Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом, керамические составы, обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий: .....полученная реакционным спеканием – C04B 35/573

МПКРаздел CC04C04BC04B 35/00C04B 35/573
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 35/573 .....полученная реакционным спеканием

Патенты в данной категории

УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАКЦИОННО-СВЯЗАННОГО КАРБИДА КРЕМНИЯ

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий на основе реакционно-связанного карбида кремния, предназначенного для использования в машиностроении (торцовые уплотнения, подшипники скольжения), энергетических технологиях (распылительные форсунки), химических технологиях (футеровка, запорная арматура), термической оснастке (нагреватели, экраны, чехлы термопар), ракетостроении (сопла), космической и лазерной технике (отражатели и зеркала). Поставленная задача решается тем, что в композиции используют искусственный графит с размерами частиц не более 50 мкм, карбид кремния с размерами частиц не более 60 мкм и связующее фенольное порошкообразное при следующем соотношении компонентов, масс.%: карбид кремния 70-85; графит 2-10; связующее остальное. Технический результат изобретения - повышение прочности изделий на базе предлагаемой композиции. 1 пр., 2 табл.

2514041
патент выдан:
опубликован: 27.04.2014
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА В ФОРМЕ ОБОЛОЧЕК

Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Заготовку из пористого углеграфитового материала размещают вместе с тиглями с кремнием в замкнутом объеме реторты, нагревают в вакууме или при атмосферном давлении в аргоне в парах кремния до температуры 1700-1900оС, выдерживают в указанном интервале температур и давлений в течение 1-3 часов и охлаждают. При этом часть тиглей с кремнием размещают на оснастке и устанавливают во внутреннем объеме силицируемой заготовки, затем заготовку при наличии со стороны ее торцев припусков на механическую обработку закрывают, а при их отсутствии - прикрывают дисками, обеспечивая зазор между ними и заготовкой не менее 2 мм, после чего устанавливают на диски вблизи торцев заготовки тигли с кремнием. Охлаждение заготовки производят в парах кремния. Вес оснастки с размещенными на ней тиглями с кремнием превышает вес силицируемой заготовки в 4-10 раз. Технический результат изобретения - повышение степени и равномерности силицирования, воспроизводимость результатов. 1 н. 4 з.п. ф-лы, 15 пр., 1 табл., 2 ил.

2513497
патент выдан:
опубликован: 20.04.2014
РЕГЕНЕРИРУЕМЫЙ, КЕРАМИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к получению регенерируемого керамического фильтра твердых частиц выхлопных газов для дизельных транспортных средств. В соответствии с заявленным способом смешивают углеродсодержащие частицы и кремнийсодержащие частицы с органическим веществом, переводят полученную смесь в формованное тело путём экструзии, проводят пиролиз и силицирование. В качестве органического вещества используют полиамид в количестве 5-15 мас.%. Полученный таким образом фильтр твердых частиц выхлопных газов имеет БЕТ-поверхность более 350 м2/г. Технический результат изобретения - повышение производительности фильтра за счёт увеличения его поверхности. 5 з.п. ф-лы, 1 пр.

2511997
патент выдан:
опубликован: 10.04.2014
КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ КАРБИДА И НИТРИДА КРЕМНИЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ НЕГО ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области конструкционных материалов на основе карбида и нитрида кремния, предназначенных для работы в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химико-металлургической промышленности, а также в авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Техническим результатом изобретения является повышение окислительной стойкости материала и его стойкости к термоудару при больших скоростях нагрева. В керамическом материале на основе карбида и нитрида кремния, получаемом методом реакционного спекания, функцию наполнителя выполняет нитрид кремния, а функцию матрицы - карбид кремния и свободный кремний; при этом материал не имеет открытых пор, а свободный кремний представляет собой вкрапления в карбид кремния. Для получения этого материала готовят пресс-массу на основе связующего, порошка нитрида кремния в качестве будущего наполнителя и порошка углерода который после термохимической обработки будет выполнять функцию матрицы, проводят прессование заготовки, ее термохимическую обработку в парах кремния в вакууме по режиму, предусматривающему нагрев до 1700-1800°C, выдержку в указанном интервале температур в течение 1-2 часов и охлаждение. Порошок нитрида кремния капсулируют перед приготовлением пресс-массы или непосредственно в процессе термохимической обработки заготовки в парах кремния (или до неё) путем заполнения пор между частицами нитрида кремния и углерода конденсатом паров кремния, либо путем частичной карбидизации частиц нитрида кремния, либо путем комбинации указанных приемов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.

