Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом, керамические составы, обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий: ..на основе боридов, нитридов или силицидов – C04B 35/58

Изобретения могут быть использованы в области нанотехнологий и неорганической химии. Способ получения боридной наноплёнки или нанонити включает осаждение на корундовую нанонить или на стекловолокно из легкоплавкого стекла в вакууме несколько чередующихся слоев титана и бора, после чего полученную композицию постепенно нагревают до температуры 1500°С. По другому варианту способ получения боридной наноплёнки включает осаждение слоя борида титана нанотолщины на корундовую нанопленку из газовой фазы, содержащей галогенид титана и бор. Изобретения позволяют получить боридные наноструктуры, 4 н.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к технологии получения композиционного керамического материала технического назначения состава TiN/Al ₂O₃, который является перспективным для получения жаропрочных и износостойких материалов, а также покрытий для режущих и обрабатывающих инструментов. Изобретение направлено на упрощение технических приемов синтеза, использование воздуха в качестве азотсодержащего реагента на стадии синтеза шихты для спекания. Указанный технический результат достигается тем, что в качестве исходной шихты для получения оксинитридной керамики используют продукты сгорания на воздухе композиционных смесей на основе грубодисперсного порошка титана с добавкой 20-40 мас.% мелкодисперсного порошка оксида титана TiO₂ и (сверх 100%) 10 мас.% нанопорошка алюминия. Полученную шихту обрабатывают горячим прессованием в атмосфере азота при 1500^оС в течение 30 минут. 1 пр.

Изобретение относится к материалу смачиваемого анода алюминиевого электролизера. Порошок диборида титана получают при проведении карботермической реакции между мелкодисперсными порошковыми компонентами шихты из безводного диоксида титана, борного ангидрида или борной кислоты и углерода в виде сажи. Борную кислоту или борный ангидрид вводят в порошковую шихту в виде раствора, а синтез проводят при температуре не выше 1473 К в течение 3-4 часов. Изобретение позволяет повысить технологичность, эксплуатационные характеристики производимого из порошка катодного материала, снизить энергетические затраты, улучшить технико-экономические показатели процесса производства смачиваемого материала. 1 табл.

Изобретение относится к области создания высокотемпературных конструкционных керамических материалов, а именно к способу получения керамического композита с матрицей на основе Ti₃SiC ₂. Технический результат изобретения - упрощение формования изделий, не требующее использования специальных пресс-форм, а также исключение энергоемких процедур дообжиговой подготовки реагентов. Способ получения керамики и композиционных материалов на основе Ti₃SiC₂ из титана, кремния и углерода в составе карбида кремния включает укладку чередующимися слоями в виде многослойного пакета фольги титана и изометричных дисперсных частиц карбида кремния и углерода в составе высоконаполненных полимерных пленок. Многослойный пакет подвергается силовому СВС-компактированию в вакууме или в атмосфере инертного газа под механической нагрузкой 0,2 МПа или более, приложенной в направлении, перпендикулярном плоскости слоев. 6 пр., 2 ил.

Изобретение относится к составу и способу получения защитных покрытий. Техническим результатом изобретения является снижение температуры термообработки покрытия. Способ получения защитного покрытия включает приготовление шихты путем смешения исходных компонентов, содержащих кремний, борид циркония, бор, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Si - 65-75, ZrB ₂ - 10-30, В - 10-30. Затем приготавливают шликер с добавлением органического связующего и наносят шликер на подложку. После чего осуществляют термообработку полученной заготовки в воздушной среде при температуре 650-1000°С в течение 10-15 минут. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области порошковой технологии и предназначено для получения самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (СВС) нитрида кремния с высоким содержанием основного вещества, тонкодисперсным размером основной массы частиц при достаточно узком гранулометрическом составе. Способ включает смешивание порошков кремния и нитрида кремния как разбавителя, при этом предварительно образуют насыпной слой порошка кремния, затем активируют кремний путем самоизмельчения частиц в высокоскоростной струе сжатого газа, например азота или воздуха, при избыточном давлении не менее 6 кг/см² в течение не менее 2 рециклов массы загрузки при перемещении его восходящим газовым потоком из насыпного слоя в зону действия центробежных сил, создаваемых ротором центробежного классификатора, рециркулируют порошковый материал путем вывода крупной фракции из зоны действия центробежных сил и возвращения в насыпной слой, осуществляют воздушно-центробежную сепарацию фракции частиц менее 5 мкм, после чего в струе азота активированный кремний смешивают с порошком нитрида кремния, имеющим средний размер частиц - ₅₀ меньше 1 мкм и шириной функции распределения Span=( ₉₀- ₁₀)/ ₅₀ не более 2, в количестве 10-25% от общей массы, в течение 7-8 рециклов при избыточном давлении азота не менее 4 кг/см², где ₅₀ - размер, меньше которого массовая доля частиц составляет 50% (средний размер частиц), ₁₀ - размер, меньше которого массовая доля частиц составляет 10%, ₉₀ - размер, меньше которого массовая доля частиц составляет 90%. В результате нитрид кремния получается в виде легкоразрушаемого спека из тонкодисперсных частиц при значительном сокращении количества инертного разбавителя в шихте и увеличении выхода целевого продукта. Данный способ позволяет увеличить производительность и проводить синтез при меньшем давлении азота, что делает СВС-технологию более безопасной. 11 ил.

