RU2786959C1 - Ultra-high temperature and oxidation-resistant coatings made of refractory metal diborides and silicon carbide on composite materials - Google Patents

Ultra-high temperature and oxidation-resistant coatings made of refractory metal diborides and silicon carbide on composite materials Download PDF

Info

Publication number
RU2786959C1
RU2786959C1 RU2022125357A RU2022125357A RU2786959C1 RU 2786959 C1 RU2786959 C1 RU 2786959C1 RU 2022125357 A RU2022125357 A RU 2022125357A RU 2022125357 A RU2022125357 A RU 2022125357A RU 2786959 C1 RU2786959 C1 RU 2786959C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refractory metal
silicon carbide
temperature
carrier gas
diborides
Prior art date
Application number
RU2022125357A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Алексеевич Овчинников-Лазарев
Виктор Анатольевич Завалеев
Original Assignee
Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" (АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" (АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ") filed Critical Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" (АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2786959C1 publication Critical patent/RU2786959C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the process of producing ultra-high-temperature oxidation-resistant functional ceramic matrix materials for creating parts with a wide range of application, suitable for operation under extreme high-temperature and oxidating conditions. The process of producing refractory metal diborides modified with silicon carbide is implemented by the CVD method, by thermal gas-phase decomposition of the initial borohydrides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, and tungsten borohydrides) and methylsilane on the surface of various materials heated to a temperature of 180 to 250 °C when applying refractory metal diborides and 600 to 650°C when modifying with silicon carbide. The process of applying refractory metal diborides (hafnium, zirconium, niobium, tantalum, tungsten) is implemented by passing highly volatile vapours of a solution of a refractory metal borohydride in an inert medium of argon or nitrogen under a residual pressure of the inert medium of 0.8 to 1.3 kPa for 2 hours at a temperature of 180 to 250 °C until a weight gain of the treated material of at least 12% wt. The process of modification with silicon carbide is implemented by passing methylsilane vapours in an inert medium of argon or nitrogen under a residual pressure of the inert medium of 10 to 25 Pa for 4 hours at a temperature of 600 to 650 °C until a weight gain of the treated material of at least 12% wt. and not less than 24% total wt. after applying refractory metal diborides and modifying with silicon carbide.
EFFECT: possibility of increasing the productivity of the technology for producing ultra-high temperature oxidation-resistant functional coatings from refractory metal diborides, increasing the fire and explosion safety of the process.
17 cl, 8 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к технологии получения ультравысокотемпературных окислительностойких функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама), модифицированных карбидом кремния, CVD - методом, при газофазном термическом разложении прекурсоров. Разработанные функциональные покрытия применяют для создания деталей, имеющих широкий спектр применения и эксплуатируемых в экстремальных высокотемпературных и окислительных условиях.The invention relates to a technology for producing ultrahigh-temperature oxidation-resistant functional coatings from diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten), modified with silicon carbide, by the CVD method, with gas-phase thermal decomposition of precursors. The developed functional coatings are used to create parts that have a wide range of applications and are operated under extreme high-temperature and oxidizing conditions.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART

Известен способ получения диборидов тугоплавких металлов в виде порошков, образующихся при нагревании выделенных комплексов боргидридов металлов из их растворов с последующим разложением в вакууме при 200°С. (Patent US №5,364,607 МПК С01В 6/15, 1994).A known method of obtaining diborides of refractory metals in the form of powders formed by heating the isolated complexes of metal borohydrides from their solutions, followed by decomposition in vacuum at 200°C. (Patent US No. 5,364,607 IPC C01B 6/15, 1994).

Недостатком способа является применение реакционноспособных боргидридов циркония и гафния для получения соответствующих промежуточных комплексов с последующим их длительным выделением из углеводородных растворов.The disadvantage of this method is the use of reactive zirconium and hafnium borohydrides to obtain the corresponding intermediate complexes with their subsequent long-term isolation from hydrocarbon solutions.

Известен способ получения диборидов тугоплавких металлов порошковых покрытий при разложении боргидридов тугоплавких металлов при температуре около 265°С. (Gary W. Rice and Richard L. Woodin, J. Am. Ceram. Soc, 71 [4] c. 181-183 (1988).A known method of obtaining diborides of refractory metals powder coatings by decomposition of borohydrides of refractory metals at a temperature of about 265°C. (Gary W. Rice and Richard L. Woodin, J. Am. Ceram. Soc, 71 [4] pp. 181-183 (1988).

Недостатком способа является разложение паров боргидридов тугоплавких металлов под действием лазерного излучения с получением диборидов порошка такого же состава. Использование реакционноспособных боргидридов тугоплавких металлов.The disadvantage of this method is the decomposition of vapors of borohydrides of refractory metals under the action of laser radiation to obtain powder diborides of the same composition. Use of reactive borohydrides of refractory metals.

Известен способ получения диборидов тугоплавких металлов при низкотемпературном химическом газофазном разложении комплекса (прекурсора) боргидридов тугоплавких металлов с 1,2-диметоксиэтаном (Kumar N., Yang Yu., Chem. Mater., 2007, 19, 3802-3807).A known method for producing refractory metal diborides by low-temperature chemical gas-phase decomposition of a complex (precursor) of refractory metal borohydrides with 1,2-dimethoxyethane (Kumar N., Yang Yu., Chem. Mater., 2007, 19, 3802-3807).

Недостатком способа является небольшая степень осаждения (меньше 2%) диборидов тугоплавких металлов на субстрате.The disadvantage of this method is a small degree of deposition (less than 2%) of refractory metal diborides on the substrate.

Наиболее близким по проводимому технологическому процессу и полученному результату, является известный из патента RU 2675618, опубликованного 20.12.2018, способ получения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов, путем термического газофазного разложения боргидридов тугоплавких металлов на нагретые поверхностиThe closest in terms of the ongoing technological process and the result obtained is known from patent RU 2675618, published on December 20, 2018, a method for obtaining functional coatings from refractory metal diborides by thermal gas-phase decomposition of refractory metal borohydrides on heated surfaces

