ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ изготовления изделия из композиционного материала

Классы МПК:C04B41/87 керамика
C04B35/52 на основе углерода, например графита
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-02-09
публикация патента:

Изобретение относится к области изделий из композиционных материалов. В соответствии с заявленным способом на углеродную заготовку наносят гальваническое покрытие из карбидообразующего металла или сплава металлов и выполняют термообработку в вакууме или защитной газовой среде с карбидизацией гальванического покрытия. В качестве карбидообразующего металла могут быть выбраны титан, ниобий, цирконий, вольфрам, тантал, гафний или сплав тантала и гафния. Технический результат изобретения - повышение жаропрочности и надежности изделия. 6 ил.

Рисунки к патенту РФ 2497782

способ изготовления изделия из композиционного материала, патент № 2497782 способ изготовления изделия из композиционного материала, патент № 2497782 способ изготовления изделия из композиционного материала, патент № 2497782 способ изготовления изделия из композиционного материала, патент № 2497782 способ изготовления изделия из композиционного материала, патент № 2497782 способ изготовления изделия из композиционного материала, патент № 2497782

Изобретение относится к области изделий из композиционных материалов.

Известен способ изготовления изделия из композиционного материала, включающий изготовление углеродной заготовки, нанесение на нее полуфабриката покрытия и термообработку - патент RU № 2084425 C1 на изобретение «Способ получения изделий из углерод-карбидокремниевого композиционного материала и углерод-карбидокремниевый композиционный материал», опубл. 20.07.1997.

По своим признакам и достигаемому результату этот способ наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.

При осуществлении известного способа на углеродную заготовку наносят, например, кисточкой, полуфабрикат покрытия в виде смеси порошков бора и кремния со связующим и выполняют термообработку.

Недостаток способа заключается в том, что полуфабрикат покрытия наряду с бором и кремнием содержит значительное количество других химических элементов, которые в процессе реакции карбидизации внедряются в образуемое покрытие в виде примесей, ухудшая его сплошность, жаропрочность и снижая надежность изделия.

Технический результат изобретения заключается в повышении жаропрочности и надежности изделия.

Указанный технический результат достигается в способе изготовления изделия из композиционного материала, включающем изготовление углеродной заготовки, нанесение на нее полуфабриката покрытия и термообработку, согласно изобретению за счет того, что на заготовку наносят гальваническое покрытие в виде одного из карбидообразующих металлов - титана, ниобия, циркония, вольфрама, тантала, гафния или карбидообразующего сплава металлов тантала-гафния и выполняют термообработку в вакууме или защитной газовой среде с карбидизацией гальванического покрытия.

Ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи - Фиг.1-6 - дается описание предлагаемого способа.

Способ изготовления изделия из композиционного материала предусматривает изготовление углеродной заготовки 1 по одному из известных технологических процессов (например, плетение каркаса из углеродных волокон, образование коксовой матрицы) - Фиг.1, нанесение на заготовку 1 полуфабриката покрытия и термообработку.

Способ характеризуется тем, что на заготовку 1 в качестве полуфабриката покрытия наносят гальваническое покрытие 2 в виде одного из карбидообразующих металлов А - титана, ниобия, циркония, вольфрама, тантала, гафния - Фиг.2 или гальваническое покрытие 3 из карбидообразующего сплава металлов Б, В - тантала-гафния при процентном содержании последних, например, 80% и 20% соответственно - Фиг.3 (чем обеспечиваются повышенная химическая чистота, сплошность и минимальный разброс толщины полуфабриката покрытия на углеродной заготовке) и выполняют термообработку в вакууме или защитной газовой среде с карбидизацией гальванического покрытия 2 в 2а - Фиг.4 или с карбидизацией гальванического покрытия 3 в 3б - Фиг.5 и в 3в - Фиг.6 (чем обеспечиваются повышенные сплошность и жаропрочность покрытия и изделия в целом, особенно в последнем случае).

Процесс карбидизации гальванического покрытия 2 в 2а идет в прямом контакте последнего с углеродной заготовкой 1 при соответствующей температуре.

