Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом, керамические составы, обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий: ....углеродные волокна в углеродной матрице – C04B 35/83

Раздел C ХИМИЯ; МЕТАЛЛУРГИЯ
C04 Цементы; бетон; искусственные камни; керамика; огнеупоры
C04B Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика; огнеупоры, обработка природного камня
C04B 35/00 Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом; керамические составы; обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий
C04B 35/83 ....углеродные волокна в углеродной матрице

Патенты в данной категории

КОРПУСНАЯ ИЛИ ВНУТРЕННЯЯ ДЕТАЛЬ АППАРАТА, СНАБЖЕННАЯ ВЫСТУПАЮЩИМИ ЧАСТЯМИ, СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ И НАСЫЩЕНИЯ ПИРОУГЛЕРОДОМ КАРКАСОВ ЗАКЛАДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ВЫСТУПАЮЩИЕ ЧАСТИ

Изобретения могут быть использованы в аппаратах химической, химико-металлургической отраслях промышленности, а также в производстве особо чистых материалов. Неразъеёмная монолитная деталь аппарата, снабженная выступающими частями, изготовлена из углерод-углеродного композиционного материала на основе каркаса тканепрошивной структуры. Для изготовления такой детали сначала формируют тканепрошивные каркасы закладных элементов в форме труб и/или пластин с фланцами путем выкладки слоев ткани с отбортовкой на фланцевый участок. Уплотняют пироуглеродом термоградиентным методом, оставляя отбортованные на фланцевый участок слои ткани ненасыщенными пироуглеродом. Механически обрабатывают насыщенный пироуглеродом участок. Затем формируют каркас основной части на формообразующей оправке путеём последовательного вшивания в него ненасыщенных пироуглеродом слоеёв ткани, насыщения их пироуглеродом термоградиентным методом и механической обработки ранее необработанных участков детали. Оправка-нагреватель предназначена для размещения основного участка каркаса закладного элемента, а формообразующая оправка, не являющаяся нагревателем, предназначена для размещения фланцевого участка. Техническим результатом является повышение срока службы деталей в химически агрессивных средах и/или при высоких температурах, увеличение их габаритов без усложнения технологии. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

2515878
патент выдан:
опубликован: 20.05.2014
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА И МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к получению углерод-углеродных композиционных материалов фрикционного назначения, которые могут быть использованы в авиационных, автомобильных и железнодорожных тормозных системах. Способ изготовления углерод-углеродного материала включает следующие стадии: (А) получение графитированного наполнителя путем обжига углеродного волокна в виде жгутов при температуре от 2000 до 2500оС и его штапелирования; (В) аэродинамическое смешение графитированного наполнителя с модифицированным органическим связующим с высоким выходом коксового остатка, содержащим порошок кокса в количестве от 1 до 10 масс.% от массы связующего; (С) формование зеленой заготовки из смеси, полученной на стадии (В); (D) карбонизацию упомянутой зеленой заготовки, предпочтительно при 800-1000оС; (Е) пропитку заготовки, полученной на стадии (D), связующим под давлением и последующую карбонизацию; (F) высокотемпературный стабилизационный обжиг. В качестве органического связующего используют пеки или синтетические смолы. Прочность на сжатие полученного в соответствии со способом материала составляет не менее 180 МПа, а прочность на изгиб - не менее 125 МПа. Изобретение позволяет упростить и удешевить технологию получения углерод-углеродного материала при увеличении прочности при изгибе и прочности при сжатии, а также улучшить стабильность коэффициента трения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 пр.

2510387
патент выдан:
опубликован: 27.03.2014
ТОКОСЪЕМНАЯ ВСТАВКА ТОКОПРИЕМНИКА ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к изделиям скользящего контактного токосъема, в частности к токосъемным вставкам для железнодорожного и городского электротранспорта и технологии ее получения. Токосъемная вставка токоприемника электротранспортного средства включает основание и контактную поверхность и выполнена из композиционного материала, содержащего следующие компоненты, мас.%: графит 12,0-60,0, кокс 10,0-50,0, железный порошок 2,0-5,0, коксовый остаток - остальное. Также раскрывается способ изготовления данного материала, предусматривающий смешение всех компонентов, получение заготовки, карбонизующий обжиг заготовки, ее последующую пропитку, повторный карбонизующий обжиг и механическую обработку заготовки с получением вставки. Техническим результатом является снижение удельного электрического сопротивления до значений 10-11 мкОм/м и менее; снижение интенсивности изнашивания при повышенных токах и повышенных скоростях движения, что позволит использовать данную токосъемную вставку для электрифицированного транспорта с повышенными скоростями движения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

2510339
патент выдан:
опубликован: 27.03.2014
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ СЛОЯ НА ДЕТАЛИ ИЗ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА УГЛЕРОД/УГЛЕРОД

