UA53726C2 - A process for manufacture of the molded profiled products from carbon-carbonic composite materials - Google Patents

A process for manufacture of the molded profiled products from carbon-carbonic composite materials Download PDF

Info

Publication number
UA53726C2
UA53726C2 UA2000010249A UA200010249A UA53726C2 UA 53726 C2 UA53726 C2 UA 53726C2 UA 2000010249 A UA2000010249 A UA 2000010249A UA 200010249 A UA200010249 A UA 200010249A UA 53726 C2 UA53726 C2 UA 53726C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
blank
products
workpiece
carried out
graphite
Prior art date
Application number
UA2000010249A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Леонід Дмитрович Біленко
Леонид Дмитриевич Биленко
Надія Олександрівна Карпенко
Сергій Володимирович Єрошкін
Original Assignee
Леонід Дмитрович Біленко
Леонид Дмитриевич Биленко
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 Леонід Дмитрович Біленко, Леонид Дмитриевич Биленко filed Critical Леонід Дмитрович Біленко
Priority to UA2000010249A priority Critical patent/UA53726C2/en
Publication of UA53726C2 publication Critical patent/UA53726C2/en

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

A process for manufacture of the molded profiled products from the carbon-carbonic composite materials includes the shaping of a blank by applying thereon a carbonic fiber material impregnated with the resin to be polymerized, squeezing of the molded blank, carbonization thereof, removal of the squeezing facilities and heat treatment of the blank at temperature not lower than the operation temperature. The blank for at least two pieces is shaped on the graphite blank in a closed loop, after squeezing a drainage layer a vacuum shell is applied, the vacuumization is carried out, and before carbonization an additional polymerization is carried out in a noncorrosive atmosphere under pressure of 0.5-10 atm.; after polymerization the vacuum shell and the drainage layer are removed along with the squeezing facilities, the heat treatment is carried out on the graphite blank, thereafter a pyrolytic sealing of the blank outer surface is carried out, the graphite shell is extracted; pyrolytic sealing is carried out on the outer and inner blank surfaces, and the blank is cut into pieces. The realization of the invention provides a possibility of obtaining the profiled articles of a given geometry precision, thus increasing the products quality and reducing production expenditures and energy costs.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до технології одержання вуглецевих виробів, а саме формованих профільованих виробів 2 із вуглець-вуглецевого композиційного матеріалу, які використовують у високотемпературній техніці, наприклад металургії, авіабудуванні, ракетобудуванні.The invention relates to the technology of obtaining carbon products, namely molded profiled products 2 from carbon-carbon composite material, which are used in high-temperature engineering, for example, metallurgy, aircraft construction, rocket construction.

Найбільш близьким по технічній суті та досягаемому результату до винаходу, що заявляється, є спосіб виготовлення формованих виробів із вуглець-вуглецевого композиційного матеріалу |див. п. РФ Мо2047588, М.The closest in terms of technical essence and achievable result to the claimed invention is the method of manufacturing molded products from carbon-carbon composite material | see No. RF Mo2047588, M.

Кл.? С0О4835/52, від 14.05.92, опубл. 10.11.95), що включає формування заготівки шляхом нанесення на оправку то вуглецевого волокнистого матеріалу, просоченого смолою, що полімеризується, обтиснення сформованої заготівки, карбонізацію заготівки, видалення засобів для обтиснення і термічну обробку заготівки при температурі, не меншій температури експлуатації виробу.Cl.? S0O4835/52, dated 14.05.92, publ. 10.11.95), which includes the formation of a blank by applying carbon fiber material impregnated with a polymerizing resin to the mandrel, pressing the formed blank, carbonization of the blank, removal of means for pressing and heat treatment of the blank at a temperature not lower than the operating temperature of the product.

У відомому способі заготівку виробу конкретної форми формують на металевій оправці. Після обтиснення проводять карбонізацію при температурі 800 - 8507"С, видаляють засоби для обтиснення та вилучають металеву т оправку і проводять термічну обробку при температурі 800 - 150070.In a known method, a product blank of a specific shape is formed on a metal mandrel. After pressing, carbonization is carried out at a temperature of 800 - 8507"C, means for pressing are removed and the metal mandrel is removed, and heat treatment is carried out at a temperature of 800 - 150070.