Недостатком представленного способа является продолжительность процесса, малый выход конечного продукта в виде функционального покрытия, его чистота, безопасность и эффективность проведения CVD - метода, более узкий диапазон применимых диборидов тугоплавких металлов, что в дальнейшем сказывается на физико-химических характеристиках функциональных покрытий. Отсутствие модифицирования поверхности, приводящее к скорому истиранию и отсутствию износоустойчивости функциональных покрытий. Высокие температуры нанесения диборидов тугоплавких металлов, агрессивные условия осаждения прекурсоров. Отсутствие возможности замедлять и ускорять процессы осаждения. Экологичность процесса.The disadvantage of the presented method is the duration of the process, low yield of the final product in the form of a functional coating, its purity, safety and efficiency of the CVD method, a narrower range of applicable refractory metal diborides, which further affects the physicochemical characteristics of functional coatings. Lack of surface modification leading to rapid abrasion and lack of wear resistance of functional coatings. High application temperatures of refractory metal diborides, aggressive conditions for precursor precipitation. The inability to slow down and accelerate the deposition processes. Environmental friendliness of the process.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Соответственно, существует необходимость устранить, по меньшей мере, часть упомянутых выше недостатков. В частности, существует потребность в создании эффективного, экологичного, пожаро- и взрывобезопасного способа получения ультравысокотемпературных окислительностойких функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама), модифицированных карбидом кремния, с высоким выходом целевых продуктов, обладающих высокой износоустойчивостью и повышенным ресурсом.Accordingly, there is a need to eliminate at least some of the disadvantages mentioned above. In particular, there is a need to create an efficient, environmentally friendly, fire and explosion-proof method for obtaining ultra-high-temperature oxidation-resistant functional coatings from diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten), modified with silicon carbide, with a high yield of target products with high wear resistance. and increased resources.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности технологии получения ультравысокотемпературных окислительностойких функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама) за счет модифицирования покрытия карбидом кремния, повышение качественных и количественных характеристик целевых продуктов, а также расширение их функционального ряда.The technical result of the invention is to increase the productivity of the technology for obtaining ultra-high-temperature oxidation-resistant functional coatings from diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten) by modifying the coating with silicon carbide, improving the qualitative and quantitative characteristics of the target products, as well as expanding their functional range.

Достижение поставленных целей возможно с помощью способа получения ультравысокотемпературных окислительностойких функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама), модифицированных карбидом кремния, осуществляемого CVD - методом путем термического газофазного разложения исходных прекурсоров на нагретые поверхности обрабатываемых материалов.Achieving the set goals is possible with the help of a method for obtaining ultrahigh-temperature oxidation-resistant functional coatings from diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten) modified with silicon carbide, carried out by the CVD method by thermal gas-phase decomposition of the initial precursors on the heated surfaces of the processed materials.

В качестве прекурсоров для получения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов, применяют летучие растворы боргидридов тугоплавких металлов в органическом растворителе, для модифицирования карбидом кремния, применяют метилсилан.As precursors for obtaining functional coatings from diborides of refractory metals, volatile solutions of borohydrides of refractory metals in an organic solvent are used, for modification with silicon carbide, methylsilane is used.

Поставленная задача получения ультравысокотемпературных окислительностойких функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама), модифицированных карбидом кремния достигается CVD-методом. Процесс нанесения диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама) проводят путем пропускания легколетучих паров раствора боргидрида тугоплавких металлов в органическом растворителе (Гексан, Пентан) в инертной среде (Аргон, Азот) при остаточном давлении инертной среды 0,8-1,3 кПа, в течение 2 часов, при температуре 180-250°С до привеса изделия (обрабатываемого материала) не менее 12% масс. Процесс модифицирования карбидом кремния проводят путем пропускания паров метилсилана в инертной среде (Аргон, Азот) при остаточном давлении инертной среды 10-25 Па, в течение 4 часов, при температуре 600-650°С до привеса изделия (обрабатываемого материала) не менее 12% масс. и не менее 24% общий масс. после нанесения диборидов тугоплавких металлов и модифицирования карбидом кремния.The task of obtaining ultrahigh-temperature oxidation-resistant functional coatings from diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten) modified with silicon carbide is achieved by the CVD method. The process of applying diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten) is carried out by passing volatile vapors of a solution of refractory metal borohydride in an organic solvent (Hexane, Pentane) in an inert medium (Argon, Nitrogen) at a residual pressure of an inert medium of 0.8- 1.3 kPa, for 2 hours, at a temperature of 180-250°C until the weight of the product (processed material) is not less than 12% of the mass. The process of modifying with silicon carbide is carried out by passing methylsilane vapor in an inert medium (Argon, Nitrogen) at a residual pressure of an inert medium of 10-25 Pa, for 4 hours, at a temperature of 600-650°C until the weight gain of the product (material being processed) is not less than 12%. wt. and not less than 24% of the total mass. after deposition of refractory metal diborides and modification with silicon carbide.

Достигнутый технический результат синтеза: повышение производительности технологии получения ультравысокотемпературных окислительностойких функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама) за счет модифицирования карбидом кремния, повышение качественных и количественных характеристик целевых продуктов, а также расширение их функционального ряда. Повышение пожаро- и взрывобезопасности процесса. Полный контроль над процессом от старта, до его завершения.Achieved technical result of the synthesis: increasing the productivity of the technology for obtaining ultra-high-temperature oxidation-resistant functional coatings from diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten) due to modification with silicon carbide, improving the qualitative and quantitative characteristics of the target products, as well as expanding their functional range. Increasing the fire and explosion safety of the process. Full control over the process from start to completion.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:The essence of the invention is illustrated by drawings, in which:

Фиг. 1 - схема процесса получения ультравысокотемпературных окислительностойких функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама) и карбида кремния.Fig. 1 is a diagram of the process of obtaining ultrahigh-temperature oxidation-resistant functional coatings from diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten) and silicon carbide.

Фиг. 2 - Схема спроектированной установки получения ультравысокотемпературных окислительностойких функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (гафния, циркония, ниобия, тантала и вольфрама) и карбида кремния.Fig. 2 - Scheme of the designed installation for obtaining ultra-high-temperature oxidation-resistant functional coatings from diborides of refractory metals (hafnium, zirconium, niobium, tantalum and tungsten) and silicon carbide.

Фиг. 3а - результаты АСМ (атомно-силовой микроскопии) поверхности материалов до нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов, модифицированных карбидом кремния.Fig. 3a - results of AFM (atomic force microscopy) of the surface of materials before applying functional coatings of refractory metal diborides modified with silicon carbide.

Фиг. 3б - результаты АСМ (атомно-силовой микроскопии) поверхности материалов после нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов, модифицированных карбидом кремния.Fig. 3b - results of AFM (atomic force microscopy) of the surface of materials after deposition of functional coatings of refractory metal diborides modified with silicon carbide.

Фиг. 4а - результаты СЭМ (сканирующей электронной микроскопии) поверхности материалов после нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов, модифицированных карбидом кремния (диаграмма).Fig. 4a - results of SEM (scanning electron microscopy) of the surface of materials after deposition of functional coatings of refractory metal diborides modified with silicon carbide (diagram).