Изобретение относится к нанесению покрытий для защиты от окисления деталей из термоструктурных композитных материалов, содержащих углерод. Для получения самовосстанавливающегося слоя на детали из композитного материала на деталь наносят композицию, содержащую: суспензию коллоидного диоксида кремния, бор или соединение бора в виде порошка, карбид кремния в виде порошка, кремний в виде порошка и по меньшей мере один сверхжаропрочный оксид: Y 2O3, HfO2, Al2O3 , ZrO2. Композицию наносят на деталь в виде последовательных слоев с промежуточной сушкой с последующей термообработкой для поверхностного стеклования при температуре 600-1000°С. Технический результат изобретения - получение самовосстанавливающегося покрытия для эффективной защиты от окисления при температурах выше 1450°С. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

2506251
патент выдан:
опубликован: 10.02.2014
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОПЛА ИЛИ ДИФФУЗОРА СОПЛА ИЗ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к изготовлению сопла или диффузора сопла из композитного материала. Техническим результатом изобретения является повышение прочности изделий. Способ изготовления тонкостенного сопла или диффузора сопла из композитного материала, содержащего уплотненный матрицей закрепленный волокнистый каркас, включает получение полотнища из волокнистой ткани, изготовленной объемным ткачеством. Затем формируют волокнистую преформу путем пригонки полотнищ на форме, которая имеет поверхность, воспроизводящую желаемую геометрию внутренней или наружной поверхности подлежащего изготовлению сопла или диффузора сопла причем полотнища пригоняют на форме с перекрытием их смежных кромок, или путем соединения полотнищ на уровне взаимного контакта их кромок. После чего формируют закрепленный волокнистый каркас путем формообразования волокнистой преформы, пропитанной содержащей смолу композицией закрепления, причем формообразование выполняют между формой и оболочкой, наложенной на пропитанную волокнистую преформу таким образом, чтобы получить закрепленный волокнистый каркас, имеющий объемное содержание волокон, равное, по меньшей мере, 35 %, и имеющий, по меньшей мере, на большей части своего размера по оси толщину не более 5 мм, сформированную единственным слоем полотнища волокнистой ткани. Наконец продолжают уплотнение закрепленного волокнистого каркаса посредством химического осаждения из газовой фазы после пиролиза смолы таким образом, что после уплотнения получают деталь, практически имеющую форму и толщину стенки подлежащего изготовлению сопла или диффузора сопла. 2 н. и 12 з. п. ф-лы, 12 ил.

2502707
патент выдан:
опубликован: 27.12.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ТОРМОЗНЫХ ДИСКОВ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области изготовления заготовок из композиционных углерод-углеродных материалов и предназначено для изготовления фрикционных элементов тормозных дисков для авиационной техники и наземного транспорта. Способ включает резку углеродного волокна на отрезки заданного размера с подачей на рабочий орган устройства для резки напряжения от источника постоянного тока, дозированную подачу отрезков углеродного волокна одновременно со связующим в формообразующую часть камеры смешения с заземленным дном, смешивание и формовку заготовки из полученной смеси. Способ осуществляют на установке, содержащей устройство для резки углеродного волокна, питатель для подачи связующего и камеру смешения, при этом рабочий орган устройства для резки содержит, по меньшей мере, один нож и соединен с источником постоянного тока, а камера смешения содержит формообразующую часть, дно которой заземлено. Изобретение позволяет формировать заготовки фрикционных элементов тормозов с высокими механическими и эксплуатационными свойствами за счет максимально возможного разделения жгутов углеродного волокна на монофиламенты и ориентации их в заготовке по направлению, перпендикулярному поверхности трения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

2493935
патент выдан:
опубликован: 27.09.2013
ПРЕСС-ПАКЕТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФРИКЦИОННЫХ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к области изготовления фрикционных углерод-углеродных материалов и изделий из углеродистой волокнистой массы в смеси с порошкообразным связующим, в частности к пресс-пакетам, из которых формируются эти материалы и/или изделия. Пресс-пакет для производства фрикционных углерод-углеродных композиционных материалов и/или изделий содержит следующие компоненты, мас.%: длинные углеродные волокна 10-30; короткие углеродные волокна 1-30; игольчатый кокс 0,5-10 и связующее - остальное. Длина длинных углеродных волокон составляет 30-60 мм, а коротких волокон - 10-50% от длины длинных волокон. В качестве связующего используют частицы пека. Способ изготовления пресс-пакета включает подачу и смешение указанных компонентов, причем перед подачей частицы игольчатого кокса смешивают с частицами пека. Изобретение позволяет повысить теплопроводность и прочность изделий в направлении, параллельном оси прессования. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

2488569
патент выдан:
опубликован: 27.07.2013
СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ВОЛОКНА, МОДИФИЦИРОВАННОЕ ВОЛОКНО И КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к модифицированию поверхности неорганического волокна путем формирования высокоразвитой поверхности неорганического волокна, используемого в качестве наполнителя, за счет формирования на волокнах углеродных наноструктур (УНС) и может найти применение в производстве высокопрочных и износостойких волокнистых композиционных материалов. Способ модифицирования поверхности неорганического волокна включает следующие стадии: (а) пропитку неорганического волокна раствором 2 фракции пека в органических растворителях; (б) последующую сушку пропитанного волокна; (в) термообработку пропитанного неорганического волокна при 300-600°С; (г) нанесение на поверхность термообработанного в соответствии со стадией (в) волокна соли переходного металла; (д) восстановление соли переходного металла с получением наночастиц переходного металла; (е) осаждение углерода на наночастицы переходного металла с получением углеродных наноструктур на поверхности волокна. Композиционный материал содержит модифицированное волокно, изготовленное вышеизложенным способом, и матрицу из полимера или углерода. Технический результат изобретения: повышение прочности композиционного материала в поперечном направлении относительно плоскости армирования за счет предотвращения разрушения поверхности волокон при модификации углеродными наноструктурами. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 табл., 5 ил.