Відомій спосіб не забезпечує можливості одержувати профільовані вироби з заданою точністю геометрії, що приводить до високого виходу браку та високих матеріальних і енергетичних витрат.The known method does not provide an opportunity to obtain profiled products with a given accuracy of geometry, which leads to a high yield of defects and high material and energy costs.

Це обумовлюється тим, що на металевій оправці формують заготівку виробу конкретної форми. Заготівку відразу піддають карбонізації, яку проводять при температурі 800 - 8507"С. При такій температурі смола не 720 встигає полімеризуватися, а практично миттєво карбонізується, що приводить до високої пористості виробів.This is due to the fact that a workpiece of a specific shape is formed on a metal mandrel. The blank is immediately subjected to carbonization, which is carried out at a temperature of 800 - 8507"C. At this temperature, the resin does not have time to polymerize, but carbonizes almost instantly, which leads to high porosity of the products.

При цьому знижується міцність матеріалу. Профільовані вироби, якщо їх виготовляти таким способом, не здатні утримувати необхідну форму. При повторній термічній обробці, наприклад кутового профілю, яку проводять без засобів для обтиснення та металевої оправки, кут між полицями профільованого виробу розкривається, що обумовлює високу кількість бракованих виробів. Так само майже неможливо одержати профільовані вироби с 29 будь-якої іншої форми, У великій мірі вихід бракованих виробів обумовлений саме тим, що на оправці одразу (У формують заготівку тієї форми, яку повинен мати профільований виріб. Крім того, при термічній обробці заготівки, сформованої на металевій оправці, відбувається нерівномірний нагрів композиційного матеріалу по його товщині, виникають локальні перегріви ділянок виробу, тому що метал та вуглець-вуглецевий матеріал мають різні коефіцієнти теплопровідності, а отже нагріваються під час карбонізації з різними швидкостями. Це ї-о приводить до одержання після карбонізації заготівок з неоднорідними структурою та щільністю. Якість заготівки Ге недостатня також із-за того, що метал оправки при температурі 800 - 850"С реагує з внутрішньою поверхнею заготівки з утворенням карбідів металу, що негативно впливає на експлуатаційні властивості виробів, які - призначені для використання у високотемпературній техніці. Усі ці фактори приводять до одержання великої со кількості браку та високих матеріальних і енергетичних витрат.At the same time, the strength of the material decreases. Profiled products, if they are made in this way, are not able to keep the required shape. During repeated heat treatment, for example, of a corner profile, which is carried out without means for crimping and a metal mandrel, the corner between the shelves of the profiled product opens, which causes a high number of defective products. It is also almost impossible to obtain profiled products from 29 of any other shape. To a large extent, the yield of defective products is due to the fact that on the mandrel immediately (U) a blank is formed in the shape that the profiled product should have. In addition, during heat treatment of the blank, formed on a metal mandrel, uneven heating of the composite material occurs throughout its thickness, local overheating of product areas occurs, because metal and carbon-carbon material have different coefficients of thermal conductivity, and therefore heat up during carbonization at different rates. This leads to obtaining after carbonization of workpieces with heterogeneous structure and density. The quality of the Ge workpiece is also insufficient due to the fact that the metal of the mandrel at a temperature of 800 - 850"C reacts with the inner surface of the workpiece with the formation of metal carbides, which negatively affects the operational properties of the products that are intended for use in high-temperature engineering All these factors lead to to the receipt of a large amount of defects and high material and energy costs.

