UA54452C2 - Елемент гальмівного пристрою з композитного матеріалу с/с-sic і спосіб його одержання - Google Patents

Abstract

Елемент гальмівного пристрою виготовляється з композитного матеріалу, що має в своєму складі основу з волокон вуглецю і матрицю, яка щонайменше поблизу робочої поверхні тертя або поблизу робочих поверхонь включає в себе першу фазу з піровуглецю, що знаходиться навколо волокон основи і отримується за рахунок хімічного осадження з газової фази, другу жароміцну фазу з вуглецю або кераміки, яка отримується щонайменше частково внаслідок піролізу попередника, що береться в рідкому стані, і фазу карбіду кремнію, що отримується, наприклад, шляхом силіціювання. Композитний матеріал щонайменше поблизу робочої поверхні тертя або поблизу робочих поверхонь складається за об'ємом з 15-35 % волокон вуглецю, 10-55 % першої фази матриці з піровуглецю, 2-30 % другої фази матриці з жароміцного матеріалу і 10-35 % фази карбіду кремнію. Винахід, в основному, призначений для використання в гальмівних пристроях на залізничному транспорті і на автомобілях.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до композитних матеріалів С/С-5іС, тобто до матеріалів з основою з волокон вуглець, 2 посиленою композитною матрицею "вуглець-карбід кремнію" для елементів гальм, таких як гальмові диски і/або гальмові башмаки.

На практиці широко застосовуються елементи тертя з композитних матеріалів С/С, що виготовляються на первинній основі у вигляді волокон вуглецю, і ця основа підсилюється за рахунок використання вуглецевої матриці.

Заготовки виготовляються з матеріалу структури повсті або матеріалу з волокнами, такими як тканина, пряжа, трикотаж, однонаправленно розташовані нитки, стренг або плетіння, що подібне до жил кабелю, а також у вигляді складних матеріалів, що утворені безліччю шарів, що взаємоперекриваються, з різним напрямком волокон; між собою ці шари скріплюються за рахунок полегшеної прошивки. При виготовленні подібних матеріалів для заготовок використовується ряд накладених один на один і скріплених між собою шарів типу 72 повсті і/або матеріалу з волокнами для отримання заготовки необхідної товщини. Зв'язок між шарами забезпечується прошивкою окремих шарів, як це описане, наприклад, в патенті США 4 790 052. Повсть, що використовується, або матеріал основи складаються з волокон вуглеводу або його попередника, в той час як видозміна попередника в цьому останньому випадку здійснюється з використанням термічної обробки підготовленої основи.

Зміцнення матриці з вуглецю виконується за рахунок хімічного осадження з газової або рідкої фази.

Хімічне осадження з газової фази включає приміщення заготовки в реактор, створення в ньому газової фази, яка при заданих температурі і тиску забезпечує дифузію речовини в матеріал заготовки, і це призводить до утворення на нитках відкладення вуглецю, що отримується за рахунок процесу піролизу. Як правило, до складу газової фази входить один вуглеводень або ряд вуглеводнів, наприклад, метан, що призводить в результаті с піролизу до виділення вуглецю. Ге)

Ущільнення вуглецем в рідкій фазі включає в себе занурення заготовки в попередник (джерело) вуглецю в рідкій фазі, наприклад, в смолу з ненульовим вмістом коксу, і видозміну первинного джерела вуглецю шляхом його термічної обробки.

Зараз технологія виготовлення гальмівних пристроїв з використанням композитних матеріалів на основі С/С сч застосовується при створенні дискових гальм літаків, але використання цих матеріалів для гальм наземних ою машин обмежене спортивними автомобілями, що беруть участь в гонках в рамках Формули 1.

При цьому композитні матеріали на основі С/С звичайно отримують при ущільненні заготовки матрицею З вуглецю, що отримується піролізом при хімічному осадженні з газової фази. Однак такий спосіб вимагає багато «ф часу і є таким, що дорого коштує, при цьому кінцева ціна продукту, вища за ту, що потрібно при широкому 3о використанні таких матеріалів в інших областях, наприклад, на залізниці або в легкових автомобілях. Крім о того, у цих випадках вимоги до елементів гальмових пристроїв інші в порівнянні з тим, що має місце в авіації або при проведенні змагань по Формулі 1. І хоч ці вимоги в цілому є менш жорсткими, але при випробуваннях, проведених заявником, був виявлений цілий ряд невирішених проблем. Так, наприклад, виявилося, що « ефективність гальмування істотним чином змінюється в залежності від інтенсивності гальмування, і вона З 740 виявляється дуже низькою в умовах підвищеної вологості. Крім того, має місце значний знос гальмових с пристроїв, що визначає їх дуже Короткий термін служби. з» Для вирішення, хоча би частково, цих задач, наприклад, для збільшення зносостійкості, в європейському патенті ЕР-А-О 300 756 було запропоновано виготовляти елементи тертя з композитного матеріалу на основі

С/С, що отриманий шляхом зміцнення заготовки при хімічному осадженні з газової фази, а у кінцевій фазі насичувати їх кремнієм при зануренні в розплавлений кремній, що призводить до хімічної реакції між кремнієм і і-й вуглецем матриці і до утворення карбіду кремнію (5іС). «» При цьому процес хімічного осадження з газової фази, як це звичайно має місце в цей час, запишається досить тривалим і дорого коштує. е Задачею даного винаходу є створення елементів гальмівних пристроїв на основі композитного матеріалу с 20 су/с-віс, собівартість і робочі характеристики яких були б такі, щоб ці пристрої можна було застосовувати в конструкції гальм залізничного транспорту, легксових автомобілів, що серійно випускаються, або спортивних о автомашинах, а також на транспорті, що використовується в промисловості і народному господарстві, наприклад, в конструкції гальм вантажних автомобілів.

Зокрема, задачею винаходу є створення елементів гальмівних пристроїв, що мають стабільну і відтворювану 25 ефективність гальмування незалежно від інтенсивності гальмування і від ступені вологості навколишнього

ГФ) середовища.

Також задачею винаходу є створення елементів гальмових пристроїв з високою зносостійкістью, які о забезпечують можливість роботи елементів тертя в контакті з матеріалами з різними властивостями.

Ці задачі вирішуються шляхом використання елементів гальмівних пристроїв, які мають, щонайменше одну 60 поверхню тертя і виконаних на основі композитного матеріалу, що має міцну основу з вуглецевих ниток і матрицю, що має в своєму складі хоч би одну фазу вуглецю і фазу карбіду кремнію; при цьому в гальмовому елементі щонайменше поблизу його однієї або кожної поверхні тертя матриця має першу фазу, що містить поблизу зміцнюючої волокнистої основи піровуглець, отриманий в процесі хімічного осадження з газової фази, і другу жароміцну фазу, отриману, хоч би частково, шляхом піролі зу рідкої фази- попередника, а також фази бо карбіду кремнію.