2475463
патент выдан:
опубликован: 20.02.2013
УЛУЧШЕННЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Группа изобретений относится к способу изготовления композиционного элемента, композиционному элементу и системе для его изготовления. Способ заключается в том, что загружают заготовку в среду формования элемента и заполняют среду растворителем, содержащим каталитический материал в растворе или суспензии. Сливают жидкость из формы, в результате чего на заготовке и/или внутренней поверхности среды формования остается осадок каталитического материала. Нагревают среду формования и после этого или одновременно с нагреванием вводят углеродистый газ при условиях, позволяющих вырастить структуру углеродных нанотрубок на заготовке и/или поверхностях среды формования, удаляют углеродистый газ и вводят жидкий полимерный материал в среду формования, в результате чего полимер распределяется в заготовке и структуре углеродных нанотрубок, тем самым формируя готовый композиционный элемент после вулканизации или отверждения полимера. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении ударной прочности изготавливаемого композиционного элемента. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

2451601
патент выдан:
опубликован: 27.05.2012
РЕГУЛИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ОДНОГО ИЛИ БОЛЕЕ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области изготовления фрикционных изделий, в частности изделий для фрикционного торможения, таких как авиационные тормоза. Способ уплотнения пористых изделий включает загрузку изделий в реакционную камеру с индукционными катушками, погружение изделий и катушек в жидкий предшественник уплотняющего материала, индуктивный нагрев изделий до температуры, достаточной для образования пара, последующего пиролиза пара и осаждения уплотняющего матриксного материала в порах изделий. Индуктивный нагрев пористых изделий включает оперативное регулирование мощности переменного электрического тока, подаваемого на катушки. Регулирование приложенной мощности производится в соответствии с динамическими изменениями электрических характеристик пористого изделия, подлежащего уплотнению, по мере его уплотнения. Периодически измеряют частоту переменного электрического тока, подаваемого на индукционные катушки, рассчитывают разность измеренных частот подаваемого переменного тока и сравнивают соответствующее рассчитанное значение с уставкой изменения частоты. Регулирование подаваемого уровня мощности электрического тока проводят в соответствии со сравнением соответствующего рассчитанного изменения частоты с уставкой изменения частоты. Технический результат изобретения - повышение производительности способа. 1 н. и 9 з.п. ф-лы, 27 ил.

2431629
патент выдан:
опубликован: 20.10.2011
СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области техники фрикционных материалов, например дисков фрикционного тормоза для летательных аппаратов. Способ уплотнения пористых субстратов, таких как тормозные заготовки из углеродного волокна, осуществляется с использованием жидкого исходного вещества, циклогексана или толуола. Заготовки из углеродного волокна погружают в жидкое исходное вещество, которое заполняет поры заготовки, и проводят индуктивный нагрев заготовки до температуры, достаточной для пиролиза жидкого исходного вещества (1600-2400°С). При этом степень химической чистоты жидкого исходного вещества составляет приблизительно от 80 до 99,6%. Технический результат изобретения - снижение потребления «свежего» или «нового» жидкого исходного вещества за счет поддержания чистоты жидкого исходного вещества, используемого для уплотнения, ниже уровня химической чистоты. 12 з.п. ф-лы, 6 табл., 8 ил.

2431628
патент выдан:
опубликован: 20.10.2011
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВАННОЙ ГРАФИТОВОЙ ФОЛЬГИ, ФОЛЬГА И ПЛЕТЕНАЯ САЛЬНИКОВАЯ НАБИВКА

Изобретение относится к композиционным материалам на основе терморасширенного графита, в частности к армированным листовым материалам, и может быть использовано в производстве прокладочных и других изделий, работающих в интервале температур от минус 80 до плюс 250°С. Способ изготовления армированной фольги из терморасширенного графита предусматривает формирование первой и второй заготовок из терморасширенного графита, размещение между ними армирующего наполнителя с полимерным клеевым покрытием с получением пакета и последующую обработку пакета давлением. В качестве клеевого покрытия используют пленочный клей на основе сополимера этилена и винилацетата. Сначала формируется первая заготовка из терморасширенного графита. Армирующий наполнитель, пропитанный расплавленным полимерным клеем, укладывают на первую заготовку. Формирование второй заготовки из терморасширенного графита производят на поверхности пропитанного армирующего наполнителя путем подачи на упомянутую поверхность порошка терморасширенного графита и последующей его предварительной прокатки, а последующую обработку пакета давлением проводят путем финишной прокатки. Указанным способом может быть изготовлена армированная графитовая фольга, из которой получают плетеную сальниковую набивку. Техническим результатом является повышение механических свойств в широком диапазоне температур. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл.

