A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
METHOD OF MAKING ARTICLES FROM CERAMIC-MATRIX COMPOSITE MATERIAL
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: method of making articles from ceramic-matrix composite material includes forming a frame from carbon or silicon carbide fibres, partial packing of the frame with a carbon-ceramic matrix material using corresponding precursors and siliconising the obtained workpiece. The frame is first soaked with a ceramic-forming polymer, which is a silicon nitride and/or carbide precursor; a plastic workpiece is formed at the curing temperature of the binder, heat treated at final temperature of 1300-1600°C, after which carbon is fed into the pores of the material, for example by partial packing with pyrocarbon and/or soaking with a coke-forming polymer and carbonisation, and/or by carbonisation of the pores with catalytic carbon. Siliconising is carried out via a vapour-liquid phase method by heating, holding at 1600-1700°C for 1-3 hours and cooling in silicon vapour. Before soaking the frame with the ceramic-forming polymer, a gas-phase coating is formed on refractory fibres, the coating being selected from pyrocarbon, silicon carbide and boron nitride.EFFECT: higher performance of articles made from ceramic-matrix composite material under thermal and mechanical load in an oxidative medium.7 cl, 1 tbl
Изобретение относится к области получения композиционных материалов и изделий теплозащитного и конструкционного назначений для использования в авиакосмической технике и металлургии в условиях комплексных статических и динамических нагрузок при температурах до 2000°С в окислительной и абразивосодержащих средах. Способ изготовления изделий из керамоматричного композиционного материала включает формирование каркаса из углеродных или карбидокремниевых волокон, частичное уплотнение его углеродкерамическим матричным материалом с использованием соответствующих прекурсоров и силицирование полученной заготовки. Каркас вначале пропитывают керамообразующим полимером, являющимся прекурсором нитрида и/или карбида кремния, формуют пластиковую заготовку при температуре отверждения связующего, термообрабатывают ее при конечной температуре 1300-1600°С, после чего в поры материала вводят углерод, например, путем частичного уплотнения пироуглеродом и/или путем пропитки коксообразующим полимером и карбонизации, и/или путем зауглероживания пор каталитическим углеродом. Силицирование осуществляют паро-жидкофазным методом путем нагрева, выдержки при температуре 1600-1700°С в течение 1-3-х часов и охлаждения в парах кремния. Перед пропиткой каркаса керамообразующим полимером на жаростойких волокнах формируют газофазное покрытие из группы: пироуглерод, карбид кремния, нитрид бора. Техническим результатом изобретения является повышение работоспособности изделий из керамоматричного композиционного материала при тепловом и механическом нагружении в окислительной среде. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.
METHOD OF MAKING ARTICLES FROM CERAMIC-MATRIX COMPOSITE MATERIAL
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: method of making articles from ceramic-matrix composite material includes forming a frame from carbon or silicon carbide fibres, partial packing of the frame with a carbon-ceramic matrix material using corresponding precursors and siliconising the obtained workpiece. The frame is first soaked with a ceramic-forming polymer, which is a silicon nitride and/or carbide precursor; a plastic workpiece is formed at the curing temperature of the binder, heat treated at final temperature of 1300-1600°C, after which carbon is fed into the pores of the material, for example by partial packing with pyrocarbon and/or soaking with a coke-forming polymer and carbonisation, and/or by carbonisation of the pores with catalytic carbon. Siliconising is carried out via a vapour-liquid phase method by heating, holding at 1600-1700°C for 1-3 hours and cooling in silicon vapour. Before soaking the frame with the ceramic-forming polymer, a gas-phase coating is formed on refractory fibres, the coating being selected from pyrocarbon, silicon carbide and boron nitride.EFFECT: higher performance of articles made from ceramic-matrix composite material under thermal and mechanical load in an oxidative medium.7 cl, 1 tbl
Изобретение относится к области получения композиционных материалов и изделий теплозащитного и конструкционного назначений для использования в авиакосмической технике и металлургии в условиях комплексных статических и динамических нагрузок при температурах до 2000°С в окислительной и абразивосодержащих средах. Способ изготовления изделий из керамоматричного композиционного материала включает формирование каркаса из углеродных или карбидокремниевых волокон, частичное уплотнение его углеродкерамическим матричным материалом с использованием соответствующих прекурсоров и силицирование полученной заготовки. Каркас вначале пропитывают керамообразующим полимером, являющимся прекурсором нитрида и/или карбида кремния, формуют пластиковую заготовку при температуре отверждения связующего, термообрабатывают ее при конечной температуре 1300-1600°С, после чего в поры материала вводят углерод, например, путем частичного уплотнения пироуглеродом и/или путем пропитки коксообразующим полимером и карбонизации, и/или путем зауглероживания пор каталитическим углеродом. Силицирование осуществляют паро-жидкофазным методом путем нагрева, выдержки при температуре 1600-1700°С в течение 1-3-х часов и охлаждения в парах кремния. Перед пропиткой каркаса керамообразующим полимером на жаростойких волокнах формируют газофазное покрытие из группы: пироуглерод, карбид кремния, нитрид бора. Техническим результатом изобретения является повышение работоспособности изделий из керамоматричного композиционного материала при тепловом и механическом нагружении в окислительной среде. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.
METHOD OF MAKING ARTICLES FROM CERAMIC-MATRIX COMPOSITE MATERIAL
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КЕРАМОМАТРИЧНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
BUSHUEV VJACHESLAV MAKSIMOVICH (author) / BUSHUEV MAKSIM VJACHESLAVOVICH (author) / OBOLENSKIJ DMITRIJ SERGEEVICH (author)
2015-07-27
Patent
Electronic Resource
Russian
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
METHOD OF MAKING ARTICLES FROM CERAMIC-MATRIX COMPOSITE MATERIAL
| European Patent Office | 2019