Подібний елемент гальмівного пристрою може являти собою гальмівний Диск або, щонайменше, накладку дискового гальма в конструкції гальм залізничних вагоні, гальмо серійного легкового автомобіля або спортивного автомобіля або гальмо транспортного засобу, що використовується в народному господарстві або промисловості.

Під фазою піровуглецю тут розуміється фаза вуглецю, що отримана в результаті пірол Бу при хімічному осадженні з газової фази при використанні одного або цілого ряду джерел вуглецю, що взяті в газовій фазі.

Під жароміцною фазою тут мається на увазі фаза вуглецю або кераміки.

Найкращим складом композитного матеріалу, принаймні поблизу однієї або кожної робочої поверхні, що 7/о треться, є наступний процентний склад по об'єму: 1595 - 3595 волокна на основі вуглецю, 1095 - 55965 першої фази матриці на основі піровуглецю, отриманого при хімічному осадженні з газової фази, 295 - З095 другої фази матриці з жароміцного матеріалу, що отримується, хоч би частково, з рідкого попередника і 1096 - 359о карбіду кремнію.

Фаза матриці, що отримується шляхом хімічного осадження з газової фази, утворює на волокнах суцільне покриття з піровуглецю постійної товщини, яке щонайменше спочатку, не має тріщин. Піровуглець, повністю закриваючи волокна, здатний їх захистити в процесі формування фази матриці з карбіду кремнію. Крім того, піровуглець, отриманий шляхом хімічного осадження з газової фази, має підвищену теплопровідність і забезпечує композитному матеріалу мінімально необхідні термомеханічні характеристики, зокрема, він здатний грати роль теплошдводу для енергії, що виділяється в процесі тертя. Крім піровугллецю перша фаза матриці може мати один або декілька шарів матеріалу, що здатний захистити піровуплець, а також шар волокон з вуглецю що лежить під ним, від впливу кисню. В якості матеріалу, що забезпечує захист від кисню, що наноситься при хімічному осадженні з газової фази, використовується карбід кремнію, потрійна система 51І-8-С сч г або карбід бору. Цей матеріал може бути вибраний з попередників скла, що самозаповнюють пори, тобто матеріалів, здатних після окислення утворювати скло, яке, змінюючи свою в'язкість при. робочій температурі і) елемента гальмового пристрою, заповнює тріщини, що виникли в першій фазі матриці.

Для здійснення хімічного осадження з газової фази можуть бути використані різні способи, зокрема, ізобарно-ізотермічні способи, способи з градієнтом температури, способи з градієнтом тиску або способи су зо плівкового випаровування. Спосіб, що використовує градієнт температури, може здійснюватися при використанні індуктивного зв'язку між індуктором і якорем, розташованим поруч із заготовкою, що зміцнюється, або за о допомогою прямого зв'язку між індуктором і заготовкою. Ізотермічні способи і способи з градієнтом тиску «г реалізовують шляхом організації шляху для попередника в газовій фазі для матриці або у вигляді потоку, що направляється в ізобарних умовах, як це описано в заявці на патент Франції 2 733 254, або з використанням « зв примусового потоку, як це описано в міжнародній заявці МХО 96/15288. Способи плівкового випаровування ю включають занурення заготовки у ванну і її розігрівання до такої температури, що навколо неї утворюється шар пари попередника так, що осадження відбувається з газової фази, і це описане в патенті 05 4 472 454.

Друга фаза матриці з вуглецю або з кераміки може бути сформована з використанням продукту перегонки смоли або дьогтю або при використанні продуктів піролізу попередників кераміки. Так в якості смол - « попередників вуглецю в рідкому стані були вибрані речовини серед твердіючих при нагріванні смол, наприклад пев) с фенольні смоли, фуранові смоли або епоксидні смоли, термопластичні смоли, дьоготь або їх комбінації. В якості керамічних попередників в рідкому стані бралися, наприклад, полікарбосиланові або полісилазанові смоли або їх ;» комбінації. В якості попередників керамічних матеріалів в рідкому стані, як правило, беруться полікацбосиланові смоли, полісилазани або їх комбінації. Якщо одна фаза матриці отримана з рідкої фази,

Наприклад, з вугільної смоли, то її теплопровідність виявляється порівняно невисокою. В наслідок цього з с самого початку процесу гальмування місцева температура поблизу поверхні, що треться, стає досить високою.

Якщо в якості речовин, що труться, використані композитні матеріали С/С-5іС, м вони характеризуються о порівняно низьким значенням коефіцієнта тертя при низьких температурах, але з підвищенням температури цей їх коефіцієнт зростає. Швидке зростання коефіцієнта тертя до значних значень забезпечує високу ефективність 5ор гальмування, починаючи з самих малих швидкостей, а також високу ефективність гальмування в умовах о підвищеної вологості. Крім того, оскільки жароміцна фаза, яка отримана з рідкого стану, становить тільки

Із частину матриці що не знаходиться в контакті з волокнами, то вона по суті не впливає на процес теплопередачі. Більш того, друга фаза матриці являє собою зерна вуглецю, або кераміки, розташовані в серцевині пор, що присутні в матеріалі після формування першої фази матриці. У результаті цього з'являється дв Можливість заповнити пори останньої фази матриці карбідом кремнію. Таке заповнення пор дозволяє виключити вплив вологи навколишнього середовища на властивості поверхонь тертя. (Ф, Можливе часткове утворення другої фази матриці з використанням твердих наповнювачів, наприклад, ка порошку вуглецю або керамічного матеріалу або порошку матеріалу, що забезпечує захист від окислення.

Наповнювачі можливо вводити у вигляді суспензій попередника в рідкій фазі. во Фаза матриці з карбіду кремнію виявляється ефективною в боротьбі проти зносу. Вона забезпечує композитному матеріалу підвищену жорсткість, що дозволяє використати в якості матеріалів тертя широкий спектр речовин. Крім того, присутність ІС дозволяє підвищити ефективність гальмування при сухих поверхнях, починаючи з самих малих енергій. 5іС також підвищує стійкість виробів проти окислення, оскільки при цьому утвориться бар'єр, що перешкоджає проникненню кисню повітря в серцевину композитного матеріалу, крім того, 65 Значною мірою знижується пористість матеріалу.