2429211
патент выдан:
опубликован: 20.09.2011
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ). Техническим результатом изобретения является повышение прочности и плотности УУКМ. Способ изготовления углерод-углеродных композиционных материалов плотностью 1,2-2,1 г/см3 включает нанесение защитных покрытий на углеродный наполнитель и/или пропитку его углеродсодержащими составами, изготовление модулей из сгруппированных в заданном порядке волокнистых углеродных наполнителей, при этом толщина стенки модуля равна, как минимум, толщине углеродного наполнителя. Затем осуществляют сборку каркаса путем сложения модулей в единый пакет с последующим холодным или горячим прессованием и/или прошивкой нитью или стержнями по одной из координат заготовки, совпадающей или не совпадающей с ориентацией наполнителя в модуле, до плотности 0,1-0,8 г/см 3, получают УУКМ путем насыщения каркаса пироуглеродом в среде газообразных или жидких углеводородов. 7 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл.

2422407
патент выдан:
опубликован: 27.06.2011
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МНОГОСЛОЙНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЕЧАЙКИ, УСЕЧЕННОЙ ПОЛУСФЕРЫ, ОБОЛОЧКИ, ПОЛУОБОЛОЧКИ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБОВ

Изобретение относится к технологии создания композиционных материалов (КМ) и способам изготовления корпусных элементов авиационно-ракетно-космических изделий. Предложен многослойный КМ, включающий углерод-углеродные слои и/или углерод-металлические слои, соединенные промежуточными пористыми слоями карбонизированного углерода и составляющие соответственно углерод-углеродную и углерод-металлическую части КМ. Каждый из углерод-углеродных слоев (К) с обеих сторон покрыт слоями карбонитридных соединений титана и кремния (Т), а внутренние промежуточные пористые слои карбонизированного углерода (Е) содержат медно-титановые слои (М). Углерод-металлическая часть КМ содержит алюминиево-литиевые (А) и магниево-литиевые слои (B, C, F), упрочненные углеродным волокном (D), внутренние пористые слои карбонизированного углерода с медно-титановыми поверхностными слоями, нагреваемые или охлаждаемые инертным газом с использованием плазменного нагрева или газожидкостной среды на основе инертного газа. Предложены также способы и устройства для изготовления обечайки, усеченной полусферы, оболочки и полуоболочки из заявленных КМ. Техническим результатом является достижение высоких показателей удельной прочности, сопротивления хрупкому разрушению, жаростойкости, эрозионной стойкости, высокой отражающей и поглощающей способности КМ, что приведет к существенному снижению массы, повышению сопротивления тепловому и метеоритному воздействиям, увеличению надежности авиационно-космических изделий. 7 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 табл., 27 ил.

2421429
патент выдан:
опубликован: 20.06.2011
АРМИРОВАННАЯ ГРАФИТОВАЯ ФОЛЬГА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к композиционным материалам на основе терморасширенного графита, в частности к армированным листовым материалам, и может быть использовано в производстве прокладочных и других изделий, например гибких нагревателей, труб, футеровки для высокотемпературных печей и т.д. Армированная графитовая фольга содержит терморасширенный графит и армирующие элементы в виде нитей из углеродных волокон с линейной плотностью 10-35 текс, равномерно распределенные по ширине фольги и расположенные в направлении вдоль полотна фольги, при этом толщина армирующих элементов составляет не более 75% от толщины армированной фольги. Способ получения данной фольги предусматривает получение заготовки, содержащей два слоя терморасширенного графита с плотностью 0,05-0,20 г/см3 и расположенные между ними вдоль полотна заготовки равномерно распределенные нити из углеродных волокон с линейной плотностью 10-35 текс, с последующим формованием из упомянутой заготовки фольги. Технический результат изобретения - получение однородной и прочной армированной фольги. 2 н. и 2 з.п ф-лы, 1 табл.

2415108
патент выдан:
опубликован: 27.03.2011
АРМИРОВАННАЯ ГРАФИТОВАЯ ФОЛЬГА

Изобретение относится к материалам на основе терморасширенного графита, в частности к армированным листовым материалам, и может быть использовано в производстве прокладочных и других изделий, например гибких нагревателей, труб, футеровки для высокотемпературных печей и т.д. Армированная графитовая фольга в качестве армирующих элементов содержит по меньшей мере один площеный жгут из углеродных волокон, равномерно распределенный по ширине фольги. Удельная плотность жгута составляет от 10 до 70 г/м2. Волокна в жгуте соединены между собой без образования тканого полотна. На жгут может быть нанесено клеевое покрытие. Техническим результатом изобретения является улучшение герметизирующих свойств фольги, в том числе в широком диапазоне температур (до 650°С на воздухе, выше 2000°С в инертной атмосфере) за счет улучшения прочности фольги при сохранении ее упругости. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