При карбидизации гальванического покрытия 3 сначала образуется карбидное покрытие 36 на поверхности углеродной заготовки 1 в результате реакции ее углерода и металла Б - тантала при низкой температуре карбидизации 1200способ изготовления изделия из композиционного материала, патент № 2497782 1600°C(1) - Фиг.5.

В процессе возрастания температуры в печи в диапазоне 1800способ изготовления изделия из композиционного материала, патент № 2497782 2000°C (2) происходит карбидообразование с металлом В - гафнием.

Изделие из композиционного материала, изготовленное предложенным способом, по сравнению с изделием, изготовленным способом-прототипом, характеризуется повышенными жаропрочностью и надежностью изделия.

Литература

1. «Химическая энциклопедия», том 1, стр.986, изд. «Советская энциклопедия», Москва, 1988 г.

2. «Химический энциклопедический словарь» под ред. Кнунянц И.Л. изд. «Советская энциклопедия», Москва, 1983 г.

3. Справочник химика, том 5, изд. «Химия», Москва, Ленинград, 1968 г.

4. «Физические величины» под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З., М.: Энергоатомиздат, 1991, стр.303.

5. Рабинович В.А., Хавин З.Я. «Краткий химический справочник». Л.: Химия, 1977, стр.10.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ изготовления изделия из композиционного материала, включающий изготовление углеродной заготовки, нанесение на нее полуфабриката покрытия и термообработку, отличающийся тем, что на заготовку наносят гальваническое покрытие в виде одного из карбидообразующих металлов - титана, ниобия, циркония, вольфрама, тантала, гафния или карбидообразующего сплава металлов - тантала-гафния и выполняют термообработку в вакууме или защитной газовой среде с карбидизацией гальванического покрытия.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2497782

patent-2497782.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C04B41/87 керамика

Патенты РФ в классе C04B41/87:
керамическая суспензия для создания защитных высокотемпературных антиокислительных покрытий на углеродных материалах -  патент 2529685 (27.09.2014)
способ получения защитного покрытия на изделиях с карбид кремния-, нитрид кремния-, углеродсодержащей основой -  патент 2520310 (20.06.2014)
барьер для защиты от окружающей среды для жаростойкого субстрата, содержащего кремний -  патент 2519250 (10.06.2014)
углеродный материал с покрытием из карбида тугоплавкого металла и способ его получения -  патент 2516405 (20.05.2014)
способ получения самовосстанавливающегося слоя на детали из композитного материала углерод/углерод -  патент 2506251 (10.02.2014)
теплозащитное покрытие -  патент 2497783 (10.11.2013)
ангоб -  патент 2497781 (10.11.2013)
материал, обладающий многослойной структурой и предназначенный для контакта с жидким кремнием -  патент 2494999 (10.10.2013)
способ изготовления изделий из огнеупорного керамического материала для электронной техники свч -  патент 2485074 (20.06.2013)
ангоб -  патент 2480437 (27.04.2013)

Класс C04B35/52 на основе углерода, например графита

Патенты РФ в классе C04B35/52:
поликристаллический алмаз -  патент 2522028 (10.07.2014)
способ изготовления изделий из композиционных материалов -  патент 2521170 (27.06.2014)
корпусная или внутренняя деталь аппарата, снабженная выступающими частями, способ ее изготовления и устройство для формирования и насыщения пироуглеродом каркасов закладных элементов, образующих выступающие части -  патент 2515878 (20.05.2014)
способ изготовления изделий из композиционного материала -  патент 2510386 (27.03.2014)
токосъемная вставка токоприемника электротранспортного средства и способ ее изготовления -  патент 2510339 (27.03.2014)
армирующий каркас углерод-углеродного композиционного материала -  патент 2498962 (20.11.2013)
способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала -  патент 2494962 (10.10.2013)
способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала -  патент 2494043 (27.09.2013)
способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала -  патент 2494042 (27.09.2013)
способ получения графита и композитов на его основе из водяной суспензии частиц углеродосодержащих материалов и устройство для его осуществления -  патент 2493099 (20.09.2013)


Наверх