Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом, керамические составы, обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий: ...полученные из углеродных частиц с или без других неорганических компонентов – C04B 35/528

Изобретение относится к производству изделий с карбид кремния-, нитрид кремния-, углеродсодержащей основой и предназначено для защиты от окисления изделий, работающих в условиях окислительной среды при высоких температурах. Техническим результатом изобретения является повышение стойкости покрытия к термоударам. Способ получения защитного покрытия на изделиях с карбид кремния-, нитрид кремния-, углеродсодержащей основой включает формирование на поверхности изделия шликерного покрытия из смеси мелкодисперсных порошков углерода и нитрида кремния со связующим, нагрев изделия в парах кремния в замкнутом объеме реактора до температуры 1700-1800°C с выдержкой в указанном интервале температур в течение 1-2 часов и охлаждением в парах кремния. Перед нагревом до температуры 1700-1800°C производят капсулирование частиц нитрида кремния более термостойким материалом и/или кремнием. Капсулирование осуществляют, например, путём предварительного нагрева порошка нитрида кремния в парах кремния до 1500^оС или в кипящем слое в среде углеродсодержащего газа при температуре частичной карбидизации и формирования на частицах Si₃N₄ пироуглеродного покрытия, а также путём обработки шликерного покрытия в углеродсодержащей среде при температуре частичной карбидизации нитрида кремния. 7 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

Изобретение может быть использовано при получении композиционных материалов. Исходные углеродные наноматериалы, например нанотрубки, нанонити или нановолокна, обрабатывают в смеси азотной и соляной кислоты при температуре 50-100°С не менее 20 мин, промывают водой и сушат. Затем пропитывают спиртовым раствором олигоорганогидридсилоксана, например олигоэтилгидридсилоксана или олигометилгидридсилоксана, выпаривают, сушат на воздухе при температуре не более 200°С не менее 20 мин. После этого прокаливают в инертной среде при температуре 600-800°С не менее 20 мин. Полученные углеродные наноматериалы с нанесенным диоксидом кремния имеют высокую стойкость к окислению. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 6 пр.

Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов с карбидно-металлической матрицей. Технический результат - обеспечение возможности изготовления крупногабаритных изделий из композиционных материалов и упрощение способа их изготовления при обеспечении хорошего качества поверхности изделия и высокой степени металлирования. Способ включает изготовление заготовки из пористого углеграфитового материала, формирование на ней шликерного покрытия на основе композиции из порошка металлирующего карбидообразующего агента и временного связующего, металлирование заготовки с последующей карбидизацией металла путем ее нагрева и выдержки в вакууме при температуре завершения карбидизации металла и охлаждение. В соответствии с предлагаемым техническим решением заготовку размещают внутри замкнутого объема реторты, куда дополнительно устанавливают тигли, заполненные тем же металлом, который является металлирующим агентом в шликерном покрытии или образуется при его термическом разложении. На стадии нагрева или нагрева и охлаждения заготовки тигли с металлом нагревают до более высокой температуры, чем температура заготовки. В предпочтительном варианте осуществления способа часть тиглей заполняют металлом, используемым при металлировании, в виде порошка. 1 з.п. ф-лы, 8 пр.

Изобретение относится к композиционному материалу, содержащему частицы алмаза карбида бора и карбида кремния, и может быть использовано в качестве брони, инструментов для резки, сверления и механической обработки, а также в применениях, где происходит абразивный износ. Композиционный материал обладает пористостью, равной менее 2 об.%. Средний размер частиц алмаза отличается не более чем на 50 мкм от среднего размера частиц карбида бора. Способ изготовления таких материалов включает нанесение на множество частиц алмаза покрытия из карбида бора, объединение множества частиц алмаза с образованием сырца и нагревание сырца в контакте с расплавом кремния до температуры в диапазоне от примерно 1200 до примерно 2000°С при воздействии давления или вакуума, не превышающего примерно 2000 МПа. Технический результат изобретения - улучшение прочности, твёрдости, ударной вязкости материала и его стойкости к истирающему воздействию. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 пр., 4 ил.

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.

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, в частности форсунок, тиглей, деталей тепловых узлов, высокотемпературных турбин и летательных аппаратов, испытывающих значительные механические нагрузки при эксплуатации. Заготовку из пористого углеграфитового материала нагревают в замкнутом объеме реактора в инертной атмосфере или вакууме в парах кремния до температуры 1500-1550°С, или 1550-1600°С, или 1600-1650°С, или 1650-1700°С при давлении 1-36 мм. рт.ст. После этого заготовку выдерживают в одном из указанных интервалов температур и давлений в течение 1-3 часов, затем охлаждают до 1300-1400°С. Целесообразно повторение указанных операции до 3-х раз. После этого заготовку нагревают до 1750-1900°С, выдерживают в указанном интервале температур в течение 1-3 часов и окончательно охлаждают. Техническим результатом является повышение степени и равномерности силицирования, а также повышение воспроизводимости результатов от процесса к процессу. 2 з.п. ф-лы, 5 пр., 2 табл.