2410359
патент выдан:
опубликован: 27.01.2011
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТОЙ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА УГЛЕРОД/УГЛЕРОДНОГО ТИПА, ВКЛЮЧАЮЩЕГО КЕРАМИЧЕСКИЕ ЧАСТИЦЫ, И ПРОДУКТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ЭТИМ СПОСОБОМ

Изобретение относится к изготовлению деталей из углерод-углеродного композиционного материала для использования, например, в качестве дисков для тормозных авиационных систем. Одну или более чем одну двухмерную волокнистую ткань из углеродных волокон или прекурсоров углеродных волокон импрегнируют золь-гель раствором или коллоидной суспензией, обеспечивающими возможность дисперсии дискретных керамических частиц оставаться на волокнистой ткани. Золь-гель раствор содержит прекурсор оксида, а коллоидная суспензия - оксид, выбранный из группы: TiO2, ZrO 2, HfO2, SiO2. Изготавливают волокнистую заготовку путем наложения слоев, сформованных из двухмерной ткани, изготовленной из углеродных волокон или прекурсоров углеродных волокон, причем, по меньшей мере, некоторые из слоев, по меньшей мере, частично сформованы из предварительно импрегнированной двухмерной ткани. Слои соединяют друг с другом и проводят термообработку при температуре 1400-1750°C, после чего волокнистую заготовку уплотняют углеродной матрицей. При термической обработке частицы оксида превращаются в частицы карбида. Технический результат изобретения - возможность контролируемым образом изменять концентрацию керамических частиц в заготовке и достижение необходимых механических свойств. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

2407718
патент выдан:
опубликован: 27.12.2010
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПИРОЛИТИЧЕСКОГО НАСЫЩЕНИЯ ПОРИСТОГО ДЛИНОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к способу непрерывного пиролитического насыщения длинномерных пористых заготовок упрочняющим или защитным материалом. Способ включает электроконтактный нагрев пористой длинномерной заготовки выше температуры термической диссоциации реагента, перемещение заготовки через реактор, подачу в реактор реакционной смеси, удаление продуктов реакции из реактора и охлаждение заготовки, при этом нагрев заготовки, ее охлаждение, подачу реакционной смеси и удаление продуктов реакции производят циклически, причем реакционную смесь подают в реактор на стадии охлаждения заготовки в течение 1-10 с, по истечении этого времени из реактора осуществляют удаление продуктов реакции до достижения остаточного давления

10-2-10-3 атм, а затем цикл повторяют до достижения требуемой толщины осажденного слоя. Подачу реакционной смеси в реактор на стадии охлаждения осуществляют, по меньшей мере, один раз. В качестве заготовки используют ленту из уплотненного терморасширенного графита, или нетканые волокнистые углеродные или карбид-кремниевые материалы, или жгуты из углеродных или карбид-кремниевых волокон. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности осаждения пиролитического материала (пироуглерода или карбида кремния) по толщине длинномерных заготовок. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

2373145
патент выдан:
опубликован: 20.11.2009
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПИРОЛИТИЧЕСКОГО НАСЫЩЕНИЯ ПОРИСТОГО ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способу и устройству для непрерывного пиролитического насыщения пористых углеродных заготовок и может быть использовано при получении углерод-углеродных композитных материалов (УУКМ) с пониженной плотностью и высокой прочностью, в частности заготовок на основе терморасширенного графита (ТРГ). Способ включает электроконтактный нагрев пористой углеродной длинномерной заготовки, ее перемещение через реактор, подачу в реактор реакционной смеси, осаждение пиролитического углерода и удаление продуктов реакции, при этом вокруг реактора создают дополнительную газовую зону, подачу реакционной смеси в реактор проводят циклически до достижения в реакторе давления 0,05-0,4 атм в каждом цикле, удаление продуктов реакции из реактора проводят через дополнительную газовую зону до достижения остаточного давления в реакторе 10-2-10-3 атм в каждом цикле, причем в процессе подачи реакционной смеси в реактор давление в дополнительной газовой зоне поддерживают равным давлению в зоне реактора, а при удалении продуктов реакции давление в дополнительной газовой зоне поддерживают меньшим, чем в зоне реактора. Приведено также устройство для обработки, включающее подающую бобину 1, средство для перемещения заготовки 2, токоподвод 3, водоохлаждаемый реактор 4, систему подачи реакционной смеси 5 в реактор 4 и принимающее средство 7, при этом устройство дополнительно содержит защитный корпус 8, образующий дополнительную газовую зону 9, расположенную между внешней стороной реактора 5 и внутренней стороной защитного корпуса 8, снабженный системой ввода газа 10 в дополнительную газовую зону 9, системой вывода продуктов реакции 12, загрузочным люком 13 для исходной заготовки и выгрузочным люком 14 для обработанной заготовки, а реактор выполнен со щелевыми отверстиями 4а для ввода исходной заготовки и вывода обработанной заготовки. Техническим результатом изобретения является повышение однородности насыщения пироуглеродом по толщине заготовки и уменьшение взрывоопасности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

2366606
патент выдан:
опубликован: 10.09.2009
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЛИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ХИМИЧЕСКОЙ ИНФИЛЬТРАЦИИ ГАЗОВОЙ ФАЗОЙ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ПОРИСТЫХ СУБСТРАТОВ УГЛЕРОДОМ