2511415
патент выдан:
опубликован: 10.04.2014
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области производства объемносилицированных изделий. Технический результат - упрощение способа изготовления крупногабаритных изделий из углерод-карбидокремниевых материалов при обеспечении высокой чистоты их поверхности и высокой степени силицирования. Заявленный способ изготовления изделий из УККМ, включает изготовление заготовки из пористого углеграфитового материала, формирование на ней шликерного покрытия на основе композиции из порошка кремния и временного связующего, нагрев в вакууме до 1700-1900°С с максимально возможной скоростью в интервале 1300-1650°С с последующей выдержкой в течение 1-3 часов в интервале 1700-1900°С и охлаждением. Для проведения силицирования сборку садки производят в замкнутом объеме ограничительной реторты. В садку наряду с заготовкой дополнительно устанавливают тигли с кремнием, по крайней мере, часть из которых заполняют порошкообразным кремнием. В процессе силицирования тигли с кремнием нагревают до большей температуры, чем температура силицируемой заготовки. 2 пр., 1 табл.

2497778
патент выдан:
опубликован: 10.11.2013
МАТЕРИАЛ, ОБЛАДАЮЩИЙ МНОГОСЛОЙНОЙ СТРУКТУРОЙ И ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ КОНТАКТА С ЖИДКИМ КРЕМНИЕМ

Настоящее изобретение относится к новым материалам, обладающим многослойной структурой, предназначенным для контакта с жидким кремнием при процессах его плавления и отвердевания, в частности, выращивания кристаллов кремния для применения в фотогальванике. Элемент материала включает первый (поддерживающий) слой с открытой пористостью 25-40%, состоящий из графитовых гранул размером 1-10 мкм; поверхностный слой, образованный карбидом кремния, и промежуточный слой, который сформирован матриксом из карбида кремния, содержащим по меньшей мере одно углеродное включение. Объемное содержание карбида кремния в этом слое составляет 45-70%, что соответствует объемному содержанию начальной пористости графита, формирующего поддерживающий слой, умноженному по меньшей мере на 1,2. Способ включает подготовку элемента материала, содержащего наружный слой из графитовых гранул размером 1-10 мкм, с толщиной по меньшей мере 1000 мкм и пористостью 25-40 об.%; приведение элемента в контакт с жидким кремнием, выдерживание в течение от 10 минут до 1 часа при температуре 1410-1500°C, доведение элемента до температуры 1500-1700°C и выдерживание в течение от 1 до 8 часов с целью образования поверхностного и промежуточного слоев. Технический результат изобретения - повышение срока службы материалов в контакте с расплавом кремния, исключение адгезии кремния к материалу. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 пр., 5 ил.

2494999
патент выдан:
опубликован: 10.10.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химико-металлургической промышленности для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Технический результат изобретения - получение изделий из углерод-карбидокремниевого материала с пониженной проницаемостью и повышенной окислительной стойкостью. Способ включает изготовление углепластиковой заготовки из пористого углеграфитового материала, нагрев ее в замкнутом объеме в инертной атмосфере или в вакууме в парах кремния до температуры 1700-1900°C с последующей выдержкой в указанном интервале температур и охлаждением в парах кремния. Охлаждение до 1300-1400°C проводят при давлении 1-36 мм рт.ст. и скорости 100-150 град/час; возможно, с изотермическими выдержками в течение одного часа при 1650-1600, и/или 1600-1550, и/или 1550-1500°C. Перед обработкой в парах кремния на поверхности заготовки формируют шликерное покрытие из композиции мелкодисперсного порошка углерода или его смеси с карбидом кремния и временного связующего. После охлаждения заготовки до 1000°C ее обрабатывают в среде азота при ступенчатом повышении температуры до 1400-1500°C с изотермическими выдержками на промежуточных температурах. 4 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

2494998
патент выдан:
опубликован: 10.10.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефте-химической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике. Способ включает изготовление заготовки из пористого углеграфитового материала, формирование на ней шликерного покрытия из силицирующего агента и временного связующего с последующим силицированием заготовки. В качестве силицирующего агента используют нитрид кремния и/или капсулированный в нитридкремниевой оболочке кремний. В процессе силицирования производят нагрев до температуры 1550-1650°С со скоростью не менее 200-350 град/час и давлении в реакторе 600-760 мм рт.ст., которое уменьшают до 300-1 мм рт.ст. по достижении температуры в указанном интервале, при этом большей температуре соответствует большее давление, и наоборот; продолжают нагрев до 1800°С со скоростью не менее 100-200 град/час при давлении в реакторе 36 мм рт.ст., производят выдержку в течение 1-2 часов при 1800-1850°С и охлаждение. При силицировании в садку могут быть дополнительно установлены тигли с кремнием. Технический результат изобретения - обеспечение качественной пропитки детали расплавом кремния на всю толщину, высокой чистоты поверхности и высокой прочности углерод-карбидокремниевых материалов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