В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу виготовлення формованих профільованих й виробів із вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів, у якому шляхом уведення нових операцій, нової їх послідовності та нових режимів їх виконання забезпечується можливість одержувати профільовані вироби з заданою точністю геометрії, за рахунок чого підвищується якість виробів та знижуються матеріальні і « й енергетичні витрати. -оThe basis of the invention is the task of improving the method of manufacturing molded profiled and products from carbon-carbon composite materials, in which, by introducing new operations, their new sequence and new modes of their execution, it is possible to obtain profiled products with a given accuracy of geometry, due to which the quality of products increases and material and energy costs are reduced. -at

Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення формованих профільованих виробів із с вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів, що включає формування заготівки шляхом нанесення на оправку з вуглецевого волокнистого матеріалу, просоченого смолою, що полімеризується, обтиснення сформованої заготівки, карбонізацію заготівки, віддалення засобів для обтиснення і термічну обробку заготівки при температурі, не меншій температури експлуатації виробу, відповідно до винаходу, новим є те, що заготівку не сл 395 менше, ніж для двох виробів, формують на графітовій оправці по замкненому контуру, після обтиснення наносять дренажний шар, вакуумну оболонку, вакуумують і перед карбонізацією у безокислювальній атмосферіThe task is solved by the fact that in the method of manufacturing molded profiled products from carbon-carbon composite materials, which includes forming a blank by applying to a mandrel made of carbon fiber material impregnated with polymerizable resin, pressing the formed blank, carbonizing the blank, removing the means for pressing and heat treatment of the workpiece at a temperature not less than the operating temperature of the product, according to the invention, the new thing is that the workpiece is not sl 395 less than for two products, is formed on a graphite mandrel along a closed contour, after pressing, a drainage layer, a vacuum jacket is applied, vacuum and before carbonization in a non-oxidizing atmosphere

Ге) додатково полімеризують під тиском 0,5 - 1батм, а після полімеризації разом з засобами для обтиснення -1 знімають вакуумну оболонку та дренажний шар, термічну обробку заготівки проводять на графітовій оправці, після чого здійснюють піролітичне ущільнення з зовнішньої поверхні заготівки, вилучають графітову оправку, ко 50 здійснюють піролітичне ущільнення з зовнішньої та з внутрішньої поверхонь заготівки і розрізають заготівку наGe) is additionally polymerized under a pressure of 0.5 - 1 barm, and after polymerization together with means for crimping -1, the vacuum shell and drainage layer are removed, the heat treatment of the workpiece is carried out on a graphite mandrel, after which pyrolytic sealing is carried out from the outer surface of the workpiece, the graphite mandrel is removed , ko 50 perform pyrolytic sealing from the outer and inner surfaces of the workpiece and cut the workpiece into

Ф вироби.F products.

Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що досягається, полягає у тому, що уведення нових операцій, нова послідовність їх виконання та нові режими їх виконання, а саме: - формування заготівки для одержання не менше, ніж для двох виробів одночасно;The cause-and-effect relationship between the set of essential features of the claimed invention and the technical result achieved is that the introduction of new operations, a new sequence of their execution and new modes of their execution, namely: - formation of a blank for obtaining no less than for two products at the same time;

ГФ) - формування заготівки на графітовій оправці по замкненому контуру; т - нанесення після обтиснення дренажного шару; - розміщення одержаного пакету у вакуумній оболонці з подальшим її вакуумуванням; - додаткова полімерізація перед карбонізацією під тиском 0,5 - 1батм; бо - карбонізація без вакуумної оболонки, дренажного шару та засобів для обтиснення у безокислювальній атмосфері; - термічна обробка заготівки на графітовій оправці; - піролітичне ущільнення з зовнішньої поверхні заготівки; - піролітичне ущільнення після вилучення графітової оправки з зовнішньої та з внутрішньої поверхонь бо заготівки;GF) - formation of the workpiece on a graphite mandrel along a closed contour; t - application after pressing the drainage layer; - placing the received package in a vacuum envelope with its subsequent vacuuming; - additional polymerization before carbonization under a pressure of 0.5 - 1 barm; bo - carbonization without a vacuum jacket, drainage layer and means for pressing in a non-oxidizing atmosphere; - heat treatment of the workpiece on a graphite mandrel; - pyrolytic sealing from the outer surface of the workpiece; - pyrolytic compaction after removing the graphite mandrel from the outer and inner surfaces of the workpiece;

- розрізання заготівки на вироби.- cutting the blank into products.

