 заполненной расплавом матричного сплава температурой ниже температуры ликвидус сплава алюминия на 15-20°С, и пропитку заготовки расплавом матричного сплава алюминия под воздействием избыточного давления за счет теплового и термического расширения расплава при нагреве выше температуры ликвидус сплава алюминия, обеспечивает повышение качества получаемых композиционных материалов (КМ).Thus, a method for producing a carbon-graphite composite material, including vacuum degassing of a porous carbon-graphite workpiece in an electrolyte solution containing 40 g / L of copper sulfate, 40 g / L of tin sulfate, 8 g / L of phenol, 70 g / L of sulfuric acid, 0.0005 g / l of thiourea, applying a layer of electroplating on the porous workpiece, consisting of 80% copper and 20% tin, placing the carbon-graphite workpiece with the applied galvanic coating in the impregnation chamber, 2/3 filled with the melt of the matrix alloy with a temperature below the liquidus temperature of the aluminum alloy on 15-20 ° C, and impregnation of the workpiece with a melt of an aluminum matrix alloy under the influence of excessive pressure due to thermal and thermal expansion of the melt when heated above the liquidus temperature of the aluminum alloy, provides an increase in the quality of the resulting composite materials (CM).

Claims (1)

Способ получения углеграфитового композиционного материала, включающий вакуумную дегазацию пористой углеграфитовой заготовки в растворе электролита, нанесение на пористую заготовку слоя медь-содержащего гальванического покрытия, размещение углеграфитовой заготовки с нанесенным гальваническим покрытием в камере для пропитки, заполнение камеры расплавом матричного сплава и пропитку заготовки расплавом матричного сплава алюминия под воздействием избыточного давления за счет термического расширения расплава при нагреве выше температуры ликвидус сплава алюминия, отличающийся тем, что в качестве раствора электролита используют состав, содержащий 40 г/л сернокислой меди, 40 г/л сернокислого олова, 8 г/л фенола, 70 г/л серной кислоты, 0,0005 г/л тиомочевины, и наносят гальваническое покрытие, состоящее из 80 мас.% меди и 20 мас.% олова, а углеграфитовую заготовку помещают в камеру для пропитки, на 2/3 заполненную расплавом матричного сплава температурой ниже температуры ликвидус сплава алюминия на 15-20°С.A method for producing a carbon-graphite composite material, including vacuum degassing of a porous carbon-graphite workpiece in an electrolyte solution, applying a copper-containing galvanic coating layer on a porous workpiece, placing a carbon-graphite workpiece with a galvanized coating in a chamber for impregnation, filling the chamber with a matrix alloy melt and impregnating the porous workpiece with a melt aluminum under the influence of excessive pressure due to thermal expansion of the melt when heated above the liquidus temperature of an aluminum alloy, characterized in that a composition containing 40 g / l copper sulfate, 40 g / l tin sulfate, 8 g / l phenol is used as an electrolyte solution, 70 g / l of sulfuric acid, 0.0005 g / l of thiourea, and an electroplating coating consisting of 80 wt.% Copper and 20 wt.% Tin is applied, and the carbon-graphite blank is placed in a chamber for impregnation, 2/3 filled with the matrix melt alloy with a temperature below the liquidus temperature of an aluminum alloy I'm at 15-20 ° C.
RU2020142153A 2020-12-21 2020-12-21 Method for obtaining carbon-graphite composite material RU2753635C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020142153A RU2753635C1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for obtaining carbon-graphite composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020142153A RU2753635C1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for obtaining carbon-graphite composite material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753635C1 true RU2753635C1 (en) 2021-08-18

Family

ID=77349367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020142153A RU2753635C1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Method for obtaining carbon-graphite composite material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753635C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5607770A (en) * 1985-10-22 1997-03-04 Ucar Carbon Technology Corporation Carbon-carbon composites containing poorly graphitizing pitch as a binder and/or impregnant having a reduced coefficient of thermal expansion and improved flexural strength
RU2259258C1 (en) * 2004-06-03 2005-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "Луч" Method of production of carbon-graphite articles
WO2011039380A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Sgl Carbon Se Graphite body impregnated with a light metal alloy
US8883564B2 (en) * 2009-02-12 2014-11-11 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Substrate comprising aluminum/graphite composite, heat dissipation part comprising same, and LED luminescent member
CN105669230A (en) * 2014-11-18 2016-06-15 平度市华东石墨加工厂 High temperature resistant graphite C/C compound material preparation technology
RU2688471C1 (en) * 2018-01-16 2019-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method for increasing permeability of pores of graphite workpiece
RU2725524C1 (en) * 2019-12-28 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of producing carbon-graphite composite material

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5607770A (en) * 1985-10-22 1997-03-04 Ucar Carbon Technology Corporation Carbon-carbon composites containing poorly graphitizing pitch as a binder and/or impregnant having a reduced coefficient of thermal expansion and improved flexural strength
RU2259258C1 (en) * 2004-06-03 2005-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "Луч" Method of production of carbon-graphite articles
US8883564B2 (en) * 2009-02-12 2014-11-11 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Substrate comprising aluminum/graphite composite, heat dissipation part comprising same, and LED luminescent member
WO2011039380A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Sgl Carbon Se Graphite body impregnated with a light metal alloy
CN105669230A (en) * 2014-11-18 2016-06-15 平度市华东石墨加工厂 High temperature resistant graphite C/C compound material preparation technology
RU2688471C1 (en) * 2018-01-16 2019-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method for increasing permeability of pores of graphite workpiece
RU2725524C1 (en) * 2019-12-28 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of producing carbon-graphite composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2688437C1 (en) Method for increasing permeability of pores of a carbon-graphite workpiece
RU2688529C1 (en) Method for increasing permeability of pores of graphite workpiece
RU2688781C1 (en) Method for increasing permeability of pores of a carbon-graphite workpiece
RU2688775C1 (en) Method for increasing permeability of pores of a carbon-graphite workpiece
RU2688782C1 (en) Method for increasing permeability of pores of a carbon-graphite workpiece
RU2688368C1 (en) Method for increasing permeability of pores of a carbon-graphite workpiece
RU2688557C1 (en) Method for increasing permeability of pores of graphite workpiece
RU2753635C1 (en) Method for obtaining carbon-graphite composite material
RU2751868C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2750072C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2688474C1 (en) Method for increasing permeability of pores of graphite workpiece
RU2750073C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2688522C1 (en) Method for increasing permeability of pores of a carbon-graphite workpiece
RU2751859C1 (en) Method for obtaining carbon-graphite composite material
RU2751869C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2751865C1 (en) Method for obtaining carbon-graphite composite material
RU2749978C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2688776C1 (en) Method for increasing permeability of pores of graphite workpiece
RU2749979C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2749980C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2750167C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2751861C1 (en) Method for obtaining carbon-graphite composite material
RU2688484C1 (en) Method for increasing permeability of pores of graphite workpiece
RU2750075C1 (en) Method for producing carbon-graphite composite material
RU2688476C1 (en) Method for increasing permeability of pores of graphite workpiece