2487850
патент выдан:
опубликован: 20.07.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КЕРАМОМАТРИЧНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химико-металлургической промышленности для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Технический результат изобретения - повышение окислительной стойкости композиционного материала без снижения его прочностных характеристик. Для изготовления пористой заготовки на армирующих волокнах или волокнах предварительно сформированного армирующего каркаса осаждают газофазное покрытие из группы пироуглерод, пирокарбид кремния, пиронитрид кремния, пиронитрид бора, после чего в межволоконные поры вводят мелко- и/или ультрадисперсный наполнитель из материала или смеси материалов, по крайней мере один из которых химически реагирует с кремнием с образованием карбида кремния и/или силицидов тугоплавких металлов. Силицирование заготовки проводят паро-жидкофазным методом путем капиллярной конденсации паров кремния с последующим нагревом до 1800-1850°C с выдержкой в указанном интервале температур в течение 1-3 часов. Мелко- и/или ультрадисперсный наполнитель (например, смесь порошков углерода и SiC или Si3N 4, или низших силицидов тугоплавких металлов) вводят в межволоконные поры в виде суспензии, содержащей невспенивающееся, безусадочное и имеющее низкое коксовое число связующее. 5 з.п. ф-лы, 4 пр., 2 табл.

2486163
патент выдан:
опубликован: 27.06.2013
СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА ПАЙКОЙ ТУГОПЛАВКИМ ПРИПОЕМ

Настоящее изобретение относится к способу соединения деталей из углеродного материала с использованием тугоплавкого припоя на основе карбида кремния, которые применяются в микроэлектронике и солнечных фотоэлектрических устройствах. Способ соединения по меньшей мере двух деталей из углеродного материала с размером частиц менее 10 мкм, имеющих открытую пористость от 0% до 40% по объему включает следующие шаги. Соединяемые детали из углеродного материала и кремниевого элемента, например, полоску кремния, размещают таким образом, что указанный элемент находится между указанными деталями. Полученную сборную деталь выдерживают под давлением с нагревом в инертной атмосфере до температуры от 1410° до 1500°С в течение от 10 минут до 1 часа, что ведет к расплавлению кремния и формированию шва, содержащего по меньшей мере одну перемычку из карбида кремния на границе раздела указанных деталей. После этого деталь нагревают до температуры, находящейся в диапазоне от 1500°С до 1750°С в течение от 3 до 8 часов, с расходованием всего расплавленного кремния и формированием шва из карбида кремния по всей поверхности раздела указанных деталей из углеродного материала. Технический результат изобретения - получение особо чистого соединения углеродных деталей. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 пр., 3 ил.

2480434
патент выдан:
опубликован: 27.04.2013
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды и может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Способ включает изготовление заготовки из пористого углеграфитового материала, формирование на ней шликерного покрытия на основе композиции из порошка силицирующего агента и временного связующего, нагрев заготовки с покрытием до температуры 1800-1900°C в вакууме или при атмосферном давлении в среде аргона и выдержку в указанном интервале температур в течение 1-2 часов. В качестве силицирующего агента используют порошок нитрида кремния или кремния с наружной оболочкой из нитрида кремния, а нагрев заготовки со шликерным покрытием до температуры 1700-1750°C ведут при атмосферном давлении в среде аргона с последующим нагревом до температуры 1900°C в вакууме или при атмосферном давлении в среде аргона. Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение способа изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала при сохранении равномерного по его объему распределения SiC и свободного кремния. 5 пр.

2464250
патент выдан:
опубликован: 20.10.2012
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химико-металлургической промышленности или в авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение способа изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала при сохранении в нем низкого содержания свободного кремния. Способ включает изготовление углепластиковой заготовки на основе углеродного волокна и термореактивного связующего, ее предварительную термическую обработку до образования коксовой матрицы, армированной углеродными волокнами, последующее уплотнение коксовой матрицы путем насыщения пироуглеродом и силицирование. Насыщение пироуглеродом ведут до открытой пористости материала 15-25%, после чего материал пропитывают коксообразующим полимерным связующим, термообрабатывают при температуре 850-1000°С до образования в порах материала вторичного кокса и силицируют в парах кремния с выдержкой при температуре 1700-1900°С в течение 1-3 часов. В качестве коксообразующего связующего предпочтительно используют смесь компонентов, при поликонденсации которых в порах материала образуется полимерное связующее. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.