Однією з особливостей елементів гальмівних пристроїв, що пропонуються у винаході, є те, що в матриці є фаза карбіду кремнію, яка може починатися тільки з деякої певної глибини від кожної або всіх поверхонь тертя.

Таким чином, якщо мова йде про елемент гальмівного пристрою і таким елементом є гальмівний диск, що складається з серцевини і щонайменше з однієї деталі, що треться, або з деталі, що піддається зносу з однією поверхнею тертя, то серцевина диска, хоч би частково, може бути виконана з композитного матеріалу, де в матриці немає фази карбіду кремнію. При цьому відсутність фази карбіду кремнію знижує жорсткість серцевини і це гарантує її високі механічні властивості при змінному режимі гальмування, коли зусилля, як правило, передаються за рахунок механічних зв'язків до внутрішнього або зовнішнього ободу серцевини.

Крім цього, можливе створення елемента гальмівного пристрою згідно з винаходом у вигляді гальмівної 7/о накладки, або накладки, що працює на знос, яка закріплюється на серцевині металевого диска. У такій накладці може бути фаза карбіду кремнію, що пронизує її по всій товщині або тільки до певної глибини, починаючи з поверхні тертя.

Ще однією задачею винаходу є створення способу виготовлення елемента гальмівного пристрою з композитного матеріалу С/С-5іС, основою якого є спосіб утворення заготовки з волокон вуглецю з певною 7/5 Пористістю і щільністю з використанням матриці, що включає в себе як мінімум одну фазу з вуглець і одну фазу з карбіду кремнію.

Згідно з винаходом ущільнення заготовки включає: перший етап такого хімічного введения з газової фази, щоб забезпечити заповнення від 1095 до 5595 по об'єму заготовки першою фазою матриці, що містить піровуглець, створюючи на волокнах вуглець суцільне покриття; другий етап ущільнення змочуванням вже 2о частково ущільненої заготовки сумішшю, що включає в себе попередник жароміцного матеріалу в рідкій фазі, і перетворенням цього попередника шляхом термообробки; третій етап, де формується матриця з карбіду кремнію щонайменше поблизу тільки однієї або всіх поверхонь тертя.

Однією з особливостей способу є те, що на першому етапі ущільнення можна сформувати першу фазу матриці, що містить піровугллець і щонайменше один шар матеріалу, що захищає від окислення, і все це сч ов Виконується шляхом хімічного осадження з газової фази.

Іншою особливістю способу є те, що другий етап ущільнення полягає в просоченні вже частково ущільненої) і) основи спеціальною сумішшю. До її складу входить в рідкому стані попередник, що має хоч би одну компоненту, що вибрана з ряду смол і дьогтів, що постачають .в результаті піролізу вуглецевий залишок. У складі суміші можуть бути і смоли, що виділяють в результаті піролізу керамічний залишок. У її склад також може входити у с зо Вигляді суспензії твердотілий заповнювач, наприклад, порошок вуглецю кераміки або матеріал, що захищає від окислення. юю

Згідно з ще однією особливістю винаходу термообробка при високій температурі виконується на другому «г етапі ущільнення і перед формуванням фази матриці з карбіду кремнію. Ця термообробка проводиться при температурі між 18007С і приблизно 28507С, що дозволяє поліпшити термічні властивості кінцевого матеріалу, « з5 Зокрема його теплопровідність, і це особливо виявляється у випадку, коли друга фаза матриці - вуглець. ю

Фаза матриці з карбіду кремнію може бути отримана різними способами: силіціюванням шляхом введення кремнію в розплав і здійсненням реакції кремнію з вуглецем, що входить до складу щонайменше однієї з двох фаз матриці; силіціюванням шляхом введення газу-носія кремнію або шляхом введення парів кремнію при високій « температурі, як правило, понад 18007С; з с силіціюванням шляхом введення твердого наповнювача у вигляді порошку кремнію і подальшої термічної . обробки, яка призводить до реакції кремнію з вуглецем матриці; и? хімічним осадженням з газової фази або введенням твердотілого наповнювача у вигляді порошку 5іС, завислого в рідині, яка змочує попередньо

Ущільнену заготовку. с У випадку силіціювання ця операція з успіхом застосовується при одночасній обробці цілого ряду попередньо ущільнених заготовок, коли ці деталі розташовуються по черзі з джерелами кремнію, де основна частина о включає в себе кремній, а додаткова частина дозволяє сформувати утримуючу структуру і забезпечує дренаж ї5» для розплавленого кремнію; потім ця конструкція нагрівається до температури, що перевищує температуру 50р плавлення кремнію так, що розплавлений кремній з кожного джерела може поступати до однієї або до всіх вже о ущільнених заготовок, що близько лежать. Подібний спосіб силіціювання описаний в заявці на патент Франції Мо

Ге 95 13 458 від 14 листопада 1995 того ж заявника.

Перевагою заявленого способу є можливість контролю міри силіціювання. Для цього кількість кремнію, що вводиться в ущільнену заготовку Через одну або кожну доступну для розплаву поверхню, визначається в ов Залежності від необхідної глибини силіціювання так, щоб сформувати фазу матриці з карбіду кремнію на обмеженій глибині, починаючи від цієї поверхні або цих поверхонь тертя. (Ф, Нижче на прикладах, що не обмежують винахід, детально описуються варіанти здійснення винаходу. При ка цьому опис ілюструється кресленнями, на яких представлене наступне: фіг.1 - послідовні етапи способу, що відповідає винаходу, во фиг.2, З і 4 - схематичне представлення мікроструктури композитного матеріалу на різних етапах виготовлення елемента гальмівного пристрою і фіг.5 і б криві, що показують зміну коефіцієнта тертя у часі в ході випробувань елемента гальмівного пристрою згідно з винаходом при різних швидкостях сковзання, різних величинах тиску при гальмуванні і в умовах низької і високої вологості. 65 У подальшому описі більш детально розглядається спосіб виготовлення елемента гальмівного пристрою у вигляді гальмівного диска з композитного матеріалу С/С-5ІС за умовою, що і інші типи елементів гальмівного пристрою також можуть виконуватися з того ж матеріалу, наприклад, гальмівні колодки і гальмівні накладки-на одній або двох поверхнях серцевини диска з однією або з двома, поверхнями тертя. Спосіб виготовлення гальмівного" диска включає (фіг.1): виготовлення заготовки круглої форми 10 з вуглецевих волокон, перший етап часткового ущільнення заготовки фазою матриці, хоч би що частково складається з піровуглецю, отриманого шляхом хімічного осадження з газової фази, другий етап часткового ущільнення за рахунок фази матриці з вуглецю або кераміки, що отримується, хоч би частково, в рідкому стані, 70 етап формування фази матриці з карбіду кремнію і кінцевий етап обробки диска для досягнення ним необхідних розмірів.

