Стеклокерамическое покрытие на основе органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов и способ его получения



Владельцы патента RU 2535537:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (ФГУП "ГНИИХТЭОС") (RU)

Изобретение относится к способу получения защитных высокотемпературных антиокислительных покрытий состава Y2O3-Al2O3-SiO2 на карбидокремниевых волокнах. Технический результат изобретения заключается в снижении вязкости покрытия. Стеклокерамическое покрытие выполнено на основе органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов общей формулы: [(R**O)sY(OH)tOr]k·[Al(OR)1(OR*)x(OH)zOy]m·[SiR***2O]g, где k, m, g=3-12; s+t+2r=3; 1+x+2y+z=3; R - CnH2n+1, n=2-4; R* - C(CH3)=CHC(O)CnH2n+1, C(CH3)=CHC(O)OCnH2n+1; R** - C(СН3)=СНС(О)CH3,R*** - OC2H5, CH3, CH2=CH, и растворителя при соотношении компонентов, масс. %:

органоиттрийоксаналюмоксансилоксан - 2-4; растворитель - остальное до 100. Каждый слой полимерного покрытия подвергают сушке в воздушной и влажной атмосферах при комнатной температуре в течение 1,5-3 часов. Затем волокна с отвержденными покрытиями термообрабатывают в воздушной среде при температуре 1500°C с выдержкой 30-180 мин. Толщина покрытия варьируется от 0,4 до 2 мкм в зависимости от количества слоев, наносимых на карбидокремниевые волокна. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к области химической промышленности, авиационной и космической техники, в частности, к способам получения защитных высокотемпературных антиокислительных покрытий состава Y2O3-Al2O3-SiO2 на карбидокремниевых волокнах с использованием пленкообразующих композиций на основе органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов.

Известен способ создания многослойного защитного покрытия, внешний слой которого формируется из соединений с низким коэффициентом термического линейного расширения, включающих силикаты редкоземельных элементов, оксид гафния или смесь оксидов гафния, циркония, тантала. Промежуточный слой состоит преимущественно из муллита и барийстронцивоего алюмосиликата. В качестве внутреннего связующего слоя применяется кремний (S 6759151, 2004 / Multilayer article characterized by low coefficient of termal expansion outer. Kang N. Lee).

Основным недостатком известного изобретения является нанесение покрытие дорогостоящим методом плазменного напыления.

Известно защитное покрытие от окисления композита C/SiC на основе силиката иттрия, обладающего низким модулем Юнга, низким термическим коэффициентом линейного расширения, высокой стойкостью к окислению. Покрытие наносят из водного шликера (порошок Y2O3 с размером частиц 3,5 мкм и порошок SiO2 с размером частиц 2,5 мкм) методом окунания и обжигают (J.D. Webster, M.E. Westwood, F.H. Hayers, R.J. Day and ets. "Oxidation Protection Coating for C/CSiC Dased on Yttrium Silicate" J. of Eur. Cer. Soc., 18, 2345, 1998).

Однако такое покрытие проявляет недостаточную стойкость к окислению при температуре 1600°C.

Известен способ получения защитного стеклокристаллического покрытия для SiC-содержащих материалов, который включает приготовление золь-гель раствора вязкостью 2-4 мПа-с из смесей элементоорганических соединений кремния и алюминия и растворимых солей иттрия и гафния, его послойное нанесение на SiC-содержащий материал путем многократного погружения в раствор, извлечения из него со скоростью 5-10 см/мин, сушку каждого слоя при температуре 70-80°C, термообработку при 1450-1550°C в нейтральной среде, выдержку при этой температуре 1-2 ч, охлаждение до 1150-1250°C, выдержку при этой температуре 1-2 ч и дальнейшее охлаждение до комнатной температуры. Получаемое покрытие включает оксиды иттрия, алюминия, кремния и дополнительно содержит HfO2 при следующем соотношении компонентов, мол. %: Y2O3=10-12; Al2O3=14-17; HfO2=1-5; SiO2 - остальное (Патент RU 2463279, МПК C04B 41/87, 2012).

К недостаткам известного способа можно отнести необходимость использования специального оборудования, сложность и многостадийность технологического процесса, высокую энергоемкость, а также высокие трудовые затраты.