2460707
патент выдан:
опубликован: 10.09.2012
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химико-металлургической промышленности, а также в авиатехнике. Технический результат изобретения: получение углерод-карбидокремниевого материала (УККМ) с высоким содержанием SiC (>30 вес.%) и малым содержанием свободного кремния, обладающего повышенной формоустойчивостью и возможностью длительной работы в окислительной среде при температуре 1600-1800°C. Способ включает изготовление углепластиковой заготовки на основе углеродного волокна и термореактивного связующего, ее термическую обработку до образования коксовой матрицы, армированной углеродными волокнами, последующее уплотнение коксовой матрицы путем насыщения пироуглеродом и силицирование. Насыщение пироуглеродом проводят до получения промежуточной плотности углеродной заготовки 78-87% от максимальной кажущейся плотности углеродного материала, после чего проводят предварительное силицирование при температуре 1500-1650°C и остаточном давлении 1-36 мм рт.ст., с последующей отгонкой свободного Si при температуре 1800-1850°C и остаточном давлении 1-36 мм рт.ст., а затем материал пропитывают коксующимся связующим, карбонизируют и окончательно силицируют парофазным методом. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

2458890
патент выдан:
опубликован: 20.08.2012
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области конструкционных материалов, работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение способа изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала (УККМ) при снижении его открытой пористости и сохранении достаточно равномерного по его объему распределения SiC и свободного кремния. Способ включает изготовление заготовки из пористого углеграфитового материала, формирование на ней шликерного покрытия на основе композиции из нитрида кремния и временного связующего, нагрев заготовки с покрытием в вакууме или при атмосферном давлении в аргоне до температуры 1800-1900°C, выдержку в указанном интервале температур в течение 1-2 часов. Нагрев, выдержку и охлаждение заготовки проводят в замкнутом объеме реактора в парах кремния. В одном из предпочтительных вариантов способа нагрев заготовки со шликерным покрытием до 1700-1750°C проводят в парах кремния при давлении в реакторе 400-760 мм рт.ст., а с 1700-1750°C до 1800-1900°C при давлении в реакторе 1-36 мм рт.ст. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

2458889
патент выдан:
опубликован: 20.08.2012
КЕРАМОМАТРИЧНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ С УПРОЧНЕННЫМ АРМИРУЮЩИМ КОМПОНЕНТОМ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроительной керамики и может быть использовано для изготовления конструкционных деталей, работающих в условиях высоких механических нагрузок. Керамоматричный композиционный материал с упрочненным армирующим компонентом в виде пучков углеродных филаментов, покрытых слоем карбида кремния, и матрицы на основе карбида кремния содержит углеродные филаменты внутри пучков, связанные между собой углеродной межфиламентной фазой, упрочненной углеродными нанотрубками. Слой карбида кремния содержит наноразмерные зерна, а матрица дополнительно содержит свободный кремний. При получении керамоматричного композиционного материала пучки углеродных филаментов обрабатывают под воздействием ультразвуковых колебаний суспензией, содержащей 2-8 мас.% углеродных нанотрубок и 5-20 мас.% полимерного связующего в органическом растворителе, после чего наносят полимерный слой на пучки путем их обработки суспензией, содержащей, 10-30 мас.% полимерного связующего и 3-15 мас.% терморасширенного графита. Синтез матрицы и слоя карбида кремния, содержащего наноразмерные зерна, на пучках осуществляют путем карбонизации и силицирования. Полученный материал обладает низкой пористостью, высокой прочностью при изгибе и ударной вязкостью, способ его изготовления пригоден для массового экономичного производства изделий. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 6 пр., 2 ил.

2457192
патент выдан:
опубликован: 27.07.2012
СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОНСТРУКЦИОННОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к получению керамических и композиционных материалов, используемых в высокотемпературном газотурбостроении. Для получения конструкционного керамического материала готовят шихту, включающую следующие компоненты, мол. %: SiC - 53-62, BN - 3-7, Аl - 35-40, при этом в нее вводят расчетное количество алюминия в полном объеме, проводят механическую активацию. Из шихты формуют первичные заготовки, сушат, подвергают вакуумному спеканию и размолу. После вторичной формовки заготовки сушат, спекают в вакууме, азотируют при температуре 1050°С и проводят термообработку при 1400°С. Вакуумное спекание осуществляют при температуре 1150±2°С. Полученный конструкционный керамический материал характеризуется повышенной плотностью и прочностью: выдерживает напряжения на сжатие - не менее 450 МПа, на изгиб - не менее 130 МПа при высоких рабочих температурах материала (не менее 1400°С). Усадка на стадии превращения кермета в керамику - не более 0,5%.