Первинна заготовка 10 з волокон виготовляється як суперпозиція шарів або страт волокнистої структури 12 або з ряду шарів різної текстури, причому шари прошиваються між собою . Волокниста структура 12 може являти собою матеріал типу фетру, тканини, трикотажу, тканини з однонаправленно розташованими нитками, /5 сплетеними як в кабелі або у вигляді джгута, або це складний матеріал, утворений цілим рядом шарів однонаправлених волокон, накладених одно на одне при їх різній орієнтації і нещільно прошитих між собою.

Різні шари або страти накладаються один на одного і скріпляються один з одним як ця описано, зокрема, в патенті США 4 790 052, причому кожна зшивка виконується з певною поверхневою щільністю стібків, а глибина проникнення голок зберігається незмінною з тим, щоб досягнути рівномірної по об'єму прошивки матеріалу.

Підбір кількості шарів або страт в наборі і їх прошивка забезпечують отримання матеріалу необхідної товщини.

Волокниста структура 12 складається з ниток вуглець або з ниток попередника вуглецю наприклад, з волокон попередньо окисленого поліакрилонітрила. В останньому випадку перетворення попередника у вуглець виконується за рахунок термообробки волокнистої структури до або після виготовлення основи.

Заготовка круглої форми може бути виготовлена шляхом накладення одна на одну і прошивки плоских страт і с ов Вирізування з них основи за допомогою пробійника по закінченні процесу прошивки. Крім того, можна використати попередньо обрізані страти круглої форми. Технологія виготовлення таких виробів добре відома і і) немає необхідності зупинятися на ній детально.

Об'єм, в процентах, що займають волокна вуглецю в заготовці, як правило, повинен укладатися між 1595 і 3590. Він залежить від коефіцієнта перекриття волокон в структурі, що використовується, і від щільності с зо прошивки, що викликає ефект ущільнення волокнистої структури. Під об'ємним коефіцієнтом волокон тут розуміється частка ефективного об'єму заготовки, що дійсно займається волокнами. Об'ємний коефіцієнт о волокон може виявитися нижче поблизу вільних поверхонь, наприклад, він може бути знижений на 1095 в «г порівнянні з частиною заготовки, що відповідає серцевині диска.

Дуже низьке значення об'ємного коефіцієнта волокон на рівні серцевини диска перешкоджає процесу « з5 Укріплення волокон, тобто знижує механічну міцність серцевини отриманого диска з композитного матеріалу, в. уУ той час як дуже високе значення об'ємного коефіцієнта волокон знижує міру пористості, яка необхідна для проведення запланованого ущільнення. Як результат, в заготовці досягається пористість від 65956 до 8595 по об'єму, і в залежності, головним чином, від способу обробки ці пори запишаються відкритими, тобто доступними ззовні. «

Після першого етапу ущільнення в заготовку можливо ввести твердотіле наповнення, щоб заповнити Її з с приблизно від 295 до 10905 по об'єму. Це твердотіле заповнення може бути у вигляді жароміцного порошку, тобто порошку вуглецю або кераміки. ;» Перший етап ущільнення полягає в розташуванні заготовки в камері установки для хімічного осадження в газовій фазі в ході ізобарно-ізотермічного процесу. Газова фаза для проведення реакції вводиться в камеру,

КОЛИ В ній створені необхідні умови по температурі і тиску, які сприяють процесу дифузії газової фази в пори с заготовки і відкладенню матеріалу матриці на волокнах як результат реакції в газовій фазі при контакті на поверхні волокон. Як правило, здійснюється відкладення піролітичного вуглецю з газової фази, яка містить один ве або декілька видів вуглеводнів, наприклад, метану. Звичайно в реакторі підтримується температура в межах від їх 9507С до 1150"С, а тиск - від їкПа до ЗкПа.

Бажано, щоб при проведенні процесу хімічного осадження з газової фази в камері розміщувався для о одночасної обробки ряд заготовок круглої форми. У французькій заявці на патент Мо 2 733 254, наведений

Ге приклад одночасного завантаження "стовпчиком" цілого ряду заготовок і їх обробки в потоці газу.

Як вже було вказано раніше, можна використати інші процеси хімічного осадження з газової фази, наприклад, процеси з градієнтом температур або з безпосереднім нагрівом заготовок за допомогою індуктора, процеси з градієнтом тиску або процеси з плівковим розпилюванням.

Хімічне осадження з газової фази призводить до формування суцільного покриття 15 з отриманого в

Ф) результаті піролізу вуглецю, яке покриває кожне волокно 14 (фіг.2). Цей Мерший етап ущільнення заготовки ка повинен продовжуватися доти, поки вона не заповниться піровуглецем від 1095 до 5595 по об'єму. Дійсно, кількості осадженого на волокнах піровуглецю повинне, вистачати для того, щоб забезпечити диску необхідну бо Теплопровідність і грати роль каналів для виходу тепла, а також забезпечити необхідну механічну міцність.

Однак кількість осадженого вуглецю повинна бути обмеженою з тим, щоб в матеріалі зберігалася певна кількість пор, які будуть заповнені в процесі подальшого ущільнення матеріалу.

Перший етап ущільнення також може включати утворення одного або декількох шарів матеріалу, що захищає виріб від окислення; матеріал наноситься на піровуглець або вводиться разом з шарами піровуглецю. Як 65 матеріал, що захищає від окислення і що наноситься шляхом хімічного осадження в газовій фазі, може бути вибраний карбід кремнію, карбід бору або потрійна суміш 5і-8-С . Зручно для середи з окислювачем вибирати матеріал, здатний при робочій температурі гальмівного диска перетворюватися в скло, яке автоматично заповнює пори.

Другий етап ущільнення проводиться в рідкій фазі при змочуванні заготовки, вже частково ущільненої, попередником вуглець або керамічного матеріалу, взятих в рідкій формі, і потім виконується термообробка матеріалу.

Як правило, як попередник вуглецю береться смола, що характеризується ненульовим виходом коксу (виходом коксу є відношення в процентах вуглецевого залишку, отриманого після обвуглювання, по відношенню до початкової маси смоли) або дьоготь. Як смоли беруть матеріали, що твердіють при нагріві, наприклад, 7/0 поліфенольні смоли, фуранові смоли або епоксидні смоли. Як джерела кераміки, як правило, беруть будь-яку смолу, наприклад, полікарбосиланову або полісилазанову або їх комбінацію.