Изобретение относится к производству углеродных изделий и материалов и предназначено для защиты от окисления изделий, работающих в условиях окислительной среды при высоких температурах, например в металлургической промышленности, авиастроении и в других отраслях техники. Технический результат изобретения - повышение термостойкости и расширение номенклатуры получаемых покрытий. Способ включает формирование на поверхности изделия шликерного покрытия на основе композиции, состоящей из смеси мелкодисперсных порошков углерода и тугоплавкого металла или его соединения и связующего, нагрев изделия в парах кремния в замкнутом объеме реактора с последующей выдержкой и охлаждением. В качестве тугоплавкого металла или его соединения используют химически активные к кремнию Mo и/или W, и/или Ti, и/или Zr, и/или Hf, и/или такие их соединения, как карбиды и низшие силициды этих металлов, например Mo₂C, MoC, W₂C, WC, TiC, ZrC, HfC, Mo₅Si₃, W₅ Si₃, Ti₅Si₃, Zr₅Si ₃, Hf₅Si₃ и им подобные. Нагрев изделия в парах кремния проводят при давлении 1-36 мм рт.ст. до температуры 1500-1750°C с выдержкой в указанном интервале температур и давления в течение 1-3 часов, после чего охлаждают изделие в парах кремния. Нагрев с 1000°C до 1500-1750°C предпочтительно проводить со скоростью не более 150 град/час с изотермическими выдержками при температурах интенсивного протекания химических реакций образования силицидов. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению керамического материала на основе тугоплавких бескислородных и оксидных соединений, характеризующегося высокой прочностью и трещиностойкостью, и может быть использовано для изготовления режущего инструмента, в нефте- и газодобывающей промышленности (клапанные устройства и уплотнительные кольца насосов), при изготовлении сопловых насадок для пескоструйных аппаратов и распылителей химических растворов. Керамический материал получают из шихты, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: Аl₂О₃ 10-40, ZrN 20-65, ZrO ₂ остальное, при температуре спекания 1700-1800°С и давлении азота при спекании 0,10-0,12 МПа без сложной операции изостатического прессования с применением высоких значений давления. Технический результат изобретения заключается в получении керамического материала с высокой трещиностойкостью (коэффициентом интенсивности критических напряжений 7-14 МПа·м^1/2 с) и прочностью при изгибе 650-750 МПа. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к получению новых сверхпроводящих борсодержащих соединений. Сверхпроводящий трехкомпонентный борид, содержащий литий, ванадий и бор, с переходом в сверхпроводящее состояние при температуре 27 К получают твердофазным высокотемпературным синтезом исходных компонентов в виде смеси порошков ванадия и порошка бора, имеющих мольное отношение 1:2, и 0,3-0,5 моля металлического лития при температуре 1000°С в вакууме 10^-4 Па в течение 5 минут. Технический результат изобретения - получение сверхпроводящих соединений, содержащих литий, ванадий и бор, с переходом в сверхпроводящее состояние при существенно более высоких температурах. 2 пр., 1 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии и, в частности, к технологии производства алюминия методом электролиза криолит-глиноземных расплавов, а именно к материалу смачиваемого катода алюминиевого электролизера. Материал смачиваемого катода алюминиевого электролизера состоит из смачиваемого жидким алюминием тугоплавкого соединения диборида титана и неорганического связующего на основе высокодисперсного оксида алюминия, при этом содержание диборида титана в готовом материале составляет не менее 30 мас.%, в качестве неорганического связующего на основе высокодисперсного оксида алюминия используется «Алкорит-98» в количестве 10 мас.%, при этом он дополнительно содержит электропроводящие порошки графита, или меди, или железа. Обеспечивается улучшение технико-экономических показателей производства и применение смачиваемого материала и изделий на его основе без снижения уровня функциональных и эксплуатационных свойств, а также повышение технологичности, снижение энергетических и трудовых затрат за счет рационального состава материала. 1 табл.