2450998
патент выдан:
опубликован: 20.05.2012
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО БРОНЕМАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ И КАРБИДА БОРА И КЕРАМИЧЕСКИЙ БРОНЕМАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ И КАРБИДА БОРА

Изобретение относится к производству твердосплавных материалов, а также к разработкам средств защиты, и может быть использовано для изготовления бронекерамики. Для изготовления композиционного материала формируют шихту из зерен -кристаллов карбида кремния 50-100 мкм - 40-60 в.ч., зерен кристаллов карбида бора 35 мкм - 40-60 в.ч. и смеси бакелитового лака с изопропиловым спиртом - 5-10 в.ч., прессуют заготовку, термообрабатывают заготовку до получения пироуглерода, расположенного между зернами карбидов, обжигают заготовку в вакууме при температуре 1450-1900°С. При этом проводят силицирование заготовки 120-130 весовыми частями металлического кремния на 100 вес.ч. заготовки. При силицировании на -кристаллы карбида кремния осаждаются -кристаллы карбида кремния до зерна 80-150 мкм с образованием мостов из -кристаллов между зернами карбида кремния, а на зерна кристаллов карбида бора - оболочки из кремния, боросилицидов и твердого раствора карбида кремния в карбиде бора с образованием мостов из последних. Полученный керамический бронематериал представляет собой двухкаркасный композит из реакционно-связанных зерен -кристаллов карбида кремния, реакционно-связанных зерен кристаллов карбида бора и межзеренной фазы кремния. Технический результат изобретения - снижение массы бронематериала без снижения бронезащитных свойств, повышение надежности работы изделия. 2 н. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

2440956
патент выдан:
опубликован: 27.01.2012
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГРАДИЕНТНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроительной керамики, в частности к керамоматричному композиционному материалу на основе карбида кремния, упрочненного углеродными волокнами. Предложен композиционный материал, включающий матрицу из реакционносвязанного карбида кремния, армированную пучками углеродных волокон, и расположенный по крайней мере на одной из ее поверхностей рабочий слой из реакционно-связанного карбида кремния. Матрица и рабочий слой состоят из 75-92 об.% карбида кремния, который представлен первичными зернами и наноразмерными вторичными зернами, и 8-25 об.% свободного кремния. Соотношение объемных содержаний матрицы и армирующих пучков волокон возрастает в пределах от 25/75 до 60/40 в направлении к рабочему слою. Способ получения композиционного материала включает стадии формования заготовки, отверждения, карбонизации и силицирования. Перед формованием производят обработку армирующих пучков углеродных волокон суспензией, содержащей частицы карбида кремния в количестве не более 50 мас.% и связующее, и обработку углеродных волокон для рабочего слоя суспензией, содержащей частицы карбида кремния в количестве не более 30 мас.% и полимерное связующее в количестве не более 20 мас.%. При формовании по мере набора толщины укладывают армирующие пучки углеродных волокон, обработанные суспензией с возрастающим содержанием частиц карбида кремния в интервале от 30 до 50 мас.% и/или с возрастающим средним размером частиц карбида кремния от 5 до 30 мкм в направлении к рабочему слою. Стадию силицирования осуществляют при температуре 1400-1450°С. Технический результат изобретения - получение композиционного керамоматричного материала с улучшенными трибологическими свойствами и одновременно с высокой прочностью и ударной вязкостью. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 6 табл.

2428395
патент выдан:
опубликован: 10.09.2011
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЙ КЕРАМОМАТРИЧНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроительной керамики, в частности к керамоматричному композиционному материалу на основе карбида кремния, упрочненного углеродными волокнами. Технический результат изобретения - получение материала с повышенными характеристиками прочности и ударной вязкости. Композиционный материал включает матрицу из реакционноспеченного карбида кремния, армированную пучками углеродных филаментов, отделенными от матрицы барьерным слоем. Филаменты в пучках соединены между собой плотной спеченной наноразмерной межфиламентной фазой, включающей углерод, кремний, бор, азот, а также оксидные соединения алюминия и иттрия. Барьерный слой и межфиламентная фаза не содержат свободного углерода. Способ получения композиционного материала включает предварительную обработку пучков углеродных филаментов суспензией, содержащей полимерное связующее и наноразмерные частицы нитрида кремния, оксидных соединений алюминия и иттрия и по крайней мере одного компонента из ряда: бор, кремний, соединение бора или кремния. После сушки проводят пропитку волокнистой массы коксообразующим связующим, содержащим частицы карбида кремния, формование заготовки, вулканизацию связующего, после чего осуществляют стадию карбонизации, синтеза и спекания межфиламентной фазы, а затем - стадию пропитки заготовки растворами или расплавами коксообразующих полимеров и силицирование. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

2415109
патент выдан:
опубликован: 27.03.2011
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ БЕТТА-Sic ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

Изобретение относится к способу получения композитного материала на основе -SiC, который включает: а) получение смеси, называемой «смесью-предшественником», содержащей, по меньшей мере один предшественник -SiC и по меньшей мере одну углеродсодержащую термоотверждаемую смолу, б) формование указанной смеси-предшественника в виде гранул, плит, труб или кирпичей, для получения промежуточного изделия, в) полимеризацию смолы, г) введение указанных промежуточных изделий в емкость, д) закрытие указанной емкости с помощью средства для закрывания, позволяющего избежать повышения давления газа, е) термообработку указанных промежуточных изделий при температуре 1100°-1500°С для удаления органических компонентов смолы и образования -SiC в конечном изделии. Изделия, полученные указанным способом, могут быть использованы в качестве внутренней облицовки электролизной ванны расплавленной соли или внутренней облицовки печи для прокаливания. Технический результат изобретения - получение изделий в атмосфере воздуха при нормальном давлении без ухудшения их качества. 3 н. и 14 з.п. ф-лы.