Змочування, як правило, виконується шляхом занурення заготовки у ванну зі сумішшю, звичайно утвореною смолою і розчинником. Змочування може проходити під тиском або у вакуумі так, щоб сприяти процесу проникнення суміші в усі пори, що залишилися в заготовці. Змочена заготовка висушується і після розподілу /5 бмоли зазнає процесу піролизу при температурі від 90072 до 10007С.

Другий етап ущільнення складається з цілого ряду циклів, що послідовно виконуються, змочування - виділення вуглецю, щоб заповнити від 495 до 4095 заготовки по об'єму жароміцною фазою. Дійсно, кількість вуглецю або кераміки, що отримана з рідкої фази, повинна бути достатньою, щоб в кінцевому композитному матеріалі жароміцна фаза з низьким коефіцієнтом теплопровідності забезпечувала б швидкий перехід до Підвищеного коефіцієнта тертя. При цьому, в матеріалі повинна запишатися певна кількість відкритих пор, що забезпечує формування фази матриці з карбіду кремнію.

У прикладі, що описується, отриманим з рідкої фази жароміцним матеріалом є вуглець. Він використовується у вигляді зерен 16 з коксу смоли або дьогтю, що вводяться в пори 17 попередньо ущільненої заготовки (фіг.3).

На другому етапі ущільнення в матеріал може бути введений твердотілий наповнювач, що використовується с ов У вигляді суспензії в рідкому попередникові. Таким наповнювачем може бути, наприклад, порошок вуглецю, подрібнена кераміка або порошок матеріалу, здатного захистити суміш від окислення; таким матеріалом є і) попередник скла, що заповнює пори.

Відразу після формування другої фази матриці проводять термообробку при температурі в діапазоні від 18007С до 28507С, особливо якщо в процесі використовується вуглець, і виконується це для поліпшення с зо теплопровідності матеріалу.

Фаза матриці з карбіду кремнію може бути отримана шляхом силіціювання заготовки, тобто шляхом введення юю в ті пори, що залишилися і є доступні ззовні, кремнію, що є або розплавленим, або з газової фази, і «г проведення реакції кремній - піролітичний вуглець першої фази матриці і реакції кремній - вуглець другої фази. Можливо використати відомі технології силіціювання, наприклад, при зануренні у ванну з розплавленим « з5 кремнієм або приводячи заготовку, що ущільнюється, через дренаж в контакт з розплавленим кремнієм, ю вміщеним у ванну, і використовуючи явище капілярності.

Перевагу віддають процесу силіціювання в "купі", наприклад, описаний у вказаній вище заявці на патент

Франції Мо 95 13458. Декілька заготовок після первинного ущільнення 10 укладаються одна на одну, причому між ними вміщують джерела кремнію 18 і ці ж джерела розташовуються зверху і знизу купи. Як джерела кремнію 18 « береться матеріал з переважним вмістом цього елемента або матеріал на основі кремнію, наприклад, у вигляді п с порошку, а також матеріал з низьким вмістом кремнію, але здатний сформувати структуру, що утримує розплавлений кремній, і здатну забезпечити його подачу. Як фаза з низьким вмістом кремнію береться матеріал ;» з жорсткою ніздрюватою структурою, що подібна структурі бджолиних стільників 18а, причому чарунки заповнюються порошком кремнію 185. Як варіант, як фазу з низьким вмістом кремнію береться матеріал у

Вигляді тримірних решіток з розвиненою системою пор, подібно повсті з короткими волокнами, або нежорстка с пориста структура типу вспіненого матеріалу, причому фаза з низьким вмістом кремнію розповсюджується на весь об'єм джерела кремнію. ве Процес силіціювання здійснюється шляхом нагріву купи заготовок 10 і джерел кремнію 18 до температури в їх діапазоні від 14107 до 16007С, при зниженому тиску, наприклад, при тиску нижче за 50кПа, і в нейтральній 5о атмосфері, наприклад, в атмосфері аргону або у вакуумі. Коли кремній в чарунках 18 досягне температури о плавлення, він стікає до прилеглих заготовок і проникає в них через стінки, що знаходяться в контакті з

Ге чарунками 18. Витікання кремнію з джерела 18 відбувається під дією сили тяжіння в напрямі до заготовки 10, що розташована нижче джерела, а під дією капілярних сил - вгору, до заготовки 10, що розташована над джерелом.

Розплавлений кремній проникає в пори, що залишилися в попередньо ущільненій заготовці 10", де утворює в ході реакції з вуглецем (або з піровуглецем 15, або з вуглецем, що отриманим з рідкої фази (фіг.4)) карбід

Ф) кремнію (5ІС). В результаті отримуємо шар карбіду кремнію аж до серцевини ущільненої заготовки там, де пори ка є доступними. Цей шар в залежності від розподілу пор, що залишилися в заготовці після ущільнення, але до силіціювання, може складати від декількох мікрон до 10 мікрон, якщо в джерелі досить кремнію. В результаті бо отримуємо диск з внутрішнім захистом від окислення шаром ЗіС 19, що утворює бар'єр для кисню повітря. Крім того, поблизу поверхонь тертя диска карбід кремнію БІС забезпечує виробу твердість і зносостійкість. Після реакції кремнію з піролитичним вуглецем, який покриває поверхню пор 17, а також з вуглецем у вигляді зерен 16, які частково заповнюють пори, отриманий карбід кремнію 5іС 19 хоч би частково закриває пори і таким чином забезпечує непроникність композитного матеріалу. Як результат, на матеріал практично не впливає вологість 65 навколишнього середовища.

Отриманий диск 20 обробляється до отримання необхідних розмірів, зокрема, шляхом шліфування своєї або своїх робочих поверхонь; обробляється периферія і внутрішні поверхні пазів або отворів (не показані), які дозволяють прикріпляти диск 20 до пристрою, де він експлуатується.

Обробка диска може здійснюватися до процесу силіціювання. При цьому поверхні джерел кремнію 18 повинні мати форму, комплементарну до форми поверхонь диска.

Процес силіціювання приводить до того, що заготовка, що ущільнюється, заповнюється карбідом кремнію від 1096 до 3595 об'єму. Залишковий об'єм пор в ущільненій заготовці після силіціювання знижується до величини, що не перевищує 1095.

В підсумку об'єм отриманого диска 20 складає: 76 від 1595 до 3695 вуглецевих волокон, від 595 до 4595 піролітичного вуглецю, отриманого внаслідок хімічного осадження з газової фази і який не перейшов в 5ІіС, від 295 до 3095 вуглецю, отриманого з рідкої фази і який не перейшов в 5ІіС і від 1095 до 3595 БІС.