Фиг. 4б - результаты СЭМ (сканирующей электронной микроскопии) поверхности материалов после нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов, модифицированных карбидом кремния (фотоснимок поверхности).Fig. 4b - results of SEM (scanning electron microscopy) of the surface of materials after deposition of functional coatings of refractory metal diborides modified with silicon carbide (photograph of the surface).

Фиг. 4в - результаты СЭМ (сканирующей электронной микроскопии) поверхности материалов после нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов, модифицированных карбидом кремния (содержания компонентов, представленные в таблице).Fig. 4c - results of SEM (scanning electron microscopy) of the surface of materials after deposition of functional coatings of refractory metal diborides modified with silicon carbide (contents of components presented in the table).

Эти чертежи не охватывают и, кроме того, не ограничивают весь объем вариантов реализации данного технического решения, а представляют собой только иллюстративный материал частного случая его реализации.These drawings do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of options for implementing this technical solution, but are only illustrative material of a particular case of its implementation.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Синтез осуществляют, CVD методом нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов и модифицированием карбидом кремния, в соответствии со следующими реакциями уравнений:The synthesis is carried out by CVD by applying functional coatings from refractory metal diborides and modifying with silicon carbide, in accordance with the following equations reactions:

Hf(BH4)4=HfB22Н62,Hf (BH 4 ) 4 \u003d HfB 2 + B 2 H 6 + H 2 ,

Zr(BH4)4=ZrB2+B2H6+H2,Zr (BH 4 ) 4 \u003d ZrB 2 + B 2 H 6 + H 2 ,

2Та(ВН4)5=2ТаВ2+3В2Н6+11Н2,2Ta (VN 4 ) 5 \u003d 2TaV 2 + 3V 2 H 6 + 11H 2 ,

2Nb(BH4)5=2NbB2+3В2Н6+11Н2,2Nb (BH 4 ) 5 \u003d 2NbB 2 + 3V 2 H 6 + 11H 2 ,

W(BH4)4=WB22Н62,W (BH 4 ) 4 \u003d WB 2 + B 2 H 6 + H 2 ,

CH3SiH3=SiC+3Н2.CH 3 SiH 3 \u003d SiC + 3H 2 .

Нанесение функциональных покрытий (Фиг. 1) проводят на специально разработанной высокопроизводительной установке (Фиг. 2), с поддержанием остаточной инертной среды. Подачу прекурсоров, растворов боргидридов тугоплавких металлов 17 для нанесения функциональных покрытий осуществляют через испарители 5, температуру внутренней среды которого, регулируют чиллером-фанкойлом 29 в присутствии инертного газа носителя (Аргон) 7. Прекурсоры, растворы боргидридов тугоплавких металлов 17 предварительно нагревают в испарителе 5 до 60°С для улучшения перехода растворов прекурсоров в летучую фракцию. Контроль температуры осуществляют датчиками температуры по месту 14, регулирование температурного режима за счет чиллера - фанкойла 29 в испарителях 5, что позволяет локально влиять на процесс газофазного разложения прекурсоров, замедляя или ускоряя процесс нанесения функциональных покрытий.Application of functional coatings (Fig. 1) is carried out on a specially designed high-performance installation (Fig. 2), maintaining a residual inert environment. The supply of precursors, solutions of refractory metal borohydrides 17 for applying functional coatings is carried out through evaporators 5, the temperature of the internal medium of which is controlled by a chiller-fan coil 29 in the presence of an inert carrier gas (Argon) 7. Precursors, solutions of refractory metal borohydrides 17 are preheated in the evaporator 5 to 60°C to improve the transition of precursor solutions into the volatile fraction. Temperature control is carried out by temperature sensors in place 14, temperature control by means of a chiller - fan coil unit 29 in evaporators 5, which makes it possible to locally influence the process of gas-phase decomposition of precursors, slowing down or accelerating the process of applying functional coatings.