2375331
патент выдан:
опубликован: 10.12.2009
УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИЦИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области производства конструкционных изделий на основе углерода или графита, в частности силицированного графита. Композиция включает углерод в виде измельченного до размеров не более 200 мкм графита в количестве 10-80 мас.%, карбид кремния в количестве 10-60 мас.% и связующее остальное. Причем углерод и карбид кремния находятся в составе в обратно пропорциональной зависимости, а общая их доля в композиции находится в пределах 60-95 мас.%. Плотность полученного материала 2,92-3,08 г/см 3, предел прочности при сжатии 4550-4970 кгс/см2 . Изделие имеет повышенную коррозионную стойкость. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

2370435
патент выдан:
опубликован: 20.10.2009
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАРБИДА КРЕМНИЯ

Изобретение относится к производству изделий из карбида кремния методом реакционного спекания, в том числе элементов трения торцовых уплотнений насосно-компрессорного и иного оборудования. Производят помол и смешивание карбида кремния и сажи. Используют сажу с размерами частиц менее 0,1 мкм, а карбид кремния с размерами частиц 10 мкм и менее. В процессе мокрого помола и смешивания в исходные компоненты вводят поверхностно-активное вещество - изопропиловый спирт в количестве 0,5-1,0% от объема водной среды, присутствующей при помоле, и за 15-20 минут до окончания помола - водный раствор целлюлозы. В высушенную шихту добавляют парафин, растворенный в бензине, и прессуют заготовки при давлении 400-500 кгс/см2. Заготовки обрабатывают в вакуумной электропечи при избыточном давлении и температурах 100, 200, 300 и 400°С последовательно, удаляя временное связующее. Реакционное спекание и пропитку заготовок расплавленным кремнием проводят в вакууме до 10-3 мм рт.ст. при температуре 1500-1600°С. Технический результат изобретения - получение мелкозернистой структуры, равномерно распределенной по всему объему изделий. Пористость изделий не превышает 1-2%. 5 з.п. ф-лы.

2314275
патент выдан:
опубликован: 10.01.2008
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ КАРБИД КРЕМНИЯ, И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к композиционным материалам, полученным пропиткой расплавом металла, и способам их изготовления. Предложенные материалы содержат карбид кремния и получены с помощью процесса инфильтрации проницаемой массы, содержащей не более 10 мас. % углерода, расплавом кремния и другого металла, отличного от кремния. Реализация заявленного изобретения позволяет улучшить физико-химические свойства, а также обеспечивает возможность проведения инфильтрации при более низких температурах, при этом значительно снижены величины расширения изделия при затвердевании. 5 с. и 30 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

2250887
патент выдан:
опубликован: 27.04.2005
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ КАРБИДА БОРА

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к синтезу сверхтвердого материала на основе карбида бора, который может быть использован в металлографии, при финишной металлообработке, для производства керамической брони, а также в авиакосмической технике. Способ получения материала включает приготовление исходной слабо экзотермической смеси из бора и сажи в присутствии 0,1 до 10 мас.% титана или циркония, прессование смеси до относительной плотности 40-50%, размещение спрессованного образца в объеме сборной емкости, выполненной в виде втулки или стакана из сильно экзотермической смеси титана с бором или сажей, помещение сборки в герметичный реактор, воспламенение исходной смеси путем подачи импульса тока через вольфрамовую спираль на одну из поверхностей емкости и извлечение готового материала. При этом перед инициированием возможно вакуумирование реактора с содержимым, в случае, если процесс проводят в атмосфере аргона. Способ не требует сложного и дорогостоящего аппаратурного оформления, обеспечивает экономию электроэнергии, сокращение времени синтеза и получение при этом материала с микротвердостью 5040 - 7150 кгс/мм2 и высоким значением высокотемпературной прочности. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
2209799
патент выдан:
опубликован: 10.08.2003
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СИЛИЦИРОВАННОГО УГЛЕРОДНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С ПЕРЕМЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КАРБИДА КРЕМНИЯ