Отриманий матеріал має дуже невисоку щільністю, що складає від 1600 до 210Окг/куб.м.; він має коефіцієнт теплового розширення не більше за 2/1000000 на "К і коефіцієнт теплопровідності, що перевищує цей показник для сталей. Нижче буде показано, що матеріал має стабільні і відтворювальні характеристики тертя без стрибків і без помітного впливу на них параметрів навколишнього середовища.

Хоч раніше вже вказувалося на можливість силіціювання ущільненої заготовки аж до її серцевини, перевагою способу є те, що можливо обмежити глибину силіціювання, починаючи від кожної робочої поверхні. Таке обмеження має місце, якщо використати джерела кремнію, що містять в собі мінерал в кількостях, недостатніх для повного силіціювання заготовки. Недостатність кремнію задається в залежності від необхідної глибини обробки. Таким чином, є можливість отримати диски, подібні зразкам 20' (фіг.1), де частини, що труться або схильні до зносу, 2Та і 275, силіціюються, в той час як в серцевина диска 22" не містить ЗіС, принаймні, в сч його центральній частині. Таким чином, ЗіС забезпечує необхідну жорсткість і зносостійкість, а також знижує кількість пор в матеріалі в робочих зонах, а відсутність ЗІС хоч би в значній частині серцевини сприяє і) підвищенню теплопровідності матеріалу і його механічній стійкості. Дійсно, менша жорсткість матеріалу серцевини забезпечує кращу передачу зусиль від диска до нерухомої деталі (або до деталі, що обертається,), з якою він з'єднаний, як правило, через пази, утворені вздовж верхнього або нижнього обода серцевини. с зо Раніш був описаний спосіб формування фази матриці з карбіду кремнію шляхом силіціювання при подачі кремнію в розплавленому стані. Однак можливо розглянути і інші способи формування такої фази матриці, о наприклад, силіціювання кремнієм, що вводиться у вигляді порошку з наступною термічною обробкою, хімічне «г осадження з газової фази і введення твердотілого наповнювача 5ІіС.

Добре відомий спосіб хімічного осадження з газової фази 5іС, де як попередник, в газовій фазі, як « зв правило, береться метилтрихлорсилан (МТС). Спосіб здійснюється в ізобарно-ізотермічних умовах або в умовах ю градієнта температури або тиску. При здійсненні способу з градієнтом температури нагрів попередньо ущільненої заготовки можна здійснювати, безпосередньо використовуючи індуктор.

Внесення наповнювача здійснюється шляхом занурення в вакуумі в суспензію порошку 5іС. Спосіб може бути доповнений кінцевим етапом хімічного осадження з газової фази. «

У разі хімічного осадження з газової фази і внесення наповнювача хімічної взаємодії з піролітичним з с вуглецем або вуглецем, що входить, як правило, до складу жароміцної фази, не відбувається. Внаслідок цього . до складу композитного матеріалу, отриманого в кінцевій стадії, входить вуглець, що виділений на першому і а другому етапах ущільнення.

Приклад 1

Диски і башмаки для гальм залізничних вагонів виготовляють таким чином. с Волокнисті заготовки приготовляють шляхом прошивки накладених один на один шарів з матеріалу типу повсті з вуглецевими волокнами, і зразки обрізають так, щоб отримати заготовки дисків круглої форми товщиною пи бО мм, внутрішнім діаметром 235мм і зовнішнім діаметром ббОмм, а заготовки башмаків у вигляді їх паралелепіпеда мають розміри 15мм х 8мм х 40мм. Волокна в заготовках по об'єму займають 2590.

Перший етап ущільнення заготовок шляхом хімічного осадження з газової фази здійснюється в атмосфері, іні що містить суміш природного газу і пропану, причому температура процесу становить приблизно 10002С, а тиск - з біля 1,3кПа. Хімічне осадження продовжується до заповнення приблизно 4290 об'єму заготовки " піролітичним вуглецем.

Частково ущільнені заготовки занурюються в фурановую смолу і потім обробляються термічно так, щоб утворити другу фазу матриці з коксу смоли. Після сушки і полімеризації смоли, остання зазнає обвуглювання при температурі 90076. іФ) Змочування смолою дозволяє отримати кокс, що займає по об'єму до 1795 заготовки. ко Ущільнені таким чином вуглецем заготовки характеризуються наявністю пор, доступних іззовні, що складають близько 1695 об'єму виробу. во Після обробки ущільнені заготовки силіціюють в купах за способом, описаним у вказаній вище заявці на патент Франції Мо 95 13458.

Кількість кремнію в розплаві, що вводиться в заготовки, вибирається таким, щоб отримати фазу матриці 51іС, що складає близько 2095 по об'єму від композитного силіційованого матеріалу, що відповідає відкладанню ЗіС приблизно на 10 мікрон в глибину. 65 Виготовлені таким чином елементи гальмівних: пристроїв (диски і башмаки) характеризуються щільністю приблизно 195Окг/куб.м. і кінцевим вмістом пор біля 1095 по об'єму, при цьому склад матеріалу по об'єму наступний: біля 2595 волокон вуглецю, біля 3795 піролгтичного вуглецю, отриманого внаслідок хімічного осадження з газової фази, біля 895 вуглецю з коксу смол і біля 2095 ІС.

Виготовлені таким способом диск і башмаки були перевірені на стенді для перевірки гальмівних пристроїв при низькій вологості і при швидкості ковзання в межах від 5 до 10Ом/с. Коефіцієнт тертя вимірювався для різних швидкостей ковзання і в різні робочі моменти. На фіг.5 заштрихована ділянка є зоною, де знаходяться 7/о всі виміряні значення. Таким чином, можна бачити, що ефективність тертя в широких межах, зміни швидкості ковзання запишається незмінною.

Такий же гальмівний пристрій був перевірений в умовах сухого гальмування при постійній швидкості ковзання в 20м/с. Після притирання протягом Зхв. під тиском гальмування О0,55МПа був виміряний коефіцієнт тертя при прикладенні тиску гальмування відповідно 0,25МПа, 0,55МПа і 1МПа протягом З хвилин. Крива А на фіг.б /5 показує зміну коефіцієнта гальмування в залежності від часу.

Подібний гальмівний пристрій був перевірений в таких же умовах за винятком того, що була підвищена вологість, коли гальмовий пристрій постійно обприскувався водою. Крива В на фіг.б показує - зміни коефіцієнта гальмування в залежності від часу.