У сукупності з відомими ознаками забезпечують можливість одержувати формовані профільовані вироби з заданою точністю геометрії, за рахунок чого підвищується якість виробів, виключається імовірність одержання браку, та знижуються матеріальні і енергетичні витрати.In combination with known features, they provide an opportunity to obtain molded profiled products with a given geometry accuracy, due to which the quality of products increases, the probability of receiving defects is excluded, and material and energy costs are reduced.

Формування заготівки по замкненому контуру для виготовлення одночасно на одній оправці не менше, ніж двох виробів, забезпечує одержання після проведення усіх операцій за винаходом виробів з заданою геометрією профілю з високою точністю. Це відбувається завдяки таким факторам. При формуванні профільованого виробу на графітовій оправці забезпечується рівномірний нагрів композиційного матеріалу по його товщині, тому що /о матеріал оправки і матеріал виробу мають однаковий коефіцієнт теплопровідності. Завдяки цьому заготівки не зазнають локальних перегрівів ні при полімеризації, ні при карбонізації та термічній обробці, що дозволяє одержувати вироби з однорідною по усьому об'єму структурою. На досягнення цієї мети спрямована і попередня полімеризація, яку проводять після обтиснення заготівки, нанесення дренажного шару та розміщення одержаного пакету у вакуумній оболонці. Під час полімеризації із смоли виділяються леткі фракції, які 7/5 поглинаються дренажним шаром. Завдяки цьому виключається можливість окислення та забруднення композиційного матеріалу, що сприяє одержанню високоякісних виробів. Після вакуумування оболонки полімеризація під тиском 0,5 - 1б0атм відбувається повно та рівномірно по усьому об'єму композиційного матеріалу, із якого сформована заготівка. Завдяки тому, що полімеризація відбувається під тиском, композиційний матеріал по мірі виділення газу рівномірно ущільнюється і набуває однорідної структури.The formation of the workpiece along a closed contour for the simultaneous manufacture of at least two products on one mandrel ensures the receipt of products with a given profile geometry with high accuracy after carrying out all the operations according to the invention. This is due to the following factors. When forming a profiled product on a graphite mandrel, uniform heating of the composite material is ensured throughout its thickness, because the material of the mandrel and the material of the product have the same coefficient of thermal conductivity. Thanks to this, the blanks do not undergo local overheating either during polymerization, carbonization or heat treatment, which allows to obtain products with a uniform structure throughout the entire volume. Preliminary polymerization, which is carried out after pressing the blank, applying a drainage layer and placing the resulting package in a vacuum shell, is also aimed at achieving this goal. During polymerization, volatile fractions are released from the resin, which are 7/5 absorbed by the drainage layer. Thanks to this, the possibility of oxidation and contamination of the composite material is excluded, which contributes to the production of high-quality products. After evacuating the shell, polymerization under a pressure of 0.5 - 1 b0 atm takes place completely and evenly over the entire volume of the composite material from which the workpiece is formed. Due to the fact that the polymerization takes place under pressure, the composite material, as the gas is released, compacts evenly and acquires a uniform structure.

Величину тиску у процесі полімеризації обрано експериментальне у межах від 0,5 до 1О0атм, бо при цьому забезпечується можливість рівномірно ущільнювати композиційний матеріал і одержувати заготівку з однорідною структурою та оптимальною щільністю, що важливо при проведенні подальших операцій - карбонізації та термічної обробки, а також піролітичного ущільнення заготівки спочатку зовнішньої поверхні, а потім з зовнішньої та внутрішньої поверхонь заготівки. При полімеризації заготівок під тиском меншим, ніж сч ов б,затм, не забезпечується досягнення однорідної структури композиційного матеріалу з оптимальною щільністю.The amount of pressure in the polymerization process was chosen experimentally in the range from 0.5 to 100 atm, because this ensures the possibility of uniformly compacting the composite material and obtaining a blank with a uniform structure and optimal density, which is important when carrying out further operations - carbonization and heat treatment, as well as pyrolytic compaction of the workpiece first from the outer surface, and then from the outer and inner surfaces of the workpiece. During the polymerization of the blanks under a pressure lower than the pressure, therefore, the achievement of a homogeneous structure of the composite material with an optimal density is not ensured.