Изобретение относится к технологии электролитического производства алюминия из криолит-глиноземных расплавов, в частности к материалу для смачиваемого катода алюминиевого электролизера. Материал для смачиваемого катода алюминиевого электролизера состоит из смачиваемого жидким алюминием диборида титана и связующего - насыщенного раствора гексагидрата трихлорида алюминия при соотношении компонентов диборид титана:связующее в пределах от 1:50 до 1:15. Обеспечивается создание электропроводного, прочного и технологичного катодного материала, смачиваемого алюминием. 2 табл.

Композиционный материал для смачиваемого катода алюминиевого электролизера относится к области цветной металлургии, в частности к технологии производства алюминия методом электролиза криолит-глиноземных расплавов. Композиционный материал состоит из смачиваемого жидким алюминием тугоплавкого соединения - диборида титана и связующего, где в качестве связующего используют высокоглиноземистый цемент, причем соотношение компонентов диборид титана:цемент выбирают 9:1. Обеспечивается электропроводность материала, приводящая к повышению технологичности, снижению энергетических и трудовых затрат, улучшению технико-экономических показателей процесса производства смачиваемого материала и изделий на его основе без снижения уровня функциональных и эксплуатационных свойств. 1 табл.

Изобретение относится к области изготовления керамических изделий, а именно к способам приготовления шихты для изготовления изделий из полученного борокарбидным методом чернового диборида циркония. Согласно способу качественный состав активирующей уплотнение изделий добавки выбирают из примесей, содержащихся в черновом дибориде циркония, а именно из ZrO₂ и/или ZrC, и/или В₄С, а ее количественный состав рассчитывают из условия обеспечения стехиометрии получения диборида циркония из примесей и добавки. Технический результат изобретения - получение высококачественных изделий, не загрязненных примесями и высокоплотных. 1 табл.

Изобретение относится к керамическому материаловедению, в частности к получению композиционного керамического материала на основе тугоплавких бескислородных и оксидных соединений для применения в условиях, которые требуют высокой прочности, твердости и окислительной стойкости: для изготовления режущего инструмента, чехлов термопар для контроля температуры расплавов металлов, сопловых насадок для пескоструйных аппаратов, в нефте- и газодобывающей промышленности. Технический результат изобретения - получение композиционного керамического материала с высокой стойкостью к окислению, эрозии, стойкостью к термоудару при градиенте температуры до 2000 К в условиях воздействия окислительного потока. Это достигается тем, что композиционный керамический материал, содержащий ZrB ₂ и ZrO₂, дополнительно содержит по первому варианту TiN и Y₂O ₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%: ZrB ₂ 20-40, Y₂О₃ 4,5-10, TiN 10-25,5, ZrO₂ остальное, а по второму варианту - ZrN и Y₂O ₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%: ZrB ₂ 20-40, Y₂O₃ 4,5-10, ZrN 10-25,5, ZrO₂ остальное. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к созданию активной массы цинкового анода для щелочного вторичного электрохимического генератора. Добавка к указанной массе цинкового анода представляет собой электропроводный высокодисперсный керамический порошок нитрида титана (TiN), предварительно подвергнутый до введения в состав активной массы цинкового анода обработке оксидированием в среде воздуха или чистого кислорода при температуре от 150 до 800°С в течение периода времени от 5 минут до 15 часов. Технический результат изобретения существенное увеличение измеряемого в количестве циклов заряд-разряд срока службы щелочного вторичного электрохимического генератора (аккумуляторной батареи). 7 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к металлокерамическим спеченным материалам. Может использоваться для изготовления деталей нагревательных приборов. Спеченный материал содержит, мас.%: нитрид бора 15,0-20,0; карбид бора 15,0-20,0; борид титана 15,0-20,0; алюминий 5,0-10,0; хром 15,0-20,0; никель - остальное. Спеченный материал имеет высокую термостойкость. 1 табл.