Криві А і В свідчать про добру роботу гальмівних пристроїв з використанням композитного матеріалу на 2о основі С-С з силіціюванням, що отриманий за способом, описаним у винаході. Коефіцієнт тертя залишається надзвичайно стабільним в умовах зміни тиску гальмування і, з іншого боку, можна бачити, що виміряні величини практично не міняються при зміні вологості сірки. Таким чином, можна сказати, що досягнута постійна ефективність гальмування, що не залежить від зовнішній умов в ході випробувань.

Приклад 2 сч

Диски для дискових гальм легкових автомобілів, самих дорогих в серії, були виготовлені наступним чином.

Заготовки виготовляли з накладених один на один шарів волокнистого матеріалу і прошитих шаром з і) волокон вуглецю, потім їх обрізали так, щоб отримати заготовки круглої форми у вигляді дисків товщиною Збмм, внутрішнім діаметром 16бОмм і зовнішнім діаметром ЗбОмм. Волокна в заготовках по об'єму займали 2296.

Перший етап хімічного осадження з газового середовища проводився так, щоб чергувати шари з с

Зо Піролітичним вуглецем і тонкі шари (товщиною приблизно 0,5мк) з карбіду бору В.С; при цьому заповнювалося 40905 початкового об'єму заготовки. о

Попередньо ущільнені заготовки занурювали в фенольну смолу і потім піддавали термообробці при 9007С, «г щоб сформувати другу фазу матриці з коксу смоли. Змочування дозволяло заповнити приблизно 1895 об'єму заготовок так, що кінцевий об'єм пор в них був приблизно 1090. -

Після обробки проводили силіціювання, так само як і в прикладі 1, але на обмежену глибину, починаючи від ю кожної робочої поверхні; тут використовувалося джерело кремнію, спеціально заповнене так, щоб кремнію було б недостатньо для силіціювання заготовки на всю її глибину. Отримані диски мали змінний склад: на перших 1Осм, починаючи від кожної робочої поверхні, склад по об'єму був наступним: 2295 волокон вуглецю, 25905 піровуглецю / В.С, 590 коксу смоли і приблизно 3395 5іС; об'єм пор, що залишилися в матеріалі, « був приблизно 7905, з с в решті диска, особливо в центральній зоні, склад по об'єму був наступним: 22905 волокон, 4095 піровуглецю / . В.С, 1895 коксу смоли і сліди карбіду кремнію; об'єм незаповнених пор - 10965. и?» Отримані диски мають більш низьку щільність, біля 17ООкг/куб.м. а також знижену жорсткість, однак характеристики тертя зон, що піддаються в дисках зносу, близькі до параметрів, приведених в прикладі 1.

Приклад З с Диски для автомобільних гальм виготовляли таким чином.

Заготовки з волокнами отримували шляхом прошивки накладених один на один шарів з волокнами з вуглецю ве і їх обрізали так, щоб отримати заготовки круглої форми у вигляді дисків товщиною З32мм, з внутрішнім їх діаметром 18Омм і зовнішнім діаметром 320мм. Волокна займали в заготовках 3090 по об'єму.

Перший етап хімічного осадження в газовій фазі проводився з тим, щоб сформувати першу фазу матриці з о піролітичного вуглецю, що займає 3095 об'єму заготовки.

Ге Частково ущільнені заготовки занурювали в полікарбосиланову смолу і потім піддавали термообробці так, щоб сформувати другу фазу матриці з ЗіС, що утворюється з продуктів піролізу і займає 1295 об'єму заготовки.

Ущільнені таким способом заготовки обробляли і в них хімічно осаджували з газової фази карбід кремнію в дв ХОДІ ізотермічно-ізобарного процесу аж до заповнення 2090 об'єму заготовки ІС.

У виготовленому диску зберігалося по об'єму до 895 пор. (Ф, Отримані диски мали знижену щільність, але характеристики тертя робочих зон були близькі до даних, ка отриманих для дисків у прикладі 1.

Приклад 4 60 Диски для гальм отримували наступним способом.

Заготовки з волокнами отримували шляхом прошивки накладених один на одного шарів матеріалу з волокнами з вуглецю і їх обрізали так, щоб отримати заготовки круглої форми, в яких волокна займали 2390 загального об'єму.

На першому етапі хімічного осадження з газової фази отримували фазу матриці з піровуглецю що займає 65 4590 об'єму заготовки.

Частково ущільнені заготовки змочували фенольною смолою, а потім піддавали термообробці при 9007 з тим, щоб сформувати другу фазу матриці з коксу смоли, яка займає 1095 об'єму заготовки.

Ущільнені по такій технології заготовки піддавали термообробці при 28007С з тим, щоб підвищити теплопровідність вуглецевої фази матриці.

На третьому етапі проводили хімічне осадження з газової фази для утворення фази карбіду кремнію (5ІіС), яка займає 1595 об'єму заготовки.

Отримані диски мали високі характеристики тертя.

Claims (30)

Формула винаходу

1. Елемент гальмівного пристрою щонайменше з однією робочою поверхнею тертя, виготовлений з композитного матеріалу, що має в своєму складі основу з волокон вуглецю і матрицю щонайменше з однією фазою вуглецю і фазою з карбіду кремнію, який відрізняється тим, що принаймні поблизу цієї робочої поверхні або поблизу кожної робочої поверхні тертя матриця має в собі першу фазу, розташовану поблизу посилюючих волокон і містить піровуглець, отриманий шляхом хімічного осадження з газової фази, другу жароміцну фазу, отриману щонайменше частково за рахунок піролізу матеріалу-попередника в рідкому стані, і фазу карбіду кремнію.

2. Елемент гальмівного пристрою за п. 1, який відрізняється тим, що поблизу робочої поверхні або робочих ор поверхонь тертя композитний матеріал містить по об'єму 15-35 956 волокон вуглецю, 10-55 96 першої фази матриці, що містить піровуглець, отриманий шляхом хімічного осадження з газової фази, 2-30 95 другої фази матриці жароміцного матеріалу, отриманої щонайменше частково з рідкого попередника і 10-35 95 фази карбіду кремнію.

З. Елемент гальмівного пристрою за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що перша фаза матриці включає в сч 25 себе щонайменше один шар з матеріалу, що захищає від окислення.

4. Елемент гальмівного пристрою за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що друга жароміцна фаза (о) складається з вуглецю.