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.

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.

Изобретение относится к получению сверхтвердого материала, который содержит CVD-алмаз и который может быть использован при изготовлении инструмента для правки шлифовальных кругов, режущего, бурового инструмента и др. Поверхность CVD-алмаза частично или полностью в условиях высокого давления и температуры окружена оболочкой, содержащей каркас из поликристаллического алмаза (PCD) или поликристаллического кубического нитрида бора (PCBN) со связью между зернами алмаз-алмаз или зернами cBN-cBN, между которыми размещена активирующая добавка. Площадь оболочки, охватывающей CVD-алмаз, составляет не менее 40% его поверхности; упомянутая оболочка содержит 70-95 мас.% PCD или PCBN и 5-30 мас.% активирующей добавки. При выполнении оболочки из поликристаллического материала на основе PCD активирующая добавка содержит кремний и/или по крайней мере один из переходных металлов Периодической системы элементов, а при выполнении оболочки из поликристаллического материала на основе PCBN активирующая добавка содержит алюминий и/или нитриды, бориды и/или силициды металлов IIIa, IVa, IVб, Vб, VIб, VIIб и VIII групп Периодической системы элементов. CVD-алмазная составляющая сверхтвердого материала может быть как поликристаллической, так и монокристаллической и иметь разную форму и размеры. Технический результат изобретения - получение сверхтвердого материала с повышенной прочностью на сжатие и термостабильностью. 3 з.п. ф-лы, 5 табл., 2 ил.

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.

Изобретение относится к производству огнеупорных изделий и может быть использовано в авиационной и ракетной технике. Техническим результатом изобретения является увеличение плотности приповерхностного слоя и выравнивание поверхности огнеупорного изделия, уменьшение закрытой и открытой пористости материала изделия. Технический результат достигается послойным насыщением поверхности огнеупора углеродом путем пропитки раствором фуллерена в органическом растворителе. Изделие помещают над нагревательным элементом таким образом, чтобы температура насыщаемой поверхности не превышала 60-65°С, осуществляют подачу раствора фуллерена в органическом растворителе на поверхность изделия так, чтобы была смочена вся поверхность, и пропитку ведут в течение 30-45 минут.

Описан спрессованный в таблетку режущий элемент, состоящий из множества частично связанных между собой алмазов или алмазоподобных элементов, образующих тело непрерывной алмазной матрицы, и подложки, содержащей катализирующий материал. Межкристаллитные зоны, расположенные между алмазными кристаллами, образуют непрерывную межкристаллитную матрицу, в состав которой входит катализирующий материал. У тела алмазной матрицы есть рабочая поверхность, при этом часть межкристаллитной матрицы тела, расположенная в непосредственной близости от рабочей поверхности, в значительной степени свободна от катализирующего материала и образует вторую межкристаллитную зону, в то время как в остальной части межкристаллитной матрицы, образующей первую межкристаллитную зону, катализирующий материал присутствует. Средняя толщина первой межкристаллитной зоны составляет более 0,15 мм. Технический результат изобретения - режущий элемент обладает значительно более высокой износостойкостью без потери ударной вязкости. 10 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к термостойким алмазным композитным спеченным изделиям, применяемым в качестве режущих инструментов, инструментов для высокоточной механической обработки и ювелирной отрасли. Алмазное композитное спеченное изделие содержит в качестве продукта алмазный кристалл и незначительное количество неалмазного углерода и имеет твердость по Викерсу 85 ГПа или более. Изделие получено способом, предусматривающим заключение синтетического алмазного порошка, имеющего средний размер зерен 200 нм или менее, в танталовую или молибденовую капсулу, и нагрев и приложение давления при использовании аппарата для синтеза под сверхвысоким давлением в термодинамически устойчивых условиях, включающих в себя температуру 2100°С или более и давление 7,7 ГПа или более. Технический результат изобретения - получение изделий, обладающих электропроводностью, высокой термостойкостью и имеющих блеск и глянец. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Сверхтонкозернистое алмазное спеченное изделие высокой чистоты и высокой твердости предназначено для использования в качестве износостойкого материала, способного пропускать свет, и в ювелирных изделиях. Изделие имеет размер зерна, составляющий 100 нм или менее. Для его изготовления сверхтонкозернистый природный алмазный порошок, имеющий гранулометрический разброс от нуля до 0,1 мкм, подвергают десиликации, сублимационной сушке в растворе, заключению в танталовую или молибденовую капсулу без спекающей добавки, нагреву и приложению избыточного давления к капсуле, используя устройство для синтеза при сверхвысоком давлении при температуре 1700°С или более и под давлением 8,5 ГПа или более, которые отвечают условиям термодинамической стабильности алмаза. Технический результат изобретения - проведение синтеза алмазного спеченного изделия при более низком давлении, чем в стандартном способе, и без использования какой-либо спекающей добавки. Изделие имеет твердость по Викерсу 80 ГПа и более и превосходно по сопротивлению износу/истиранию и тепловому сопротивлению. 2 н. и 2 з.п ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области инструментального производства, в частности к получению композиционных материалов для режущих элементов на основе сверхтвердых частиц с объемным их содержанием в материале 75÷92%. Для получения композиционных материалов готовят шихту, включающую связку и сверхтвердые частицы, по меньшей мере, двух размеров, из которых в качестве сверхтвердых частиц одного из размеров берут алмаз, а в качестве сверхтвердых частиц другого размера берут кубический нитрид бора размером 8÷40 мкм, при этом алмаз берут размером, равным (5,1-8) размерам кубического нитрида бора. Шихту подвергают горячему прессованию при температуре плавления связки. Кроме того, в шихту дополнительно вводят алмаз размером, равным (4-6) размерам зерен основных алмазов, при этом основные алмазы берут размером 81-320 мкм. Способ позволяет получить композиционный материал с широкими эксплуатационными характеристиками. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано в производстве огнеупоров. Огнеупоры получены путем формования композиции, которая содержит огнеупорный наполнитель и исходный огнеупорный материал с графитовыми зернами, имеющими средний размер 500 нм или менее, или с графитовыми зернами, полученными путем графитизации углеродной сажи. Графитовые зерна содержат по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из металлов, бора и кремния. Огнеупоры наряду с огнеупорным наполнителем могут содержать также углеродистые зерна (А), выбранные из углеродной сажи и графитовых зерен, полученных путем графитизации углеродной сажи, и имеющие поглощение DBP (х) 80 мл/100 г или более, углеродистые зерна (В), выбранные из углеродной сажи и графитовых зерен, полученных путем графитизации углеродной сажи, и имеющие поглощение DBP (х) менее 80 мл/100 г. Изобретение позволяет повысить стойкость огнеупоров к термическому удару, коррозионную стойкость и стойкость к окислению. 8 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 табл.