В реакторе 1, на систему крепления образца «Елочка» 2 устанавливают и фиксируют изделие (обрабатываемый образец) 3. В качестве изделия (обрабатываемого образца) применяют углерод-углеродные композиционные материалы, металлы, керамические материалы, каучуки. При этом настоящее изобретение не ограничивается вариантом осуществления и может иметь вариант, в котором в качестве изделия (обрабатываемого образца) используют материалы, свойства которых сохраняются до 650°С. Реактор 1 закрывают и герметизируют. На панели управления 28 запускают процесс нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов. Включают трубчатую печь 25, для предварительной очистки инертного газа носителя (Аргон) от активных химических компонентов, например кислорода и ОН группы благодаря нагреву до 600°С и пропусканию его через колонны осушки и системы с углеродными фильтрами и активными чистящими медными стружками. Уменьшение концентрации примесей активных химических компонентов осуществляют в диапазоне 0,00001-2%. При достижении температуры 600°С в трубчатой печи 25, открывают газовый баллон с инертным газом носителем (Аргон) 23. Линия с инертной средой газа носителя 8 поступает на газораспределительную систему 26, предварительно проходя через колонны осушки 24, трубчатую печь 25. На панели управления 28 включают нагревательную ленту 4, для нагрева реактора 1 до 180-250°С. Контроль температуры осуществляют при помощи датчика температуры по месту 15 и датчика температуры на контроллере 16 на панели управления 28. При помощи вакуумного мембранного насоса 30 производят откачку атмосферы в реакторе 1 до начального давления 0,13-0,4 кПа. Давление контролируют, при помощи датчика давления по месту 11 и датчика давления на контроллере 18 на панели управления 28. В процессе нагрева нагревательной ленты 4 реактора 1, и при достижении начального давления, включают электродвигатель системы крепления образца «Ёлочка» 19, выполненный с возможность вращения изделия (обрабатываемого образца) вокруг продольной оси системы крепления со скоростью 30 об/мин, что позволяет равномерно нанести покрытия на образец. Скорость контролируют и регулируют на панели управления 28. На газораспределительной системе 26, при помощи регуляторов расхода газа 27 запускают линию с инертной средой газа носителя 9 в реактор 1 со скоростью 1-2 л/ч. Контроль скорости подачи инертной среды газа носителя в реакторе 1, производят через регулятор расхода газов 27 и панель управления 28. При достижении рабочей температуры, в испарители 5, заранее заполненные инертной средой газа носителя 7, заливают определенное количество прекурсора, раствора боргидридов тугоплавких металлов 17. Включают циркуляцию хладогента в рубашки испарителей, с дальнейшим нагреванием хладогента в циркуляционной линии 21 и в рубашках испарителей 5, через чиллер - фанкойл 29 до 60°С, для улучшения перевода растворов боргидридов тугоплавких металлов в легколетучую фракцию. На газораспределительной системе 26 переключают подача инертной среды газа носителя от линии 9, к линии 7 от реактора 1 к испарителям 5 со скоростью 10-15 л/ч. Далее на линии от испарителей 5 в реакторе 1 открывают электрорегулируемые краны 20 с шагом в 25% открытия (25, 50, 75, 100%), для плавного выхода на рабочий режим, с целью безопасного проведения процесса, во избежание гидравлического удара вакуумного мембранного насоса 30. При выходе процесса на рабочий режим, достигают остаточного давления инертной среды газа носителя 0,8-1,3 кПа. Откачка остаточной инертной среды газа носителя и побочных продуктов разложения при нанесении функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов 10, осуществляют через вакуумный мембранный насос 30 к ловушкам для конденсата и газов 32, очищенные газы 33 поступают в атмосферу вытяжной системы. Давление контролируют, при помощи датчика давления по месту 11 и датчика давления на контроллере 18 на панели управления 28. Регулирование интенсивности испарения прекурсоров, растворов боргидридов тугоплавких металлов 17 осуществляют за счет скорости подачи инертной среды газа носителя в линии 7 в испаритель 5, через регуляторы расхода газа 27 на газораспределительной системе 26, температурного режима испарителей 5 (5-60°С), контролируемого чиллером - фанкойлом 29 циркулируемым хладогентом по линии 21 и в рубашках испарителей 5. Процесс нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов осуществляют в процессе 2 часов, время процесса зависит от исходной концентрации и объема растворов прекурсора, скорости подачи инертной среды газа носителя в испарители 5. По завершении процесса нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов на нагретые поверхности материалов, давление в реакторе 1 восстанавливается до начального 0,13-0,4 кПа. При завершении процесса перекрывают линию от испарителей 5 к реактору 1, при помощи электрорегулируемого крана 20, выключают вакуумный мембранный насос 30. На панели управления 28 запускают процесс дополнительного покрытия или модифицирования карбидом кремния для для придания устойчивости к окислению кислородом так как SiC образует защитный слой на поверхности материала. На газораспределительной системе 26 переключают подачу инертной среды газа носителя от линии 7, к линии 9 от испарителей 5 к реактору 1 со скоростью 1-2 л/ч. На панели управления 28 регулируют процесс работы нагревательной ленты 4, осуществляют нагрев реактора 1 до 600-650°С. Контроль температуры осуществляют при помощи датчика температуры по месту 15 и датчика температуры 16, передаваемого значения на контроллер панели управления 28. При достижении рабочей температуры в реакторе 1 и заполнения его атмосферой инертной среды газа носителя до 101325 Па, включают вакуумный роторный насос 31. Осуществляют откачку в реакторе 1 до получения давления 5-8 Па. Далее открывают вентиль на газовом баллоне с метилсиланом 22, на газораспределительной системе 26 включают подачу прекурсора метилсилана в реактор 1 со скоростью 10-15 л/ч, за счет регулятора расхода газа 27. В реактор 1 от газораспределительной системы 26 идет линия с метилсиланом 6 и открывают электрорегулируемый кран 20 с шагом в 25% открытия (25, 50, 75, 100%), для плавного выхода на рабочий режим, с целью безопасного проведения процесса, во избежание гидравлического удара вакуумного роторного насоса 31. При выходе на рабочий режим остаточное давление инертной среды в реакторе 1 10-15 Па. Давление контролируют, при помощи датчика давления по месту 13 и датчика давления 18, предаваемого значения на контроллер панели управления 28. Процесс нанесения карбида кремния осуществляют в процессе 4 часов. Откачку остаточной инертной среды газа носителя и побочных продуктов разложения при модифицировании карбидом кремния 12, осуществляют через вакуумный роторный насос 31 в атмосферу вытяжной системы, в силу отсутствия опасных, загрязняющих экологию вредных газов ловушки и очистные системы не применяют. По завершении, перекрывают вентиль на газовом баллоне с метилсиланом 22, на газораспределительной системе 26 отключают подачу метилсилана в линии 6, через регулятор расхода газов 27 в реактор 1, отключают вакуумный роторный насос 31, отключают работу нагревательной ленты 4. Подачу инертной среды газа носителя, линия 9, к реактору 1 со скоростью 1-2 л/ч, через газораспределительную систему 26 и регулятор расхода газов 27 оставляют для заполнения реактора 1 атмосферой инертной среды газа носителя до 101325 Па. При достижении в реакторе 1 давления 101325 Па, а температуры 40°С, отключают электродвигатель системы крепления образца «Елочка» 19, отключают трубчатую печь 25, перекрывают вентиль на баллоне с инертной средой 23, выключают регуляторы расходов газов 27 и газораспределительную систему 26. Все механические краны и электрорегулируемые краны 20 перекрывают. Производят разгерметизацию реактора 1. Образец 3 вынимают из реактора 1 и снимают с системы крепления образца «Ёлочка» 2, для дальнейшего проведения ряда анализов (Фиг. 3,4) на содержания конечных продуктов, проведение различных физико-химических испытаний, для проверки качества нанесенных функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов (диборидов гафния, циркония, тантала, ниобия и вольфрама) модфицированных карбидом кремния.In the reactor 1, a product (processed sample) 3 is installed and fixed on the Yolochka sample mounting system 2. Carbon-carbon composite materials, metals, ceramic materials, rubbers are used as a product (processed sample). However, the present invention is not limited to the embodiment and may have a variant in which materials are used as the product (processed sample), the properties of which are maintained up to 650°C. The reactor 1 is closed and sealed. On the control panel 28 start the process of applying functional coatings of diborides of refractory metals. A tube furnace 25 is included for preliminary purification of the inert carrier gas (Argon) from active chemical components, such as oxygen and OH groups, by heating it to 600 ° C and passing it through drying columns and systems with carbon filters and active cleaning copper chips. Reducing the concentration of impurities of active chemical components is carried out in the range of 0.00001-2%. When the temperature reaches 600°C in the tube furnace 25, a gas cylinder with an inert carrier gas (Argon) 23 is opened. 