A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
METHOD OF OBTAINING NANOSTRUCTURED SILICON-CARBIDE CERAMICS
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to inorganic chemistry, namely to obtaining silicon-carbide materials and products, and can be applied as thermal-protective, chemically and erosion resistant materials, used in creation of aviation and rocket technology, carriers with developed surface of heterogeneous catalysis catalysts, materials of chemical sensorics, filters for filtering flows of incandescent gases and melts, as well as in nuclear power industry technologies. To obtain nanostructures SiC ceramics solution of phenolformaldehyde resin with weight content of carbon from 5 to 40% with tetraethoxysilane with concentration from 1·10to 2 mol/l and acidic catalyst of tetraethoxysilane hydrolysis id prepared in organic solvent; hydrolysis of tetraethoxysilane is carried out at temperature 0÷95°C with hydrolysing solutions, containing water and/or organic solvent, with formation of gel. Obtained gel is dried at temperature 0÷250°C and pressure 1·10÷1 atm until mass change stops, after which carbonisation is realised at temperature from 400 to 1000°C for 0.5÷12 hours in inert atmosphere or under reduced pressure with formation of highly-disperse initial mixture SiO-C, from which ceramics is moulded by spark plasma sintering at temperature from 1300 to 2200°C and pressure 3.5÷6 kN for from 3 to 120 min under conditions of dynamic vacuum or in inert medium. Excessive carbon is burned in air at temperature 350÷800°C.EFFECT: obtaining nanostructured silicon-carbide porous ceramics without accessory phases.4 cl, 4 dwg, 3 ex
Изобретение относится к неорганической химии, а именно к получению карбидокремниевых материалов и изделий, и может быть применено в качестве теплозащитных, химически и эрозионностойких материалов, используемых при создании авиационной и ракетной техники, носителей с развитой поверхностью катализаторов гетерогенного катализа, материалов химической сенсорики, фильтров для фильтрации потоков раскаленных газов и расплавов, а также в технологиях атомной энергетики. Для получения наноструктурированной SiC керамики готовят раствор в органическом растворителе фенолформальдегидной смолы с массовым содержанием углерода от 5 до 40% с тетраэтоксисиланом с концентрацией от 1·10до 2 моль/л и кислотным катализатором гидролиза тетраэтоксисилана; проводят гидролиз тетраэтоксисилана при температуре 0÷95°C гидролизующими растворами, содержащими воду и/или органический растворитель, с образованием геля. Полученный гель сушат при температуре 0÷250°C и давлении 1·10÷1 атм до прекращения изменения массы, после чего осуществляют карбонизацию при температуре от 400 до 1000°C в течение 0,5÷12 часов в инертной атмосфере или при пониженном давлении с образованием высокодисперсной стартовой смеси SiO-C, из которой формуют керамику искровым плазменным спеканием при температуре от 1300 до 2200°C и давлении 3,5÷6 кН в течение от 3 до 120 мин в условиях динамического вакуума или в инертной среде. Избыточный углерод выжигают на воздухе при температурах 350÷800°C. Технический результат изобретения - получение наноструктурированной карбидокремниевой пористой керамики без посторонних фаз. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.
METHOD OF OBTAINING NANOSTRUCTURED SILICON-CARBIDE CERAMICS
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to inorganic chemistry, namely to obtaining silicon-carbide materials and products, and can be applied as thermal-protective, chemically and erosion resistant materials, used in creation of aviation and rocket technology, carriers with developed surface of heterogeneous catalysis catalysts, materials of chemical sensorics, filters for filtering flows of incandescent gases and melts, as well as in nuclear power industry technologies. To obtain nanostructures SiC ceramics solution of phenolformaldehyde resin with weight content of carbon from 5 to 40% with tetraethoxysilane with concentration from 1·10to 2 mol/l and acidic catalyst of tetraethoxysilane hydrolysis id prepared in organic solvent; hydrolysis of tetraethoxysilane is carried out at temperature 0÷95°C with hydrolysing solutions, containing water and/or organic solvent, with formation of gel. Obtained gel is dried at temperature 0÷250°C and pressure 1·10÷1 atm until mass change stops, after which carbonisation is realised at temperature from 400 to 1000°C for 0.5÷12 hours in inert atmosphere or under reduced pressure with formation of highly-disperse initial mixture SiO-C, from which ceramics is moulded by spark plasma sintering at temperature from 1300 to 2200°C and pressure 3.5÷6 kN for from 3 to 120 min under conditions of dynamic vacuum or in inert medium. Excessive carbon is burned in air at temperature 350÷800°C.EFFECT: obtaining nanostructured silicon-carbide porous ceramics without accessory phases.4 cl, 4 dwg, 3 ex
Изобретение относится к неорганической химии, а именно к получению карбидокремниевых материалов и изделий, и может быть применено в качестве теплозащитных, химически и эрозионностойких материалов, используемых при создании авиационной и ракетной техники, носителей с развитой поверхностью катализаторов гетерогенного катализа, материалов химической сенсорики, фильтров для фильтрации потоков раскаленных газов и расплавов, а также в технологиях атомной энергетики. Для получения наноструктурированной SiC керамики готовят раствор в органическом растворителе фенолформальдегидной смолы с массовым содержанием углерода от 5 до 40% с тетраэтоксисиланом с концентрацией от 1·10до 2 моль/л и кислотным катализатором гидролиза тетраэтоксисилана; проводят гидролиз тетраэтоксисилана при температуре 0÷95°C гидролизующими растворами, содержащими воду и/или органический растворитель, с образованием геля. Полученный гель сушат при температуре 0÷250°C и давлении 1·10÷1 атм до прекращения изменения массы, после чего осуществляют карбонизацию при температуре от 400 до 1000°C в течение 0,5÷12 часов в инертной атмосфере или при пониженном давлении с образованием высокодисперсной стартовой смеси SiO-C, из которой формуют керамику искровым плазменным спеканием при температуре от 1300 до 2200°C и давлении 3,5÷6 кН в течение от 3 до 120 мин в условиях динамического вакуума или в инертной среде. Избыточный углерод выжигают на воздухе при температурах 350÷800°C. Технический результат изобретения - получение наноструктурированной карбидокремниевой пористой керамики без посторонних фаз. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.
METHOD OF OBTAINING NANOSTRUCTURED SILICON-CARBIDE CERAMICS
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОЙ КАРБИДОКРЕМНИЕВОЙ КЕРАМИКИ
KUZNETSOV NIKOLAJ TIMOFEEVICH (author) / SEVAST JANOV VLADIMIR GEORGIEVICH (author) / SIMONENKO ELIZAVETA PETROVNA (author) / SIMONENKO NIKOLAJ PETROVICH (author) / AVRAMENKO VALENTIN ALEKSANDROVICH (author) / PAPYNOV EVGENIJ KONSTANTINOVICH (author) / SHICHALIN OLEG OLEGOVICH (author)
2015-07-10
Patent
Electronic Resource
Russian
Spark plasma sintered silicon carbide ceramics with nanostructured ferritic alloy as sintering aid
| British Library Online Contents | 2017
NANOSTRUCTURED COMPOSITE MATERIAL BASED ON BORON CARBIDE AND THE METHOD OF ITS OBTAINING
| European Patent Office | 2017
Silicon carbide-toughened zirconia ceramics
| British Library Online Contents | 1996