A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
METHOD FOR PRODUCING CARBON-CARBON COMPOSITE MATERIAL ON PITCH MATRICES
FIELD: mechanical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering and the production of carbon-carbon composite materials (CCCM), which can be used to complete heavily loaded friction units under conditions of high energy loading and an oxidizing environment. The method for producing a carbon-carbon composite material includes annealing of the initial molded blanks based on carbon fibers and pitch binders, subsequent intermediate high-temperature treatment, liquid-phase compaction of the obtained porous blanks with pitch, carbonization under pressure, and final heat treatment. Firing of the original workpieces is carried out in a heating mode in the temperature range of 400-900°C not more than 20°C/h. Intermediate high-temperature processing is carried out at 1750-2200°C and the heating mode of the workpieces in the range of 800-2200°C not more than 100°C/h and the content of the coke matrix in the workpieces based on the medium-temperature pitch at least 40%. Products are compacted with pitch containing no more than 40% α1-fraction until porosity of no more than 10% is reached. The final heat treatment is carried out at a temperature not less than 50°C less than the temperature of intermediate high-temperature processing when heating the workpieces in the range of 800-1700°C no more than 100°C/h, and in the range 1700-2150°C - no more than 50 °C/h.EFFECT: invention improves physical and mechanical characteristics of CCCM, prevents structural changes in the reinforcing component at the finishing stages of manufacturing, leading to decreased strength properties of the material.1 cl, 1 tbl
Изобретение относится к области машиностроения и получению углеродных-углеродных композиционных материалов (УУКМ), которые могут быть использованы для комплектации тяжело нагруженных узлов трения в условиях высокого энергетического нагружения и окислительной среды. Способ получения углерод-углеродного композиционного материала включает обжиг исходных сформованных заготовок на основе углеродных волокон и пековых связующих, последующую промежуточную высокотемпературную обработку, жидкофазное уплотнение полученных пористых заготовок пеком, карбонизацию под давлением и финишную термообработку. Обжиг исходных заготовок проводят при режиме нагрева в интервале температур 400-900°С не более 20°С/ч. Промежуточную высокотемпературную обработку осуществляют при 1750-2200°С и режиме нагрева заготовок в интервале 800-2200°С не более 100°С/ч и содержании в заготовках коксовой матрицы на основе среднетемпературного пека не менее 40%. Изделия уплотняют пеком с содержанием α1-фракции не более 40% до достижения пористости не более 10%. Финишную термообработку проводят при температуре не менее чем на 50°С меньше температуры промежуточной высокотемпературной обработки при режиме нагрева заготовок в интервале 800-1700°С не более 100°С/ч, а в интервале 1700-2150°С - не более 50°С/ч. Изобретение позволяет повысить физико-механические характеристики УУКМ, предотвратить структурные изменения армирующего компонента на финишных стадиях изготовления, приводящие к снижению прочностных свойств материала. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
METHOD FOR PRODUCING CARBON-CARBON COMPOSITE MATERIAL ON PITCH MATRICES
FIELD: mechanical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering and the production of carbon-carbon composite materials (CCCM), which can be used to complete heavily loaded friction units under conditions of high energy loading and an oxidizing environment. The method for producing a carbon-carbon composite material includes annealing of the initial molded blanks based on carbon fibers and pitch binders, subsequent intermediate high-temperature treatment, liquid-phase compaction of the obtained porous blanks with pitch, carbonization under pressure, and final heat treatment. Firing of the original workpieces is carried out in a heating mode in the temperature range of 400-900°C not more than 20°C/h. Intermediate high-temperature processing is carried out at 1750-2200°C and the heating mode of the workpieces in the range of 800-2200°C not more than 100°C/h and the content of the coke matrix in the workpieces based on the medium-temperature pitch at least 40%. Products are compacted with pitch containing no more than 40% α1-fraction until porosity of no more than 10% is reached. The final heat treatment is carried out at a temperature not less than 50°C less than the temperature of intermediate high-temperature processing when heating the workpieces in the range of 800-1700°C no more than 100°C/h, and in the range 1700-2150°C - no more than 50 °C/h.EFFECT: invention improves physical and mechanical characteristics of CCCM, prevents structural changes in the reinforcing component at the finishing stages of manufacturing, leading to decreased strength properties of the material.1 cl, 1 tbl
Изобретение относится к области машиностроения и получению углеродных-углеродных композиционных материалов (УУКМ), которые могут быть использованы для комплектации тяжело нагруженных узлов трения в условиях высокого энергетического нагружения и окислительной среды. Способ получения углерод-углеродного композиционного материала включает обжиг исходных сформованных заготовок на основе углеродных волокон и пековых связующих, последующую промежуточную высокотемпературную обработку, жидкофазное уплотнение полученных пористых заготовок пеком, карбонизацию под давлением и финишную термообработку. Обжиг исходных заготовок проводят при режиме нагрева в интервале температур 400-900°С не более 20°С/ч. Промежуточную высокотемпературную обработку осуществляют при 1750-2200°С и режиме нагрева заготовок в интервале 800-2200°С не более 100°С/ч и содержании в заготовках коксовой матрицы на основе среднетемпературного пека не менее 40%. Изделия уплотняют пеком с содержанием α1-фракции не более 40% до достижения пористости не более 10%. Финишную термообработку проводят при температуре не менее чем на 50°С меньше температуры промежуточной высокотемпературной обработки при режиме нагрева заготовок в интервале 800-1700°С не более 100°С/ч, а в интервале 1700-2150°С - не более 50°С/ч. Изобретение позволяет повысить физико-механические характеристики УУКМ, предотвратить структурные изменения армирующего компонента на финишных стадиях изготовления, приводящие к снижению прочностных свойств материала. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
METHOD FOR PRODUCING CARBON-CARBON COMPOSITE MATERIAL ON PITCH MATRICES
Способ получения углерод-углеродного композиционного материала на пековых матрицах
KULAKOV VALERII VASILEVICH (author) / SHMELEV DENIS SERGEEVICH (author) / GOLUBKOV ANDREI KONSTANTINOVICH (author) / IVANOVA ANASTASIIA NIKOLAEVNA (author)
2021-03-17
Patent
Electronic Resource
Russian
| European Patent Office | 2018
| European Patent Office | 2016
COMPOSITE CARBON MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING THE COMPOSITE CARBON MATERIAL AND BOARD
| European Patent Office | 2016