Изобретение относится к способу контроля или моделирования процесса уплотнения по меньшей мере одного пористого субстрата пиролитическим углеродом путем химической инфильтрации газовой фазой, в соответствии с которым помещают в печь партию из одного или более субстратов, подлежащих уплотнению, нагревают указанный субстрат, подают в печь реакционный газ, содержащий по меньшей мере один углеводород, являющийся источником углерода, устанавливают в печи давление, при котором реакционный газ способен диффундировать в поры нагретого субстрата с образованием в них осадка пиролитического углерода, и выпускают из печи отработанный газ через выпускную трубу, соединенную с выходным отверстием печи. Измеряют в отработанном газе содержание по меньшей мере одного соединения, выбранного из аллена, пропина и бензола. В зависимости от полученного содержания контролируют процесс путем установки по меньшей мере одного параметра, выбранного из скорости потока реакционного газа, подаваемого в печь, скорости потока по меньшей мере одного компонента газа, подаваемого в печь, времени прохождения газа через печь, температуры, до которой нагревают субстрат, и давления внутри печи. По меньшей мере один параметр устанавливают таким образом, чтобы измеряемое содержание газа поддерживалось по существу постоянным. Процесс уплотнения можно контролировать в реальном времени или моделировать. 11 з.п. ф-лы, 8 ил., 8 табл.

2347009
патент выдан:
опубликован: 20.02.2009
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТО-АРМИРОВАННОГО УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Использование: изобретение относится к производству изделий и конструкционных материалов на основе волокнисто-армированных углерод-карбидокремниевых композиционных материалов и может быть использовано в металлургической промышленности, в автомобиле- и тракторостроении для изготовления деталей, работающих в условиях значительных механических нагрузок, например, пресс-форм, узлов торможения и сцепления. Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение и уменьшение продолжительности процесса получения волокнисто-армированного углерод-карбидокремниевого композиционного материала при увеличении его прочности и ударной вязкости. Способ включает изготовление углепластикового полуфабриката на основе углеродных армирующих волокон и термореактивного фенолоформальдегидного связующего, термообработку полимерной матрицы с образованием коксовой матрицы, армированной углеродными волокнами, силицирование полученного углерод-углеродного композита. В процессе изготовления углепластикового полуфабриката на первом этапе углеродный армирующий волокнистый наполнитель пропитывают раствором фенолоформальдегидного связующего в этиловом спирте до содержания 15-19 мас.% связующего и 85-81 мас.% углеродного армирующего наполнителя, а на втором этапе дополнительно пропитывают 30-40% раствором в этиловом спирте фенолоформальдегидного связующего, в который предварительно добавляют порошок углерода или смесь порошка карбида кремния и порошка углерода в следующем соотношении, мас.%: связующее 20-50; порошки углерода и карбида кремния 50-80, при этом содержание порошка углерода в смеси порошков углерода и карбида кремния составляет от 20 до 60 мас.%. Силицирование проводят непосредственно за процессом карбонизации полимерной матрицы путем подъема температуры в печи от температуры карбонизации полимерной матрицы с образованием коксовой матрицы - 1200°С до температуры 1800-2000°С. Для получения углеродного армирующего полуфабриката в виде коротких волокон после второго этапа пропитки осуществляют резку непрерывного углеволокнистого наполнителя до размеров 5-10 мм. Полученный волокнисто-армированный углерод-карбидокремниевый композиционный материал содержит 23-54 мас.% углеродного волокна, 4-8 мас.% углерода матрицы и 38-73 мас.% карбида кремния. 2 з.п. ф-лы, 5 табл.

2337083
патент выдан:
опубликован: 27.10.2008
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРАФИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение может быть использовано в металлургии при изготовлении электродов и ниппелей. Смешивают состоящую из частиц фракцию, содержащую, по меньшей мере, около 35 мас.% кокса, угля или их смесей, с жидким или твердым пековым связующим материалом. Частицы имеют такой диаметр, что их основная часть проходит через сито с размером ячейки от 0,25 до 25 мм. После завершения, по меньшей мере, 50% цикла смешивания в смесь добавляют углеродные волокна, имеющие прочность на растяжение от 10546 до 1054605 кгс/см 2 и диаметр 6-15 мкм. Затем смесь экструдируют. Полученную необожженную заготовку обжигают, затем карбонизируют и графитизируют при температуре не менее 2500°С. Смесь также может дополнительно содержать наполнитель с небольшим размером частиц и добавки - оксид железа или нефтяной кокс. Графитовые изделия имеют повышенную прочность и пониженную хрупкость. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 4 табл.