Изобретение относится к теплозащитным абляционным материалам для аэрокосмической промышленности и используется для защиты поверхности, подвергаемой воздействию интенсивной тепловой нагрузки. Теплозащитная система содержит волоконную основу, состоящую из тканых или нетканых волоконных слоев, сформированных в виде многослойного материала, или основу, созданную методом трехмерного плетения, причем волоконная основа имеет переменную плотность волокон с плотностью, возрастающей по толщине теплозащитного материала от внешней поверхности к внутренней. Основа пропитана органической смолой, подвергнута обугливанию, после чего пропитана абляционной смолой на основе кремния. В основе проколоты отверстия и она соединена с изоляционной подложкой. Технический результат изобретения - достижение высокой прочности и высокой степени защиты от окисления при сравнительно низкой стоимости. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к алмазосодержащим композитным материалам, которые имеют высокую теплопроводность и высокую температуропроводность и применяются в поглотителях тепла, распределителях тепла и в других областях, где требуются теплопроводящие материалы. Материал содержит, об. %: 58-81 алмазных частиц, 3-39 карбида кремния и до 41 кремния и имеет теплопроводность в, по меньшей мере, 400 Вт/(м·К) и температуропроводность в по меньшей мере 2,1 см²/сек. Алмазные частицы состоят, по меньшей мере, из двух фракций с различным размером частиц, причем, по меньшей мере, 50 мас.% частиц имеют диаметр 80 мкм и более. Технический результат изобретения - повышение теплопроводности материала. 6 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 ил.

Изобретение относится к сверхтвердым элементам из алмаза или алмазоподобного материала, а именно поликристаллическим алмазным элементам - ПКА-элементам. ПКА-элементы используются в качестве обжимок, инденторов, инструментальных оправок и элементов трения. ПКА-элемент включает множество частично связанных между собой алмазных или алмазоподобных кристаллов, образующих хотя бы одну непрерывную алмазную матрицу и межкристаллитную зону, расположенную между алмазными кристаллами, которая образует хотя бы одну непрерывную межкристаллитную матрицу, содержащую катализирующий материал. Часть межкристаллитной матрицы в непосредственной близости от рабочей поверхности в значительной степени свободна от катализирующего материала и образует объем, который распространяется вглубь от рабочей поверхности не менее чем на 0,1 мм. Содержание оставшегося катализирующего материала в этом объеме непрерывно убывает по мере приближения к рабочей поверхности. Технический результат изобретения - высокая износостойкость при резании, более высокая теплопередача при использовании этих элементов в качестве радиаторов. 12 з.п. ф-лы, 24 фиг.