Після полімеризації та карбонізації заготівки мають високу пористість, що завадить досягненню достатнього і) ступеня ущільнення виробів та приводить до одержання бракованих виробів і до високих витрат електроенергії при проведенні піролітичного ущільнення. При полімеризації заготівок під тиском більшим ніж 1Оатм, композиційний матеріал матиме дуже низьку пористість і при піролітичному ущільнені проникнення Ге зо Вуглеводневого газу, який при цьому використовують, у середину матеріалу буде утрудненим, що приведе до одержання виробів з недостатньою міцністю. Заготівки з однорідною структурою та оптимальною щільністю під с час карбонізації та термічної обробки набувають рівномірної по усьому своєму об'єму міцності та жорсткості. МAfter polymerization and carbonization, the blanks have high porosity, which prevents the achievement of a sufficient i) degree of compaction of the products and leads to the receipt of defective products and high electricity costs during pyrolytic compaction. When the workpieces are polymerized under a pressure of more than 1Oatm, the composite material will have very low porosity, and during pyrolytic compaction, the penetration of Hezo Hydrocarbon gas, which is used at the same time, into the middle of the material will be difficult, which will lead to the production of products with insufficient strength. Blanks with a uniform structure and optimal density during carbonization and heat treatment acquire uniform strength and stiffness throughout their volume. M

Те, що карбонізацію проводять у безокислювальній атмосфері, запобігає забрудненню композиційного матеріалу і, таким чином, сприяє одержанню виробів високої якості із стабільними характеристиками, такими як міцність ме) зв Та жорсткість конструкції. Термічну обробку при температурі, не меншій температури експлуатації виробів, ю проводять на графітовій оправці, щоб уникнути можливості деформування заготівки, доки вона ще не придбала достатніх для утримання форми міцності та жорсткості. Так само на графітовій оправці здійснюють з наружної поверхні заготівки, яка після проведення попередніх операцій має однорідну структуру та оптимальну щільність, піролітичне ущільнення. Вуглеводневий газ за таких умов проникає у пори заготівки, вуглець осаджується у них « | ущільнює та зміцнює заготівку до такої мірі, що вона здатна утримувати форму після того, як буде вилучена з с графітова оправка. Подальше осадження піролітичного вуглецю, яке здійснюють на заготівку, зняту з графітової . оправки, спрямоване на ущільнення та зміцнення як наружної, так і внутрішньої поверхонь заготівки. Після и?» заповнення піролітичним вуглецем пор та досягнення достатньої міцності та жорсткості заготівки її розрізають уздовж не менш, ніж на дві частини і одержують необхідні профільовані вироби.The fact that carbonization is carried out in a non-oxidizing atmosphere prevents contamination of the composite material and, thus, contributes to obtaining high-quality products with stable characteristics such as mechanical strength and structural rigidity. Heat treatment at a temperature not less than the operating temperature of the products is carried out on a graphite mandrel in order to avoid the possibility of deformation of the workpiece until it has acquired sufficient strength and rigidity to maintain its shape. Similarly, pyrolytic sealing is performed on the graphite mandrel from the outer surface of the workpiece, which after the previous operations has a uniform structure and optimal density. Under such conditions, hydrocarbon gas penetrates into the pores of the workpiece, carbon is deposited in them compacts and strengthens the workpiece to such an extent that it is able to hold its shape after the graphite mandrel is removed from c. Further deposition of pyrolytic carbon, which is carried out on a billet removed from graphite. mandrel, aimed at sealing and strengthening both the outer and inner surfaces of the workpiece. After and?" filling the pores with pyrolytic carbon and achieving sufficient strength and rigidity of the workpiece, it is cut lengthwise into at least two parts and the necessary profiled products are obtained.