28 include a heating tape 4 to heat the reactor 1 to 180-250°C. Temperature control is carried out using a temperature sensor in place 15 and a temperature sensor on the controller 16 on the control panel 28. Using a vacuum membrane pump 30, the atmosphere in the reactor 1 is evacuated to an initial pressure of 0.13-0.4 kPa. The pressure is controlled using a pressure sensor in place 11 and a pressure sensor on the controller 18 on the control panel 28. In the process of heating the heating tape 4 of the reactor 1, and when the initial pressure is reached, the electric motor of the Herringbone sample mounting system 19 is turned on, which is made with the possibility of rotation of the workpiece (of the processed sample) around the longitudinal axis of the fastening system at a speed of 30 rpm, which makes it possible to evenly apply coatings to the sample. The speed is controlled and regulated on the control panel 28. On the gas distribution system 26, with the help of gas flow regulators 27, a line with an inert medium of carrier gas 9 is launched into the reactor 1 at a rate of 1-2 l/h. The feed rate of the carrier gas inert medium in the reactor 1 is controlled through the gas flow regulator 27 and the control panel 28. When the operating temperature is reached, a certain amount of the precursor, a solution of refractory metal borohydrides 17, is poured into the evaporators 5, pre-filled with the carrier gas inert medium 7. The refrigerant circulation is turned on in the evaporator jackets, with further heating of the refrigerant in the circulation line 21 and in the evaporator jackets 5, through the chiller - fan coil 29 to 60 ° C, to improve the transfer of solutions of refractory metal borohydrides into a highly volatile fraction. On the gas distribution system 26, the supply of an inert carrier gas medium is switched from line 9 to line 7 from the reactor 1 to the evaporators 5 at a rate of 10-15 l/h. Further, on the line from the evaporators 5 in the reactor 1, electrically adjustable valves 20 are opened in increments of 25% of the opening (25, 50, 75, 100%), for a smooth entry into the operating mode, in order to safely carry out the process, in order to avoid hydraulic shock of the vacuum membrane pump 30. When the process enters the operating mode, the residual pressure of the carrier gas inert medium reaches 0.8-1.3 kPa. Pumping out the residual inert medium of the carrier gas and by-products of decomposition during the application of functional coatings from diborides of refractory metals 10 is carried out through a vacuum membrane pump 30 to traps for condensate and gases 32, purified gases 33 enter the atmosphere of the exhaust system. The pressure is controlled using a pressure sensor in place 11 and a pressure sensor on the controller 18 on the control panel 28. The intensity of evaporation of precursors, solutions of borohydrides of refractory metals 17 is controlled by the rate of supply of an inert medium of carrier gas in line 7 to the evaporator 5, through flow controllers gas 27 on the gas distribution system 26, the temperature regime of the evaporators 5 (5-60 ° C), controlled by the chiller - fan coil 29 circulating refrigerant through the line 21 and in the jackets of the evaporators 5. The process of applying functional coatings from refractory metal diborides is carried out in the process of 2 hours, the time process depends on the initial concentration and volume of precursor solutions, the rate of supply of the inert medium of the carrier gas to the evaporators 5. Upon completion of the process of applying functional coatings from refractory metal diborides on the heated surfaces of materials, the pressure in the reactor 1 is restored to the initial 0.13-0.4 kPa . At the end of the process, the line from the evaporators 5 to the reactor 1 is blocked, using an electrically adjustable valve 20, the vacuum membrane pump 30 is turned off. On the control panel 28, the process of additional coating or modification with silicon carbide is started to impart resistance to oxidation by oxygen, since SiC forms a protective layer on material surface. On the gas distribution system 26, the supply of an inert carrier gas medium is switched from line 7 to line 9 from evaporators 5 to reactor 1 at a rate of 1-2 l/h. On the control panel 28 regulate the operation of the heating tape 4, heating the reactor 1 to 600-650°C. Temperature control is carried out using a temperature sensor in place 15 and a temperature sensor 16, the value transmitted to the controller of the control panel 28. When the operating temperature in the reactor 1 is reached and it is filled with an atmosphere of an inert carrier gas up to 101325 Pa, the vacuum rotary pump 31 is turned on. in the reactor 1 to obtain a pressure of 5-8 Pa. Next, the valve is opened on the gas cylinder with methylsilane 22, on the gas distribution system 26, the supply of methylsilane precursor to the reactor 1 is turned on at a rate of 10-15 l/h, due to the gas flow regulator 27. A line with methylsilane 6 and open the electrically adjustable valve 20 in increments of 25% opening (25, 50, 75, 100%), for a smooth exit to the operating mode, in order to safely carry out the process, in order to avoid hydraulic shock of the vacuum rotary pump 31. When entering the operating mode, the residual pressure inert medium in the reactor 1 10-15 Pa. The pressure is controlled by means of a pressure sensor in place 13 and a pressure sensor 18, the given value to the controller of the control panel 28. The process of applying silicon carbide is carried out in the process of 4 hours. The pumping of the residual inert medium of the carrier gas and by-products of decomposition during modification with silicon carbide 12 is carried out through a vacuum rotary pump 31 into the atmosphere of the exhaust system, due to the absence of dangerous, polluting harmful gases, traps and purification systems are not used. Upon completion, the valve on the gas cylinder with methylsilane 22 is closed, on the gas distribution system 26 the supply of methylsilane is turned off in line 6, through the gas flow regulator 27 to the reactor 1, the vacuum rotary pump 31 is turned off, the operation of the heating tape 4 is turned off. line 9, to the reactor 1 at a rate of 1-2 l/h, through the gas distribution system 26 and the gas flow regulator 27 is left to fill the reactor 1 with an atmosphere of an inert carrier gas atmosphere up to 101325 Pa. When the reactor 1 reaches a pressure of 101325 Pa and a temperature of 40°C, the electric motor of the Yolochka sample attachment system 19 is turned off, the tube furnace 25 is turned off, the valve on the cylinder with an inert medium 23 is turned off, the gas flow regulators 27 and the gas distribution system 26 are turned off. All mechanical taps and electrically adjustable taps 20 overlap. Reactor 1 is depressurized. Sample 3 is removed from reactor 1 and removed from the Yolochka 2 sample mounting system for further analysis (Fig. 3,4) on the content of end products, various physical and chemical tests, to check the quality of the applied functional coatings from diborides of refractory metals (diborides of hafnium, zirconium, tantalum, niobium and tungsten) modified with silicon carbide.

ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБАEXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF THE PROPOSED METHOD

Пример 1. Получение покрытия из HfB2, модифицированного SiC.Example 1. Obtaining a coating of HfB 2 modified with SiC.

В реактор, на систему крепления образца «Елочка» устанавливают и фиксируют УУКМ (углород углеродный композиционный материал). Реактор закрывают и герметизируют. На панели управления запускают процесс нанесения функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов. Включают трубчатую печь (600°С), в которой осуществляют очистку инертного газа носителя (Аргон) от активных химических компонентов, таких как кислорода и -ОН группы. Уменьшение концентрации примесей активных химических компонентов 0,00001%. Открывают газовый баллон с инертным газом носителем (Аргон). Линия с инертной средой газа носителя поступает на газораспределительную систему, предварительно проходя через колонны осушки, трубчатую печь. На панели управления включают нагревательную ленту, осуществляют нагрев реактора до 200°С. Контроль температуры осуществляют при помощи датчика температуры по месту и датчика температуры на контроллер на панели управления. При помощи вакуумного мембранного насоса производят откачку атмосферы в реакторе до начального давления 0,13 кПа. Давление контролируют, при помощи датчика давления по месту и датчика давления на контроллер на панели управления. В процессе нагрева реактора и при достижении начального давления, включают электродвигатель системы крепления образца «Ёлочка» со скоростью 30 об/мин. На газораспределительной системе, при помощи регуляторов расхода газа запускают линию с инертной средой газа носителя в реактор со скоростью 2 л/ч. При достижении рабочей температуры, в испарители, заранее заполненные инертной средой газа носителя, заливают по 150 мл Hf(BH4)4. Включают циркуляцию хладогента в рубашки испарителей, с дальнейшим нагреванием хладогента в циркулиционной линии и в рубашках испарителей, через чиллер - фанкойл до 60°С, для улучшения перевода растворов боргидридов тугоплавких металлов в легколетучую фракцию. На газораспределительной системе переключают подача инертной среды газа носителя от реактора к испарителям со скоростью 15 л/ч. Далее на линии от испарителей в реактор открывают электрорегулируемые краны с шагом в 25% открытия (25, 50, 75, 100%), интервал между каждым шагом 5 минут. При выходе процесса на рабочий режим, достигают остаточного давления инертной среды газа носителя 0,8 кПа. Откачка остаточной инертной среды газа носителя и побочных продуктов разложения при нанесении функциональных покрытий из диборидов тугоплавких металлов, осуществляют через вакуумный мембранный насос к ловушкам для конденсата и газов (В2Н6, Н2), очищенные газы поступают в атмосферу вытяжной системы. Давление контролируют, при помощи датчика давления по месту и датчика давления на контроллер на панели управления. Процесс нанесения функциональных покрытия из покрытия из HfB2 осуществляют в процессе 1 часа. По завершении процесса нанесения покрытия из HfB2, давление в реакторе восстанавливается до начального 0,13 кПа. При завершении процесса перекрывают линию от испарителей к реактору, при помощи электрорегулируемого крана, выключают вакуумный мембранный насос. На панели управления запускают процесс модифицирования SiC. На газораспределительной системе переключают подачу инертной среды газа носителя от испарителей к реактору со скоростью 2 л/ч. На панели управления регулируют процесс работы нагревательной ленты, осуществляют нагрев реактора до 650°С. Контроль температуры осуществляют при помощи датчика температуры по месту и датчика температуры на контроллер на панели управления. При достижении рабочей температуры в реакторе и заполнения его атмосферой инертной среды газа носителя до 101325 Па, включают вакуумный роторный насос. Осуществляют откачку в реакторе до давления 5 Па. Далее открывают вентиль на газовом баллоне с метилсиланом, на газораспределительной системе включают подачу прекурсора метилсилана в реактор со скоростью 10 л/ч, за счет регулятора расхода газа. В реактор от газораспределительной системы идет линия с метилсиланом и открывают электрорегулируемый кран с шагом в 25% открытия (25, 50, 75, 100%), интервал между каждым шагом 5 минут. При выходе на рабочий режим остаточное давление инертной среды в реакторе 10 Па. Давление контролируют, при помощи датчика давления по месту и датчика давления на контроллер на панели управления. Процесс модифицированием SiC осуществляют в процессе 4 часов. Откачку остаточной инертной среды газа носителя и побочных продуктов разложения (H2), осуществляют через вакуумный роторный насос в атмосферу вытяжной системы, в силу отсутствия опасных, загрязняющих экологию вредных газов ловушки и очистные системы не применяют. По завершении, перекрывают вентиль на газовом баллоне с метилсиланом, на газораспределительной системе отключают подачу метилсилана, через регулятор расхода газов в реактор, отключают вакуумный роторный насос, отключают работу нагревательной ленты. Подачу инертной среды газа носителя, к реактору со скоростью 2 л/ч, через газораспределительную систему и регулятор расхода газов оставляют для заполнения реактора атмосферой инертной среды газа носителя до 101325 Па. При достижении в реакторе давления 101325 Па, а температуры 40°С, отключают электродвигатель системы крепления образца «Елочка», отключают трубчатую печь, перекрывают вентиль на баллоне с инертной средой, выключают регуляторы расходов газов и газораспределительную систему. Все механические краны и электрорегулируемые краны перекрывают. Производят разгерметизацию реактора. Образец вынимают из реактора и снимают с системы крепления образца «Ёлочка», для дальнейшего проведения ряда анализов на содержания конечных продуктов, проведение различных физико-химических испытаний, для проверки качества нанесенных покрытий из HfB2, модифицированного SiC. Общий привес обрабатываемого материала составил 28% общий масс. Привес по завершении нанесения HfB2 составил 16% общий масс. Привес по завершении модифицированием SiC 12% общий масс.CCCM (carbon-carbon composite material) is installed and fixed in the reactor, on the Yolochka sample attachment system. The reactor is closed and sealed. On the control panel, the process of applying functional coatings from refractory metal diborides is started. A tube furnace (600°C) is switched on, in which the carrier inert gas (Argon) is purified from active chemical components, such as oxygen and -OH groups. Reducing the concentration of impurities of active chemical components 0.00001%. Open the gas cylinder with an inert carrier gas (Argon). The line with an inert medium of carrier gas enters the gas distribution system, after passing through drying columns and a tube furnace. The control panel includes a heating tape, the reactor is heated to 200°C. Temperature control is carried out using a temperature sensor in place and a temperature sensor on the controller on the control panel. Using a vacuum membrane pump, the atmosphere in the reactor is evacuated to an initial pressure of 0.13 kPa. The pressure is controlled by a local pressure transducer and a pressure transducer to the controller on the control panel. In the process of heating the reactor and when the initial pressure is reached, the electric motor of the Yolochka sample attachment system is switched on at a speed of 30 rpm. On the gas distribution system, with the help of gas flow regulators, a line with an inert medium of carrier gas is launched into the reactor at a rate of 2 l/h. When the operating temperature is reached, 150 ml of Hf(BH 4 ) 4 are poured into the evaporators, pre-filled with an inert medium of the carrier gas. The refrigerant circulation is switched on in the evaporator jackets, with further heating of the refrigerant in the circulation line and in the evaporator jackets, through the chiller - fan coil unit to 60 ° C, to improve the transfer of solutions of refractory metal borohydrides into a volatile fraction. On the gas distribution system, the supply of the carrier gas inert medium from the reactor to the evaporators is switched at a rate of 15 l/h. Further, on the line from the evaporators to the reactor, electrically adjustable valves are opened with a step of 25% opening (25, 50, 75, 100%), the interval between each step is 5 minutes. When the process enters the operating mode, the residual pressure of the carrier gas inert medium reaches 0.8 kPa. The pumping of the residual inert medium of the carrier gas and by-products of decomposition during the application of functional coatings from diborides of refractory metals is carried out through a vacuum membrane pump to traps for condensate and gases (B 2 H 6 , H 2 ), the purified gases enter the atmosphere of the exhaust system. The pressure is controlled by a local pressure transducer and a pressure transducer to the controller on the control panel. The functional coating process of the HfB 2 coating is carried out in a 1 hour process. Upon completion of the coating process of HfB 2 , the pressure in the reactor is restored to the initial 0.13 kPa. At the end of the process, the line from the evaporators to the reactor is closed, using an electrically adjustable valve, the vacuum membrane pump is turned off. On the control panel, the SiC modification process is started. On the gas distribution system, the supply of the carrier gas inert medium from the evaporators to the reactor is switched at a rate of 2 l/h. The operation of the heating tape is regulated on the control panel, and the reactor is heated up to 650°C. Temperature control is carried out using a temperature sensor in place and a temperature sensor on the controller on the control panel. When the operating temperature in the reactor is reached and it is filled with an atmosphere of an inert carrier gas up to 101325 Pa, a vacuum rotary pump is switched on. The reactor is evacuated to a pressure of 5 Pa. Next, the valve on the gas cylinder with methylsilane is opened, on the gas distribution system, the supply of methylsilane precursor to the reactor is switched on at a rate of 10 l/h, due to the gas flow regulator. A line with methylsilane goes to the reactor from the gas distribution system and an electrically adjustable valve is opened in increments of 25% opening (25, 50, 75, 100%), the interval between each step is 5 minutes. When entering the operating mode, the residual pressure of the inert medium in the reactor is 10 Pa. The pressure is controlled by a local pressure transducer and a pressure transducer to the controller on the control panel. The process of modifying SiC is carried out in the process of 4 hours. The pumping of the residual inert medium of the carrier gas and by-products of decomposition (H 2 ) is carried out through a vacuum rotary pump into the atmosphere of the exhaust system; due to the absence of dangerous, polluting harmful gases, traps and purification systems are not used. Upon completion, the valve on the gas cylinder with methylsilane is closed, the supply of methylsilane is turned off on the gas distribution system, through the gas flow regulator to the reactor, the vacuum rotary pump is turned off, and the operation of the heating tape is turned off. The supply of carrier gas inert medium to the reactor at a rate of 2 l/h through the gas distribution system and the gas flow regulator is left to fill the reactor with an atmosphere of carrier gas inert medium up to 101325 Pa. When the pressure in the reactor reaches 101325 Pa, and the temperature reaches 40°C, the electric motor of the Yolochka sample attachment system is turned off, the tube furnace is turned off, the valve on the cylinder with an inert medium is closed, the gas flow regulators and the gas distribution system are turned off. All mechanical faucets and electrically controlled faucets are closed. Produce depressurization of the reactor. The sample is removed from the reactor and removed from the Yolochka sample mounting system for further analysis of the content of end products, various physical and chemical tests, to check the quality of the deposited coatings of HfB 2 modified with SiC. The total gain of the processed material was 28% of the total mass. The gain upon completion of the application of HfB 2 amounted to 16% of the total mass. Weight gain upon completion of the modification of SiC 12% total mass.