5. Елемент гальмівного пристрою за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що друга жароміцна фаза складається з керамічного матеріалу. сч зо

6. Елемент гальмівного пристрою за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що присутня в матриці фаза з карбіду кремнію розповсюджується на обмежену глибину, починаючи від робочої або кожних робочих т) поверхонь тертя. «

7. Гальмівний диск, що має серцевину і щонайменше одну частину з поверхнею тертя, що піддається зносу, який відрізняється тим, що вони виконані згідно з будь-яким із пп. 1-6. « 35

8. Гальмівний диск за п. 7, який відрізняється тим, що його серцевина щонайменше частково виконана з ю композитного матеріалу, в якому до складу матриці не включена фаза карбіду кремнію.

9. Дискове гальмо, що призначене для використання в гальмівних пристроях на залізничному транспорті та в автомобілях, яке відрізняється тим, що містить щонайменше один диск, виконаний згідно з п. 7 або 8.

10. Дискове гальмо за п. 9, яке відрізняється тим, що його використовують в легкових, спортивних, вантажних « автомобілях. ш-в с

11. Спосіб виготовлення елемента гальмівного пристрою з композитного матеріалу щонайменше з однією робочою поверхнею тертя, що включає виготовлення заготовки з волокон вуглецю з розвиненою системою пор, :з» її ущільнення матрицею, що містить щонайменше одну фазу вуглецю і одну фазу карбіду кремнію, який відрізняється тим, що процес ущільнення заготовки включає в себе перший етап хімічного осадження з газової фази для заповнення 10-55 95 об'єму пор першою фазою матриці з піровуглецю, що покриває повністю с волокна вуглецю, другий етап ущільнення за рахунок змочування частково ущільненої заготовки в суміші, що містить попередник жароміцного матеріалу в рідкому стані, і перетворення цього попередника шляхом ве термообробки, і третій етап формування фази матриці з карбіду кремнію щонайменше поблизу однієї робочої їз або кожної робочої поверхні.

12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що виготовляють заготовку, що має об'ємний коефіцієнт о заповнення волокнами 15-35 9б. ГЕ

13. Спосіб за п. 11 або 12, який відрізняється тим, що в заготовку до проведення першого етапу ущільнення вводять твердотілий жароміцний наповнювач.

14. Спосіб за будь-яким з пп. 11-13, який відрізняється тим, що на першому етапі ущільнення за рахунок хімічного осадження з газової фази формують першу фазу матриці з піровуглецю і щонайменше один шар матеріалу, що захищає від окислення. (Ф)

15. Спосіб за будь-яким з пп. 11-14, який відрізняється тим, що на другому етапі ущільнення заповнюють 4-40 ко до об'єму заготовки жароміцним матеріалом, що отримується з рідкої фази.

16. Спосіб за будь-яким з пп. 11-15, який відрізняється тим, що другий етап ущільнення включає в себе бор Змочування вже частково ущільненої заготовки в суміші, що включає в себе попередник в рідкому стані і що містить щонайменше одну зі сполук, вибраних з ряду смол або дьогтів, які утворюють в результаті піролізу осад вуглецю, і смол, які утворюють в результаті піролізу осад кераміки.

17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що до складу речовини для змочування входить також твердотілий наповнювач у вигляді суспензії з порошку вуглецю, кераміки, а також речовина, що захищає від б5 окислення.

18. Спосіб за будь-яким з пп. 11-17, який відрізняється тим, що після другого етапу ущільнення і перед третім етапом здійснюють термообробку при температурі 1800-2850 70.

19. Спосіб за будь-яким з пп. 11-18, який відрізняється тим, що виконують третій етап ущільнення для заповнення 5-35 90 об'єму заготовки карбідом кремнію щонайменше в зонах біля робочої поверхні тертя або біля кожної робочої поверхні.

20. Спосіб за будь-яким з пп. 11-19, який відрізняється тим, що третій етап ущільнення виконують таким чином, щоб довести залишковий об'єм пор у вже ущільненій заготовці до величини, меншої за 10 95 об'єму щонайменше поблизу робочої поверхні тертя або біля кожної робочої поверхні.

21. Спосіб за будь-яким з пп. 11-20, який відрізняється тим, що третій етап формування фази матриці з 70 карбіду кремнію включає силіціювання шляхом введення кремнію в розплавленому стані та його реакції з вуглецем, що входить до складу щонайменше однієї з перших двох фаз матриці.

22. Спосіб за п. 21, який відрізняється тим, що силіціювання здійснюють відразу для декількох ущільнених заготовок, розташовуючи їх по черзі з джерелами кремнію, що містять головну фазу на основі кремнію і допоміжну фазу для формування структури, призначеної для утримання розплавленого кремнію і забезпечення його подачі, причому вказані операції виконують за нагріву при температурі, вищій за температуру плавлення кремнію, так, що розплавлений кремній з кожного джерела здатний проникати в прилеглу ущільнену заготовку або кожну з сусідніх ущільнених заготовок.

23. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що в джерелах кремнію використовують як головну фазу порошкоподібний кремній.

24. Спосіб за п. 22 або 23, який відрізняється тим, що в джерелах кремнію як допоміжну фазу використовують тримірну структуру, що охоплює все джерело кремнію.

25. Спосіб за п. 24, який відрізняється тим, що як тримірну структуру вибирають жорсткий матеріал з чарунками, решітку з волокон і нежорсткий матеріал з чарунками.

26. Спосіб за будь-яким з пп. 21-25, який відрізняється тим, що кількість кремнію, яка вводиться в сч 2г5 Ущільнену заготовку через робочу поверхню тертя або кожну робочу поверхню, залежить від заданої глибини проникнення при силіціюванні, щоб сформувати фазу матриці з карбіду кремнію на обмеженій глибині, і) починаючи від рівня робочої поверхні тертя або кожної робочої поверхні.

27. Спосіб за будь-яким з пп. 11-20, який відрізняється тим, що третій етап формування фази матриці з карбіду кремнію виконують шляхом хімічного осадження з газової фази. с зо

28. Спосіб за будь-яким з пп. 11-20, який відрізняється тим, що третій етап формування фази матриці з карбіду кремнію виконують шляхом силіціювання за рахунок подачі при високій температурі газу, що містить о кремній. «Е

29. Спосіб за будь-яким з пп. 11-20, який відрізняється тим, що третій етап формування третьої фази матриці з карбіду кремнію виконують шляхом силіціювання при введенні порошку кремнію і термообробки. «

30. Спосіб за будь-яким з пп. 11-20, який відрізняється тим, що третій етап формування третьої фази з ю карбіду кремнію виконують принаймні частково шляхом введення твердотілого наповнювача у вигляді суспензії порошку карбіду кремнію в рідині.

- . и? 1 щ» щ» 1 Ко) іме) 60 б5