Після проведення усіх операцій за винаходом одержують профільовані вироби, які утримують свою с геометричну форму при роботі у високотемпературних режимах. При цьому практично виключена можливість одержання бракованих виробів, а витрати на їх виготовлення суттєво менші від витрат при виготовленні виробів о за прототипом. Способом за винаходом можна виготовляти одночасно на одній графітовій оправці не менше ніж -І два вироби, таких як кутовий профіль, швелери, жолобообразні профільовані вироби та інші. У залежності від 5р Того, які саме вироби необхідно виготовити, заготівки формують по замкненому контуру на графітовій оправці ю тієї форми, яка забезпечить одержання цих виробів. При виготовленні кутового профілю або швелерівAfter carrying out all the operations according to the invention, profiled products are obtained that keep their geometric shape when working in high temperature regimes. At the same time, the possibility of receiving defective products is practically excluded, and the costs of their manufacture are significantly lower than the costs of manufacturing products according to the prototype. By the method according to the invention, at least two products, such as corner profiles, channels, channel-shaped profiled products and others, can be produced simultaneously on one graphite mandrel. Depending on 5p Togo, which products need to be made, the blanks are formed along a closed contour on a graphite mandrel in the form that will ensure the production of these products. When making a corner profile or channels

Ф використовують паралелепіпед, основою якого є квадрат або прямокутник. Якщо необхідно одержати жолобообразні профільовані вироби, то використовують циліндр з кругом, овалом, чи іншою необхідною фігурою у основі. Кількість частин, на які розрізають заготівку, також залежить від того, якої форми профільовані 5Б вироби необхідно виготовити.Ф use a parallelepiped, the base of which is a square or rectangle. If it is necessary to obtain trough-shaped profiled products, then a cylinder with a circle, oval, or other necessary shape at the base is used. The number of parts into which the workpiece is cut also depends on the shape of the profiled 5B products to be made.

Спосіб за винаходом здійснюють таким чином.The method according to the invention is carried out as follows.

Ф) Графітову оправку покривають розділювальним шаром целофану, на який викладають у декілька шарів ка вуглецевий волокнистий матеріал, наприклад вуглецеву тканину "Етан", який утворює замкнений контур навколо графітової оправки. Вуглецевий волокнистий матеріал попередньо просочений смолою, що полімеризується, бо наприклад фенол-формальдегідною смолою, а кількість шарів, які наносять на графітову оправку визначається товщиною формованого профільованого виробу, який виготовляють. Вуглецевий волокнистий матеріал також покривають розділювальним шаром. Далі розміщують засоби для обтиснення заготівки, якими можуть бути, наприклад, кутові профілі. Після цього навкруги заготівки наносять дренажний шар. Сформований пакет розмішують у вакуумній оболонці, виконаній із прогумованої тканини, або інших термостійких полімерних плівок. 