Предложен способ изготовления изделий, работающих в окислительных газовых потоках, абразивосодержащих средах, газовых и жидкостных потоках, а также в качестве пар трения. Способ включает изготовление слоистой заготовки из УКМ на основе каркаса из углеродно-волокнистого наполнителя с открытой пористостью, уменьшающейся от наружного защитного слоя к внутренним несущим слоям от 20-40% до 6-12%, наружный защитный слой заготовки формируют с развитой мелкопористой структурой, силицирование заготовки осуществляют путем пропитки расплавом кремния с добавками обладающих пластичностью элементов меди, и/или титана, и/или бора. Углеродный каркас или пористая заготовка из УКМ могут быть уплотнены пироуглеродом термоградиентным методом с переменной скоростью движения зоны пиролиза, увеличивающейся от несущих слоев к защитным слоям заготовки до открытой пористости материала внутренних слоев 6-12%. Формирование каркаса можно вести с использованием лент из однонаправленных волокон, при максимально возможной плотности их укладки. В каркас может быть введен до или после уплотнения его пироуглеродом мелкодисперсный наполнитель с размером частиц не более 10 мкм. Наружные слои заготовки могут быть выполнены из карбидокремниевых волокон или из их комбинации с углеродными волокнами. Способ позволяет упростить технологию изготовления и повысить эксплуатационные характеристики готовых изделий. 11 з.п. ф-лы.
2194683
патент выдан:
опубликован: 20.12.2002
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СИЛИЦИРОВАННОГО УГЛЕРОДНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к изготовлению изделий, работающих в высокотемпературных высокоскоростных окислительных газовых потоках и абразивосодержащих газовых и жидкостных средах. Способ включает изготовление каркаса на основе углеродных волокон заготовки из УКМ, состоящей из двух слоев, один, основной, с пониженной реакционной способностью к жидкому кремнию, а поверхностный - с предельно высокой, каркас заготовки формируют за одно целое по толщине из однородных по кристаллической структуре углеродных волокон, после набора толщины, необходимой для образования защитного слоя, на поверхность углеродных волокон наносят шликерное покрытие толщиной 0,1-0,2 мм на основе мелкодисперсного наполнителя с размером частиц не более 10 мкм и/или укладывают слой графитовой фольги плотностью 1,0-1,2 г/см3 и толщиной 0,1-0,15 мм, формируют каркас до требуемой толщины и уплотняют его пироуглеродом изотермическим методом при пониженном парциальном давлении на формообразующей оправке, закрывающей доступ углеродсодержащего газа со стороны защитного слоя. Каркас может быть пропитан суспензией мелкодисперсного углеродного наполнителя с размером частиц не более 2 мкм, в качестве которого могут быть использованы порошки углерода или его смеси с карбидообразующими металлами или неметаллами, и/или карбидами, и/или нитридами. Способ предусматривает предварительную пропитку каркаса перед его уплотнением коксополимерным связующим и формование под давлением углепластиковой заготовки с последующей карбонизацией при конечной температуре 850-1000oС в инертной среде. Технический результат: упрощение технологии изготовления и повышение эксплуатационных характеристик изделий. 4 з.п. ф-лы.
2194682
патент выдан:
опубликован: 20.12.2002
АРМИРОВАННЫЙ ВОЛОКНОМ КОМПОЗИЦИОННЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Предложен армированный волокном композиционный керамический материал с высокожаропрочными волокнами, на основе Si/C/B/N, реакционно связанный с матрицей на кремниевой основе, который изготавливают, пропитывая пучки волокнистого материала из Si/C/B/N-волокон способным к пиролизу вяжущим средством и отверждая вяжущее средство, затем кондиционируя пучки волокнистого материала способным к пиролизу защитным слоем, например, фенольной смолы или поликарбосилана, затем приготавливая смесь из пучков волокнистого материала, наполнителей, например SiC и углерода в виде графита или сажи, смесь прессуют для изготовления сырца, затем пиролизируют в вакууме или в атмосфере защитного газа для изготовления пористой формованной заготовки, которую затем инфильтруют предпочтительно в вакууме расплавом кремния. Таким способом можно экономично изготавливать армированный волокном композиционный керамический материал, пригодный для крупносерийного производства, который по сравнению с традиционными композиционными, керамическими материалами имеет значительно улучшенные свойства. Материал может быть использован для изготовления тормозных дисков с высокими эксплуатационными свойствами. 2 с. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
2184715
патент выдан:
опубликован: 10.07.2002
КОМПОЗИТ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ, СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОЛОКОННОЙ ЗАГОТОВКИ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к области получения керамических композитов. В соответствии с изобретениями предложены композит (варианты), способ его приготовления и способ обработки волоконной заготовки (варианты). Композит, включающий волоконную заготовку, содержащую неоксидное керамическое волокно, имеющее по меньшей мере одно покрытие, содержащее элемент, выбранный из группы, образованной углеродом, азотом, алюминием и титаном, и матричный сплав на основе кремния, который содержит растворенный в нем углерод. Другим вариантом предложенного изобретения является композит из карбида кремния, упрочненный волокном из карбида кремния, который имеет теплопроводность по меньшей мере около 9,5 Вт/ч м К при температуре 2200oF, предельную прочность на разрыв по меньшей мере 20 ksi при температуре 2200oF, определенную по ASTM С1275-94. Способ приготовления композита включает в себя следующие операции: использование волоконной заготовки с волокнами, содержащими карбид кремния, инфильтрацию волоконной заготовки суспензией, содержащей от 97 до 99,9 вес.% кремния и от 0,1 до 3 вес.% добавленного углерода, и пропитку заготовки содержащим кремний расплавленным сплавом при температуре от 1410oС до 1450oС. Предложенный способ обработки волоконной заготовки включает в себя следующие операции: использование заготовки, которая имеет от 20 до 80 об.% покрытого волокна, причем волокно содержит карбид кремния, и от 20 до 80 об. % пористости, введение за счет пропитки суспензии, которая содержит керамические частицы, в поры указанной заготовки, для образования заготовки, которая имеет пористость, меньшую первоначальной пористости волоконной заготовки, и нанесение керамических частиц на внешнюю поверхность заготовки для образования монолитного слоя их на поверхности заготовки. Другими вариантами способа обработки волоконной заготовки являются способ, включающий использование волоконной заготовки, содержащей карбид кремния, пропитку заготовки суспензией, которая содержит двухфракционную смесь частиц карбида кремния, и инфильтрацию заготовки матричным сплавом, содержащим кремний, а также способ, включающий использование волоконной заготовки, содержащей неоксидное керамическое волокно, имеющее по меньшей мере одно покрытие, причем указанное покрытие содержит элемент, выбранный из группы, образованной углеродом, азотом, алюминием и титаном, при этом волокно имеет температуру деструкции в диапазоне от 1410oС до 1450oС, пропитка указанной заготовки суспензией, содержащей частицы карбида кремния и от 0,1 до 3 вес.% углерода, приготовление покровной смеси, которая включает в себя сплав, содержащий металлический пропитывающий материал, указанный элемент, который имеется в составе покрытия, и полимер, нанесение покровной смеси по меньшей мере на один из участков поверхности, пропитанной на стадии б) заготовки, нагревание покровной смеси до температуры в диапазоне от 1410oС до 1450oС для расплавления сплава, и инфильтрация волокнистой заготовки расплавленным сплавом в течение промежутка времени от 15 до 240 мин для получения упрочненного керамическим волокном керамического композита. Реализация предложенных изобретений позволяет получить конструкционные керамические материалы с высокими аэродинамическими и физико-химическими показателями. 6 с. и 23 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
2176628
патент выдан:
опубликован: 10.12.2001
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРБИДКРЕМНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧЕРНОГО КАРБИДА КРЕМНИЯ