Claims (20)

1. Способ нанесения функционального покрытия из диборида тугоплавкого металла путем термохимического газофазного разложения раствора боргидра тугоплавкого металла на поверхность нагретого изделия, помещенного в реактор, отличающийся тем, что1. A method for applying a functional coating of refractory metal diboride by thermochemical gas-phase decomposition of a refractory metal borohydride solution on the surface of a heated product placed in a reactor, characterized in that для доставки раствора боргидрида тугоплавкого металла к поверхности нагретого изделия используют инертный газ носитель, при этомto deliver a solution of refractory metal borohydride to the surface of a heated product, an inert carrier gas is used, while раствор боргидрида тугоплавкого металла с газом носителем нагревают в испарителе для перевода раствора боргидрида тугоплавкого металла в легколетучую фракцию,a solution of refractory metal borohydride with a carrier gas is heated in an evaporator to transfer the refractory metal borohydride solution to a highly volatile fraction, получают функциональное покрытие из диборида тугоплавкого металла, выбранного из группы, включающей в себя: цирконий, гафний, ниобий, тантал, вольфрам.a functional coating is obtained from a refractory metal diboride selected from the group including: zirconium, hafnium, niobium, tantalum, tungsten. 2. Способ по п. 1, в котором покрытие из диборида тугоплавкого металла дополнительно либо покрывают, либо модифицируют карбидом кремния.2. The method of claim 1 wherein the refractory metal diboride coating is further either coated or modified with silicon carbide. 3. Способ по п. 2, в котором модифицирование карбидом кремния осуществляют в течение 4 часов.3. The method according to claim 2, wherein the modification with silicon carbide is carried out for 4 hours. 4. Способ по п. 2, в котором модифицирование карбидом кремния осуществляют при температуре 600-650°С.4. The method according to p. 2, in which the modification with silicon carbide is carried out at a temperature of 600-650°C. 5. Способ по п. 2, в котором покрытие из карбида кремния определяет привес изделия не менее 12% масс.5. The method according to p. 2, in which the coating of silicon carbide determines the weight gain of the product is not less than 12% of the mass. 6. Способ по п. 1, в котором инертный газ предварительно подвергают термохимической обработке с целью очистки от примесных химически активных компонентов.6. The method according to p. 1, in which the inert gas is preliminarily subjected to thermochemical treatment in order to clean it from impurity chemically active components. 7. Способ по п. 1, в котором в процессе нанесения покрытий на изделия производят их вращение.7. The method according to p. 1, in which in the process of applying coatings on products produce their rotation. 8. Способ по п. 1, в котором в качестве газа носителя применяют инертный газ - аргон или азот.8. The method according to claim 1, in which an inert gas, argon or nitrogen, is used as the carrier gas. 9. Способ по п. 1, в котором в качестве изделия используют материалы, свойства которых сохраняются до 650°С.9. The method according to p. 1, in which materials are used as the product, the properties of which are maintained up to 650°C. 10. Способ по п. 1, в котором производят очистку газа носителя от химически активных компонентов пропусканием его через колонны осушки, углеродные фильтры и медный поглотитель кислорода при температуре до 600°С.10. The method according to p. 1, in which the carrier gas is purified from chemically active components by passing it through drying columns, carbon filters and a copper oxygen absorber at temperatures up to 600 ° C. 11. Способ по п. 1, в котором растворы боргидридов тугоплавких металлов с газом носителем предварительно нагревают в испарителе до 60°С.11. The method according to p. 1, in which solutions of borohydrides of refractory metals with a carrier gas are preheated in an evaporator to 60°C. 12. Способ по п. 1, в котором нанесение функционального покрытия из диборида тугоплавкого металла проводят при остаточном давлении инертного газа 0,8-1,3 кПа.12. The method according to p. 1, in which the deposition of a functional coating of refractory metal diboride is carried out at a residual pressure of an inert gas of 0.8-1.3 kPa. 13. Способ по п. 1, в котором нанесение функционального покрытия из диборида тугоплавкого металла проводится в течение 2 часов.13. The method of claim. 1, in which the deposition of a functional coating of refractory metal diboride is carried out within 2 hours. 14. Способ по п. 1, в котором нанесение функционального покрытия из диборида тугоплавкого металла проводят при температуре изделия 180-250°С.14. The method according to p. 1, in which the deposition of a functional coating of refractory metal diboride is carried out at a product temperature of 180-250°C. 15. Способ по п. 1, в котором привес изделия составляет не менее 12% масс. по завершении нанесения функционального покрытия из диборида тугоплавкого металла.15. The method according to p. 1, in which the weight gain of the product is at least 12% of the mass. upon completion of deposition of the refractory metal diboride functional coating. 16. Способ по п. 2, в котором модифицирование карбидом кремния осуществляется при остаточном давлении газа носителя 10-25 Па.16. The method according to p. 2, in which the modification with silicon carbide is carried out at a residual carrier gas pressure of 10-25 Pa. 17. Способ по п. 2, в котором привес изделия не менее 24% масс. после нанесения функциональных покрытий из диборида тугоплавкого металла и карбида кремния.17. The method according to p. 2, in which the weight gain of the product is not less than 24% of the mass. after deposition of functional coatings of refractory metal diboride and silicon carbide.
RU2022125357A 2022-09-28 Ultra-high temperature and oxidation-resistant coatings made of refractory metal diborides and silicon carbide on composite materials RU2786959C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786959C1 true RU2786959C1 (en) 2022-12-26