65 Вакуумну оболонку герметизують та вакуумують і у такому вигляді уводять у піч, де відбувається полімеризація смоли під тиском. Піч нагрівають до температури полімеризації, а величину тиску установлюють у межах від 0,5 до 1Оатм. Після полімеризації знімають вакуумну оболонку, дренажний шар та засоби для обтиснення, знову розміщують заготівку на графітовій оправці у печі та проводять карбонізацію при температурі 800 - 9007С у безокислювальній атмосфері, наприклад у атмосфері азоту. Після карбонізації заготівка має щільність 1,1 - 1,15г/см?3, Далі проводять термічну обробку заготівки на графітовій оправці при температурі, не меншій температури експлуатації профільованого виробу, і разом з графітовою оправкою розміщують заготівку у вакуумній печі, де здійснюється піролітичне ущільнення з наружної поверхні заготівки. Піролітичне ущільнення проводять шляхом осадження піролітичного вуглецю із метану при температурі 900 - 1000"С, Після того як міцність та щільність заготівки з наружної поверхні буде достатньою для того, щоб утримувати свою геометричну 70 форму, заготівку знімають з графітової оправки і здійснюють піролітичне ущільнення тепер уже і з наружної і з внутрішньої поверхонь заготівки. Після досягнення достатньої щільності обох поверхонь заготівку розрізають і одержують профільовані вироби необхідної геометричної форми. При виготовленні швелерів заготівку, сформовану на графітовій оправці, яка має форму паралелепіпеда, розрізають на дві частини, при виготовленні кутового профілю - на чотири частини. Для виготовлення інших профільованих виробів використовують графітові 75 оправки відповідної форми, яка забезпечить одержання таких виробів.F) The graphite mandrel is covered with a separating layer of cellophane, on which several layers of carbon fiber material, such as "Ethane" carbon fabric, are laid out, which forms a closed circuit around the graphite mandrel. The carbon fiber material is pre-impregnated with polymerizable resin, for example, phenol-formaldehyde resin, and the number of layers applied to the graphite mandrel is determined by the thickness of the molded profiled product being manufactured. The carbon fiber material is also covered with a separation layer. Next, means for crimping the workpiece are placed, which can be, for example, corner profiles. After that, a drainage layer is applied around the workpiece. The formed package is mixed in a vacuum shell made of rubberized fabric or other heat-resistant polymer films. 65 The vacuum shell is sealed and vacuumed and in this form is introduced into the furnace, where the polymerization of the resin takes place under pressure. The oven is heated to the polymerization temperature, and the pressure value is set in the range from 0.5 to 1Oatm. After polymerization, remove the vacuum shell, drainage layer and means for crimping, again place the blank on the graphite mandrel in the furnace and carry out carbonization at a temperature of 800 - 9007C in a non-oxidizing atmosphere, for example, in a nitrogen atmosphere. After carbonization, the blank has a density of 1.1 - 1.15 g/cm?3. Next, the billet is thermally treated on a graphite mandrel at a temperature not less than the operating temperature of the profiled product, and together with the graphite mandrel, the billet is placed in a vacuum furnace, where pyrolytic sealing is carried out from the outer surface of the workpiece. Pyrolytic compaction is carried out by deposition of pyrolytic carbon from methane at a temperature of 900 - 1000 "C. After the strength and density of the workpiece from the outer surface is sufficient to maintain its geometric 70 shape, the workpiece is removed from the graphite mandrel and pyrolytic compaction is now carried out both from the outer and inner surfaces of the workpiece. After achieving sufficient density of both surfaces, the workpiece is cut and profiled products of the required geometric shape are obtained. When making channels, the workpiece formed on a graphite mandrel, which has the shape of a parallelepiped, is cut into two parts, when making an angular profile - into four parts.For the production of other profiled products, graphite 75 mandrels of the appropriate shape are used, which will ensure the production of such products.