2324646
патент выдан:
опубликован: 20.05.2008
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ И УПЛОТНЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ИНФИЛЬТРАЦИЕЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

Изобретение относится к получению изделий из композитного материала, содержащих углеродную армирующую конструкцию, усиленную матрицей, сформированной путем химической инфильтрации из газовой фазы. Техническим результатом изобретения является снижение длительности и удешевление производства. Согласно изобретению производится термообработка конструкций, помещенных в камеру (11), при температуре от 1400°С до 2500°С, с продувкой нейтральным газом и под пониженным давлением от 0,1 до 50 кПа при непрерывном выведении газовых отходов через первый газовый вывод (40), соединенный с контуром отведения отходов. По окончании термообработки первый газовый вывод закрывают для отключения контура отведения газовых отходов от камеры, продувку камеры нейтральным газом прерывают и производят последовательно уплотнение каркасов путем подачи в камеру газа-реагента, по меньшей мере, через один трубопровод (32) подачи газа-реагента, выходящий в камеру. При этом осуществляют выведение газовых отходов через второй газовый вывод (60), отличный от первого. Второй газовый вывод во время этапа термообработки закрыт. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

2319680
патент выдан:
опубликован: 20.03.2008
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЗАГОТОВОК, СОСТОЯЩИХ ИЗ ВЕЩЕСТВА, ИСХОДНОГО ПО ОТНОШЕНИЮ К УГЛЕРОДУ

Изобретение относится к изготовлению углеродных изделий. Техническим результатом изобретения является снижение себестоимости изделий и сокращение длительности производства. Способ по изобретению включает первую стадию, на которой исходный по отношению к углероду материал превращают в углерод посредством нагрева, и вторую стадию, заключающуюся в высокотемпературной тепловой обработке при низком давлении. Обе стадии осуществляют с непрерывным удалением выделяемого газообразного продукта. Первую и вторую стадии проводят одну за другой в одной и той же печи, причем после окончания первой стадии выполняются следующие этапы: переключение узла выпуска выделяемого газообразного продукта из печи с прерыванием соединения с первым отводящим устройством и установлением соединения со вторым отводящим устройством; регулировка давления внутри печи до давления, требуемого для второй стадии 0,5-50 кПа; регулировка температуры нагрева печи, начиная от температуры 750-1100°С, достигнутой в конце первой стадии, до температуры 1400-2500°С, соответствующей второй стадии. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

2319679
патент выдан:
опубликован: 20.03.2008
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ НЕГО КОРПУСА ТИПА ОБОЛОЧКИ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение может быть использовано в авиационной и космической технике. Композиционный материал содержит металлическую матрицу, выполненную из алюминиево-литиевого сплава и магниево-литиевых сплавов, упрочненную углеродным волокном, и углеродную часть, упрочненную углеродным волокном, с наружным слоем из карбонитридных соединений титана. Металлическая матрица и углеродная часть соединены промежуточным слоем из карбонизированного полимерного связующего при нагревании в интервале температур карбонизации полимерного связующего с одновременным охлаждением металлической части газожидкостным потоком на основе азота. Корпус типа оболочки собирают не менее чем из двух обечаек. На металлическую поверхность сварной зоны между торцовыми основаниями упрочненных углеродным волокном углеродных частей обечаек наносят слой полимерного связующего, на который укладывают упрочненные углеродным волокном углеродные полукольца. Зазоры заполняют полимерным связующим, проводят газодинамическое уплотнение связующего и прогревают для удаления водорода. Затем проводят карбонизацию связующего в зазоре с одновременным охлаждением внутренней металлической поверхности в зоне воздействия теплового источника и графитацию связующего с одновременным формированием наружного слоя из карбонитридных соединений титана плазменным факелом. Плазменная горелка имеет сопло Вентури с отверстиями в корпусе сопла после критического сечения для подачи в плазменный факел титанового порошка. Изделия обладают повышенной прочностью и жаростойкостью, хорошо сохраняют заданные геометрические параметры. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

2306364
патент выдан:
опубликован: 20.09.2007
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ФРИКЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к формованным керамическим абразивным или фрикционным изделиям, характеризуемым составом, содержащим углеродные волокна в углеродной матрице. Из углеродного волокна формируют каркас изделия с ориентацией волокон и канальных пор преимущественно параллельно торцевым плоскостям. Каркас изделия и углеводородное вещество размещают в герметизированной оболочке и в обрамлении каркаса изделия материалом, теплопроводность которого превышает теплопроводность каркаса изделия и углеводородного вещества, причем в герметизированной оболочке размещают, по меньшей мере, два каркаса изделия стопой с сопряжением торцевыми плоскостями. Упомянутое обрамление выполняют между торцевыми плоскостями каркасов изделия в виде прокладок при габаритном размере внешнего контура прокладки, превышающем габаритный размер торцевой плоскости каркаса изделия. Далее осуществляют последовательные процессы уплотнения заготовок фрикционных изделий жидкофазной пропиткой каркаса изделия расплавленным углеводородным веществом и карбонизацией их в герметизированной оболочке при воздействии давления и нагрева. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности группового изготовления изделий при улучшении равномерности прогрева, повышении степени и однородности пропитки заготовок и, в конечном итоге, повышения их плотности и количества циклов уплотнения, необходимых для получения величины, требуемой для их эксплуатации. 1 табл., 2 ил.

