A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
CERAMIC COMPOSITE MATERIAL
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to ceramic composite materials reinforced with homogeneously dispersed threadlike silicon carbide crystals and can be used in making heat-loaded assemblies and parts of advanced gas turbine engines operating at temperatures of up to 1,500 °C on air and in fuel combustion products. Ceramic composite material has the following chemical composition, wt%: SiC 25–55; BC 15–25; whisker SiCcrystals 20–40; AlN is the rest. Ceramic composite material has an operating temperature of 1,500 °C, crack resistance of 7.1–8.0 MPa⋅m, bending strength of 490–520 MPa, hardness of 27–29 GPa, heat resistance by mode 1,500↔20 °C of not less than 100 cycles, heat resistance (change of mass) at temperature 1,500 °C for 500 hours of not more than 0.5 % and low density of 3.04 g/cm. Method of producing ceramic composite material involves preparation of charge by mixing said initial components in medium of isopropyl alcohol in proportion of charge: isopropyl alcohol 1:5 on magnetic mixer at rate of 900–1,000 rpm and when exposed to ultrasound with frequency of not less than 22 kHz for 4.5–5 hours, charge drying in drying cabinet at temperature 100 °C for 4–6 hours, treatment by spark plasma sintering in combined heating mode with inductor at temperature of 1,700–1,800 °C for 15–20 minutes and pressing pressure of 40–50 MPa.EFFECT: disclosed is a ceramic composite material.4 cl, 3 ex, 2 tbl
Изобретение относится к керамическим композиционным материалам, армированным гомогенно диспергированными нитевидными кристаллами карбида кремния, и может быть использовано при изготовлении теплонагруженных узлов и деталей перспективных газотурбинных двигателей, работающих при температурах до 1500°C на воздухе и в продуктах сгорания топлива. Керамический композиционный материал имеет следующий химический состав, мас.%: SiC 25-55; ВС 15-25; нитевидные кристаллы SiC20-40; AlN - остальное. Керамический композиционный материал обладает рабочей температурой 1500°C, трещиностойкостью 7,1-8,0 МПа⋅м, прочностью при изгибе 490-520 МПа, твердостью 27-29 ГПа, термостойкостью по режиму 1500↔20°C не менее 100 циклов, жаростойкостью (изменением массы) при температуре 1500°C в течение 500 ч не более 0,5% и низкой плотностью 3,04 г/см. Способ получения керамического композиционного материала включает приготовление шихты путем перемешивания указанных исходных компонентов в среде изопропилового спирта в пропорции шихта : изопропиловый спирт 1:5 на магнитной мешалке со скоростью 900-1000 об/мин и при воздействии ультразвука частотой не менее 22 кГц в течение 4,5-5 ч, сушку шихты в сушильном шкафу при температуре 100°C в течение 4-6 ч, обработку методом искрового плазменного спекания в режиме совмещенного нагрева с индуктором при температуре 1700-1800°C в течение 15-20 мин и давлении прессования 40-50 МПа. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 2 табл.
CERAMIC COMPOSITE MATERIAL
FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to ceramic composite materials reinforced with homogeneously dispersed threadlike silicon carbide crystals and can be used in making heat-loaded assemblies and parts of advanced gas turbine engines operating at temperatures of up to 1,500 °C on air and in fuel combustion products. Ceramic composite material has the following chemical composition, wt%: SiC 25–55; BC 15–25; whisker SiCcrystals 20–40; AlN is the rest. Ceramic composite material has an operating temperature of 1,500 °C, crack resistance of 7.1–8.0 MPa⋅m, bending strength of 490–520 MPa, hardness of 27–29 GPa, heat resistance by mode 1,500↔20 °C of not less than 100 cycles, heat resistance (change of mass) at temperature 1,500 °C for 500 hours of not more than 0.5 % and low density of 3.04 g/cm. Method of producing ceramic composite material involves preparation of charge by mixing said initial components in medium of isopropyl alcohol in proportion of charge: isopropyl alcohol 1:5 on magnetic mixer at rate of 900–1,000 rpm and when exposed to ultrasound with frequency of not less than 22 kHz for 4.5–5 hours, charge drying in drying cabinet at temperature 100 °C for 4–6 hours, treatment by spark plasma sintering in combined heating mode with inductor at temperature of 1,700–1,800 °C for 15–20 minutes and pressing pressure of 40–50 MPa.EFFECT: disclosed is a ceramic composite material.4 cl, 3 ex, 2 tbl
Изобретение относится к керамическим композиционным материалам, армированным гомогенно диспергированными нитевидными кристаллами карбида кремния, и может быть использовано при изготовлении теплонагруженных узлов и деталей перспективных газотурбинных двигателей, работающих при температурах до 1500°C на воздухе и в продуктах сгорания топлива. Керамический композиционный материал имеет следующий химический состав, мас.%: SiC 25-55; ВС 15-25; нитевидные кристаллы SiC20-40; AlN - остальное. Керамический композиционный материал обладает рабочей температурой 1500°C, трещиностойкостью 7,1-8,0 МПа⋅м, прочностью при изгибе 490-520 МПа, твердостью 27-29 ГПа, термостойкостью по режиму 1500↔20°C не менее 100 циклов, жаростойкостью (изменением массы) при температуре 1500°C в течение 500 ч не более 0,5% и низкой плотностью 3,04 г/см. Способ получения керамического композиционного материала включает приготовление шихты путем перемешивания указанных исходных компонентов в среде изопропилового спирта в пропорции шихта : изопропиловый спирт 1:5 на магнитной мешалке со скоростью 900-1000 об/мин и при воздействии ультразвука частотой не менее 22 кГц в течение 4,5-5 ч, сушку шихты в сушильном шкафу при температуре 100°C в течение 4-6 ч, обработку методом искрового плазменного спекания в режиме совмещенного нагрева с индуктором при температуре 1700-1800°C в течение 15-20 мин и давлении прессования 40-50 МПа. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 2 табл.
CERAMIC COMPOSITE MATERIAL
Керамический композиционный материал
KABLOV EVGENIJ NIKOLAEVICH (author) / GRASHCHENKOV DENIS VYACHESLAVOVICH (author) / LEBEDEVA YULIYA EVGENEVNA (author) / PROKOPCHENKO GRIGORIJ MIKHAJLOVICH (author) / VAGANOVA MARIYA LEONIDOVNA (author) / PROKOFEV VLADIMIR ALEKSEEVICH (author) / OSIN IVAN VALENTINOVICH (author)
2019-05-29
Patent
Electronic Resource
Russian
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
COMPOSITE CERAMIC MATERIAL AND METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE CERAMIC MATERIAL
| European Patent Office | 2022
CERAMIC COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING CERAMIC COMPOSITE MATERIAL
| European Patent Office | 2017