Профільовані вироби, виготовлені способом за винаходом, здатні утримувати свою геометричну форму в умовах високотемпературної експлуатації завдяки тому, що заготівку, сформовану по замкненому контуру, піддають усім операціям, які можуть привести до порушення точності її геометрії, на графітовій оправці і цю оправку вилучають тільки після того, як заготівка набуває такої щільності, міцності та жорсткості, коли вона 2о вже сама спроможна утримувати свою форму, і тільки після цього та після проведення піролітичного ущільнення з наружної та внутрішньої поверхонь її розрізають на вироби необхідної геометричної форми, Це забезпечує одержання виробів з заданою точністю геометрії.Profiled products manufactured by the method according to the invention are able to maintain their geometric shape under conditions of high-temperature operation due to the fact that the workpiece, formed along a closed contour, is subjected to all operations that may lead to a violation of the accuracy of its geometry, on a graphite mandrel, and this mandrel is removed only after how the workpiece acquires such density, strength and rigidity, when it is already able to hold its shape by itself, and only after that and after pyrolytic sealing from the outer and inner surfaces is it cut into products of the required geometric shape. This ensures the production of products with a given accuracy of geometry.

Claims (1)

Формула винаходу сч щі 6) Спосіб виготовлення формованих профільованих виробів із вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів, що включає формування заготівки шляхом нанесення вуглецевого волокнистого матеріалу, просоченого смолою, що полімеризується, обтиснення сформованої заготівки, карбонізацію заготівки, видалення засобів для «я зо обтиснення і термічну обробку заготівки при температурі, не меншій температури експлуатації виробу, який відрізняється тим, що заготівку не менше, ніж для двох виробів, формують на графітовій оправці по с замкненому контуру, після обтиснення наносять дренажний шар, вакуумну оболонку, вакуумують і перед М карбонізацією у безокислювальній атмосфері додатково полімеризують під тиском 0,5-10 атм, а після полімеризації разом з засобами для обтиснення знімають вакуумну оболонку та дренажний шар, термічну і, З5 Обробку заготівки проводять на графітовій оправці, після чого здійснюють піролітичне ущільнення з зовнішньої ю поверхні заготівки, вилучають графітову оправку, здійснюють піролітичне ущільнення з зовнішньої та з внутрішньої поверхонь заготівки і розрізають заготівку на вироби.The formula of the invention is part 6) A method of manufacturing molded profiled products from carbon-carbon composite materials, which includes forming a blank by applying carbon fiber material impregnated with a polymerizable resin, pressing the formed blank, carbonizing the blank, removing means for "pressing" and thermal processing of the workpiece at a temperature not less than the operating temperature of the product, which is distinguished by the fact that the workpiece is formed on a graphite mandrel along a closed contour for at least two products, after pressing, a drainage layer is applied, a vacuum jacket is vacuumed, and before M carbonization in a non-oxidizing in the atmosphere, they are additionally polymerized under a pressure of 0.5-10 atm, and after polymerization, together with means for crimping, the vacuum shell and drainage layer, thermal and graphite o straightening, perform pyrolytic sealing from the outer and inner surfaces of the workpiece and cut the workpiece into products. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних « Мікросхем", 2003, М 2, 15.02.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і Ще) с науки України. . и?Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated "Microcircuits", 2003, M 2, 15.02.2003. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. . and? 1 (95) -і іме) 4)1 (95) -and name) 4) іме)name) 60 б560 b5
UA2000010249A 2000-01-17 2000-01-17 A process for manufacture of the molded profiled products from carbon-carbonic composite materials UA53726C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2000010249A UA53726C2 (en) 2000-01-17 2000-01-17 A process for manufacture of the molded profiled products from carbon-carbonic composite materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2000010249A UA53726C2 (en) 2000-01-17 2000-01-17 A process for manufacture of the molded profiled products from carbon-carbonic composite materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA53726C2 true UA53726C2 (en) 2003-02-17

Family

ID=74305365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2000010249A UA53726C2 (en) 2000-01-17 2000-01-17 A process for manufacture of the molded profiled products from carbon-carbonic composite materials

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA53726C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4265843A (en) Method of producing shaped silicon-carbide bodies
US5122176A (en) A method of densifying a glass or glass composite structure
JP4409834B2 (en) Method for producing carbon foam induced by process vacuum
JP4434574B2 (en) Creating needled fiber preforms to make composite materials
JP4359502B2 (en) Method for producing porous graphite and article made therefrom
US4226900A (en) Manufacture of high density, high strength isotropic graphite
US4409048A (en) High temperature consolidation process
US3555597A (en) Apparatus for hot pressing refractory materials
CA1177740A (en) Method of making shaped bodies of silicon carbide or of graphite or graphite-like material with a silicon carbide surface
US3413392A (en) Hot pressing process
JP6276514B2 (en) Method of making internal cavities and mandrels therefor in ceramic matrix composites
US5211786A (en) Use of permeable materials to improve hot pressing process
JP2013256436A5 (en)
US7223087B2 (en) Microwave molding of polymers
JP2001501254A (en) Die and mold with net shape, and manufacturing method therefor
UA53726C2 (en) A process for manufacture of the molded profiled products from carbon-carbonic composite materials
RU2281928C1 (en) Method of manufacture of blanks for friction articles
JP2708245B2 (en) Hot isostatic pressing method
CA1314364C (en) Method for molding a carbon-carbon composite
KR20230004858A (en) Glassy Carbon Compositions, Multilayer Laminates, and 3-D Printed Articles
JPH06316436A (en) Fiber-reinforced glass base material and preparation of composite material article wherein glass/ceramics are base material
US3857157A (en) Method of producing hot pressed components
CN106316438B (en) Highly dense carbon-carbon friction material
WO1999011946A1 (en) Manufacture of thermoset products
RU96122444A (en) METHOD FOR PRODUCING CARBON MATERIAL