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2082694C1 (en) * 1992-12-18 1997-06-27 Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита Method for production of protective coatings on materials and articles having carbon-containing base
RU2189368C2 (en) * 2000-12-07 2002-09-20 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" High-temperature coating
RU2232738C1 (en) * 2002-10-09 2004-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" High temperature coating
RU2378231C2 (en) * 2004-01-15 2010-01-10 Элемент Сикс Лимитед Method of preparing super-hard coated abrasive
RU2675618C1 (en) * 2017-12-27 2018-12-20 Акционерное общество "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (АО "ГНИИХТЭОС") Method of applying oxidation-resistant and ultra-high-temperature titanium, zirconium and hafnium diboride coatings to composite materials
CN106699233B (en) * 2016-11-23 2020-08-25 中南大学 Composite coating containing chemical vapor codeposition zirconium boride/hafnium-tantalum boride and preparation method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2082694C1 (en) * 1992-12-18 1997-06-27 Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита Method for production of protective coatings on materials and articles having carbon-containing base
RU2189368C2 (en) * 2000-12-07 2002-09-20 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" High-temperature coating
RU2232738C1 (en) * 2002-10-09 2004-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" High temperature coating
RU2378231C2 (en) * 2004-01-15 2010-01-10 Элемент Сикс Лимитед Method of preparing super-hard coated abrasive
CN106699233B (en) * 2016-11-23 2020-08-25 中南大学 Composite coating containing chemical vapor codeposition zirconium boride/hafnium-tantalum boride and preparation method thereof
RU2675618C1 (en) * 2017-12-27 2018-12-20 Акционерное общество "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (АО "ГНИИХТЭОС") Method of applying oxidation-resistant and ultra-high-temperature titanium, zirconium and hafnium diboride coatings to composite materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4623400A (en) Hard surface coatings for metals in fluidized beds
EP0068738B1 (en) Metallisation plant
US4699082A (en) Apparatus for chemical vapor deposition
US7070833B2 (en) Method for chemical vapor deposition of silicon on to substrates for use in corrosive and vacuum environments
KR20100126344A (en) Method and system for depositing a metal or metalloid on carbon nanotubes
CS226024B2 (en) Method of hydrocarbon-containing substances
CN100367459C (en) Substrate treatment appratus and method of manufacturing semiconductor device
EP3247516B1 (en) Cold spray process using treated metal powder
JP4748042B2 (en) Heat treatment method, heat treatment apparatus and storage medium
RU2786959C1 (en) Ultra-high temperature and oxidation-resistant coatings made of refractory metal diborides and silicon carbide on composite materials
EP1125003B1 (en) Excess cvd reactant control
JPWO2008012921A1 (en) Chemical vapor deposition apparatus and chemical vapor deposition method
CN107002228B (en) plasma treatment and reactor for thermochemical treatment of the surface of metal pieces
Rie et al. Studies on the synthesis of hard coatings by plasma-assisted CVD using metallo-organic compounds
CN115584486A (en) Tantalum carbide coating product and preparation method thereof
CN115637419A (en) Preparation method of tantalum-tantalum carbide composite coating and product thereof
US5521001A (en) Carbide formed on a carbon substrate
CN113005406B (en) Preparation method of niobium-tin film
RU2612247C1 (en) Method of producing hybrid material based on multi-walled carbon nanotubes with titanium carbide coating
CN114411113A (en) CVD system for preparing refractory high-entropy alloy target and control method thereof
KR20130027018A (en) Heat treatment method having a heating step, a treatment step, and a cooling step
CN109112501B (en) A kind of hafnium oxide coating and preparation method thereof
RU2675618C1 (en) Method of applying oxidation-resistant and ultra-high-temperature titanium, zirconium and hafnium diboride coatings to composite materials
CN115786876A (en) Method for preparing tantalum carbide coating by CVD and product thereof
RU2694297C1 (en) Nanostructured coatings from the refractory metals carbides obtaining method