Изобретение относится к производству тугоплавких материалов и может быть использовано в аэрокосмической, химико-металлургической, инструментальной и других отраслях промышленности для синтеза порошков нитридов элементов, применяемых для изготовления изделий, обладающих высокой термостойкостью, твердостью, износостойкостью, эрозионной стойкостью, стойкостью в агрессивных средах, стабильностью физических свойств в широких температурных диапазонах и используемых в различных областях техники. Сущность изобретения заключается в том, что способ получения порошков нитридов включает приготовление экзотермической смеси, состоящей из азотируемого элемента, неорганического азида и галоидной соли и воспламенение смеси в среде азота под давлением. При этом в качестве галоидной соли используют комплексные фторидные соли щелочных металлов: Na₂SiF ₆, Na₃AlF₆, KBF₄, Na₂TiF ₆. Техническим результатом является то, что способ позволяет синтезировать целевые продукты со степенью азотирования, близкой к 1, а также получать порошки нитридов высокой степени чистоты и улучшенной кристаллической структуры. 2 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению изделий из сверхтвердых материалов на основе кубического нитрида бора (КНБ). Может применяться для черновой обработки и точения с ударом закаленных сталей, для черновой обработки чугунов, для режущего инструмента, например режущих вставок, фрез, сверл. Способ изготовления заготовки режущей пластины включает активацию и химическое меднение порошка КНБ дисперсностью не более 10 мкм. Затем проводят механическое смешивание покрытого медью порошка КНБ с порошком титана, дисперсностью не более 10 мкм. Полученную смесь подвергают термовакуумной обработке (ТВО) по режиму: выдержка при 650 t 980°С и разрежении 1·10^-5-5·10 ^-5 мм рт. ст., выдержка при около 250-350°С и разрежении около 300-400 мм рт. ст., выдержка при 700 t 900°C и разрежении 1·10^-5-5·10 ^-5 мм рт. ст. После чего смесь охлаждают, давление повышают до атмосферного и проводят механическое смешивание смеси с порошком алюминия. Полученную шихту укладывают в контейнер и подвергают горячему прессованию при 1100-1300°С и 3,5-4,0 ГПа с образованием компакта, после чего температуру и давление снижают. По второму варианту перед ТВО в смесь вводят одну из лигатур Mo-Al, V-Al, Ni-Al, а горячее прессование проводят при 1100-1300°С и 3,5-4,0 или 5,0-5,5 ГПа. Техническим результатом является повышение ударопрочности, качества режущей кромки, режущих свойств. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к твердому материалу огнеупорной футеровки, с которым контактирует жидкий металл: алюминий, алюминиевые сплавы, магний и мегниевые сплавы. Отличительной особенностью данного изобретения является то, что этим твердым огнеупорным материалом является карбосилицид титана Ti₃SiC₂. Технический результат изобретения - сохранение стабильности огнеупорной футеровки и сохранение чистоты расплава металла.

Описан способ получения сверхпроводящих массивных тел из MgB ₂, имеющих плотность, близкую к теоретическому значению, при этом способ включает следующие стадии: механическую активацию кристаллического бора с образованием активированных порошков; формирование пористой заготовки из указанных порошков; сборку пористой заготовки из бора и массивных предшественников металлического магния в контейнере и герметизацию его в атмосфере инертного газа или с низким содержанием кислорода; термообработку бора и магния, собранных, как указано выше, при температуре выше 700°С в течение времени более 30 минут, вследствие чего магний в жидкой фазе просачивается через активированные порошки кристаллического бора. Механическую активацию кристаллического бора осуществляют путем измельчения хлопьев кристаллического бора путем неоднократного раздавливания при сжатии под большой нагрузкой. Технический результат изобретения - упрощение способа получения сильно уплотненных изделий из MgB₂ с улучшенными характеристиками. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству нагревателей. Способ изготовления нагревателей из материала на основе дисилицида молибдена включает приготовление смеси порошков дисилицида молибдена и огнеупорного материала с высоким электросопротивлением, полученного из шлака, образующегося при синтезе дисилицида молибдена. Порошок огнеупорного материала вводят в количестве, необходимом для достижения требуемой величины электросопротивления материала нагревателя. Смесь размещают в фасонной канавке, изготовленной из материала с температурами плавления и размягчения выше рабочей температуры нагревателя, и утрамбовывают. Техническим результатом является повышение электросопротивления и возможность его регулирования. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.