Изобретение относится к способу изготовления карбидкремниевых нагревателей преимущественно диаметром 20-25 мм, используемых в печах сопротивления в керамической и металлообрабатывающей промышленности, в промышленности по производству полупроводников и стекла. Последовательно при одновременном перемешивании в смеситель подают: черный карбид кремния 160, 120 или 100 45-55 мас.%, половину жидкого стекла плотностью 1,28-1,32 г/см3, карбид кремния 6 или М50 10-15 мас.%, сажу 1,5-2,5 мас.%, карбид кремния 10 или 12 35-40 мас. % и оставшееся жидкое стекло при общем цикле перемешивания 50-60 мин, жидкое стекло берут из расчета 50-60 мл на 1 кг сухой массы. Массу протирают через сито 6-8 мм, формируют стержни, термообрабатывают, наносят токопроводящую пасту и ведут ступенчатый силицирующий обжиг в засыпке из кварцевого песка, литейного кокса и плавиковошпатового концентрата. Электронагреватели из масс с применением карбида кремния черного, изготовленные по предложенному способу, отличаются повышенной механической прочностью, снижением пористости и снижением брака при транспортировке с сохранением показателей электросопротивления в допустимых пределах. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.
2171792
патент выдан:
опубликован: 10.08.2001
КОНСТРУКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к композиционным материалам, а точнее к алмазосодержащим композитам, и может быть использовано в конструкциях различного назначения, где необходимо сочетание высокого модуля упругости, теплопроводности, малой плотности и других физико-механических свойств. Изобретение позволяет получить материал, состоящий из 20-60 об.% алмазных кристаллов, размещенных в матрице, содержащей 3-70 об.% карбида кремния и 1-40 об.% кремния, обладающего комплексом высоких физико-механических и теплофизических свойств, более дешевого по сравнению с известными материалами и более технологичного. Материал характеризуется модулем упругости Е=500-700 ГПа, коэффициентом теплопроводности =180-250 Вт/мК, удельной жесткостью Н=15-20106м, плотностью d=3200-3400 кг/м3. 1 табл.
2151126
патент выдан:
опубликован: 20.06.2000
Наверх