2281928
патент выдан:
опубликован: 20.08.2006
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕГРАФИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области получения углеграфитовых материалов и может быть использовано в порошковой металлургии, например, при получении топливных компактов. Способ получения углеграфитовых изделий включает смешивание порошка графита со связующим, прессование, полимеризацию и карбонизацию связующего, последующую высокотемпературную обработку заготовок и извлечение заготовок из пресс-формы. В качестве связующего используют фенолформальдегидную смолу. В процессе полимеризации давление прессования снижают до нуля, а после окончания процесса полимеризации температуру заготовок поднимают до значения на 40-50°С ниже температуры начала карбонизации, при этом извлечение заготовок из пресс-формы проводят перед операцией карбонизации. Техническим результатом изобретения является уменьшение брака изделий за счет предотвращения искривления изделий. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

2259258
патент выдан:
опубликован: 27.08.2005
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИГЛЕЙ ИЗ УГЛЕРОДНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение предназначено для химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении хлораторов и электролизеров. На формообразующей оправке 1 формируют из углеродных волокон или углеродной ткани каркас донной части тигля, состоящий из основания 2 и участка боковой части 4. Участок боковой части 4 выполняют высотой 100-400 мм с уменьшающейся толщиной от основания 2. Сформированный каркас донной части тигля уплотняют пироуглеродом термоградиентным методом при 900-1000С с перемещением зоны пиролиза на толщину основания 2. После этого формообразующую оправку 1 дополняют надставкой 7 для формирования боковой части 4 тигля. Одновременно дополняют до требуемой толщины слои каркаса донной части тигля на участке боковой части 4. На границе 8 соединения слои каркаса донной и боковой частей могут быть соединены путем прошивки углеродной нитью на всю толщину или послойно. Окончательное соединение донной и боковой частей проводят путем доуплотнения донной и уплотнения боковой частей пироуглеродом термоградиентным методом в вышеуказанном режиме. Изобретение позволяет повысить ресурс и надежность работы крупногабаритных тиглей за счет увеличения механической прочности и уменьшения проницаемости для жидкостей и газов в месте соединения частей тигля. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

2235681
патент выдан:
опубликован: 10.09.2004
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИГЛЕЙ ИЗ УГЛЕРОДНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение предназначено для химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении хлораторов и электролизеров. Подают напряжение на верхний токоподвод 7 и нижний токоподовод 8. Ток от верхнего токоподвода 7 проходит через донную часть 9 каркаса тигля 6, нагреватель 5 и нижний токоподвод 8. В реактор 1 подают углеродсодержащий газ через входной патрубок 2. Газ проходит со стороны наружной поверхности каркаса тигля 6 и выходит через выходной патрубок 3. На участке донной части 9 каркаса тигля 6, контактирующем с верхним токоподводом 7, углеродсодержащий газ проходит через перфорации 10 верхнего токоподвода. Площадь контакта верхнего токоподвода 7 с донной частью 9 определяется отношением в 2-15 раз меньшем, чем где т, н – удельное электросопротивление материалов верхнего токоподвода 7 и нагревателя 5, Sт, Sн – проходное для тока сечение верхнего токоподвода 7 и нагревателя 5. Изобретение позволяет повысить качество крупногабаритных изделий за счет равномерной плотности донной и боковой частей, отсутствия деформаций донной части, а также увеличить производительность процесса. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

2229437
патент выдан:
опубликован: 27.05.2004
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ НЕГО ПОЛУФАБРИКАТА ДЕТАЛИ ТИПА ОБЕЧАЙКИ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технологии изготовления обечаек из композиционного углерод-углеродного материала, которые могут быть применены в авиационной и космической технике. Предложен композиционный углерод-углеродный материал, внешний наружный слой матрицы которого состоит из карбонитридных соединений титана. Также предложен способ изготовления из него полуфабриката детали типа обечайки. При сборке полуфабриката формируют на оправке внешний внутренний герметичный слой из малоуглеродистой стали и внешний наружный герметичный слой из титанового сплава, последовательно дегазируют и пропитывают матрицу и упрочняющее волокно полимерным связующим, далее непрерывно осуществляют карбонизацию связующего с одновременным приложением изостатического давления инертным газом к внешней наружной поверхности полуфабриката и поддержанием внутри оболочки разрежения. Устройство содержит технологическую обечайку, закрепленную на фиксирующих кольцах и сообщенную через трубопровод с системами вакуумирования и напуска прессующего газа. Затем после переустановки полуфабриката осуществляют графитацию карбонизированного полимерного связующего с предварительной термофиксацией оснований полуфабриката обечайки и приложением растягивающего напряжения между ними. Одновременно с графитацией проводят газовое азотирование внешней наружной поверхности титанового слоя полуфабриката обечайки. Устройство для газового азотирования содержит две пары термофиксирующих колец и оправок с лабиринтами для теплоносителя и охлаждаемыми полостями. Кольца и оправки защищены экранной теплоизоляцией со стороны высокотемпературной зоны печи. Верхняя оправка снабжена механизмом натяжения. Техническим результатом является получение изделия повышенной прочности и жаростойкости, хорошо сохраняющего заданные геометрические параметры. 4 с. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

2228917
патент выдан:
опубликован: 20.05.2004
Наверх