Наиболее близкими к предложенному и принятыми нами в качестве прототипа являются связующие, в которых в качестве иттрийалюмокремниевого соединения применяют иттрийсодержащий органоалюмоксансилоксан общей формулы: [(R**O)sY(OH)tOr]k·[Al(OR)1(OR*)x(OH)zOy]m·[SiR***2O]g, где k, m, g=3-12; s+t+2r=3; 1+x+2y+z=3; R - CnH2n+1, n=2-4; R* - С(CH3)=CHC(O)CnH2n+1, C(CH3)=CHC(O)OCnH2n+1; R** - C(СН3)=CHC(O)CH3, R*** - OC2H5, CH3, CH2=CH, и дополнительно растворитель (алифатический спирт или углеводород), при следующем соотношении компонентов, масс. %:

иттрийсодержащий органоалюмоксансилоксан 5-90
растворитель остальное до 100

Способ получения известных связующих заключается в том, что взаимодействие полиалкоксиалюмоксанов проводят с тетраэтоксисиланом, алкил(алкен)- или алклксисиланами и гидратом ацетилацетоната иттрия {[CH3(O)CCH=C(CH3)O]3Y·2,5H2O} в среде органического растворителя при температуре 20-50°C (Патент RU 2453550, МПК C007F 5/00, C08G 79/14, C09D 183/04, 2012).

Недостатками данного изобретения является то, что при данном соотношении компонентов связующие обладают повышенной вязкостью, что затрудняет процесс нанесения их на керновые и бескерновые карбидокремниевые волокна и является причиной образования дефектов полученных защитных покрытий (наплывов, сколов, отслаиваний, трещин).

Задачей предлагаемого изобретения является получение защитных высокотемпературных антиокислительных стеклокерамических покрытий состава Y2O3-Al2O3-SiO2 на керновых и бескерновых карбидокремниевых волокнах с использованием пленкообразующей композиции на основе органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов.

Для решения поставленной задачи предложен способ получения стеклокерамических покрытий состава Y2O3-Al2O3-SiO2 из полимерного покрытия, которое наносят методом окунания кернового или бескернового карбидокремниевого волокна (или пучка волокон) в пленкообразующие композиции на основе органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов общей формулы: [(R**O)sY(OH)tOr]k·[Al(OR)l(OR*)x(OH)zOy]m·[SiR***2O]g, где k, m, g=3-12; s+t+2r=3; 1+x+2y+z=3; R - CnH2n+1, n=2-4; R* - C(CH3)=CHC(O)CnH2n+1, C(CH3)=CHC(O)OCnH2n+1; R** - С(CH3)=CHC(O)CH3, R*** - OC2H5, CH3, CH2=СН, и растворителя (алифатический спирт или углеводород), отличающиеся соотношением основных компонентов, масс. %:

органоиттрийоксаналюмоксансилоксан 2-4
растворитель остальное до 100

Растворы органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов в органических растворителях гидролитически устойчивы в атмосфере воздуха.

Нанесение полимерного покрытия на керновые и бескерновые карбидокремниевые волокна осуществляют методом погружения волокна (или пучка волокон) в пленкообразующие композиции с заданным мольным отношением Y:Al:Si. Каждый слой отверждают при комнатной температуре в воздушной атмосфере и влажной среде. Затем волокна с отвержденными покрытиями подвергают термообработке.

Изучение морфологии поверхности и элементного состава защитных покрытий на SiC-волокнах после термообработки осуществлялось с использованием сканирующего электронного микроскопа, совмещенного с энергодисперсионным анализатором (EDS). Результаты СЭМ с EDS представлены на рисунке 1. Видно образование плотного беспористого, равномерного покрытия как на бескерновых, так и на керновых SiC-волокнах.

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером.

Пример 1.

Готовят раствор органоиттрийоксаналюмоксансилоксана по следующей схеме: взвешивают 6 г органоиттрийоксаналюмоксансилоксана, далее дозируют 5,88 г растворителя (углеводорода или алифатического спирта), перемешивают реакционную массу до полного растворения органоиттрийоксаналюмоксансилоксана. Получают 2 масс % раствор керамообразующего олигомера (табл.1).

Нанесение полимерного покрытия на карбидокремниевое волокно осуществляют методом окунания волокна в данный раствор керамообразующего олигомера. Каждый слой полимерного покрытия подвергают сушке в воздушной и влажной атмосферах при комнатной температуре в течение 1,5-3 часов. Волокна с отвержденными покрытиями термообрабатывают в воздушной среде при температуре 1500°C с выдержкой 30-180 мин. В результате получают многослойное стеклокерамическое покрытие оксидного состава системы Y2O3-Al2O3-SiO2. Толщина покрытия варьируется от 0,4 до 2 мкм в зависимости от количества слоев, наносимых на карбидокремниевые волокна (табл.2).

Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, данные приведены в табл.1 и табл.2.

В табл.2 представлены физико-механические исследования полученных термообработанных волокон с защитными покрытиями, которые осуществлялись с помощью универсальной настольной электромеханической испытательной машины Instron модели 5942 с программным обеспечением Bluehill. В результате проведенных испытаний на прочность при растяжении установлено, что исходные волокна карбида кремния имеют прочность 480-1830 МПа при диаметре волокна 16-20 мкм. А волокна с оксидными покрытиями после термообработки при 1500°C обладают прочностью 130-1250 МПа при диаметре волокна 14-43 мкм.

Защита волокон карбида кремния, осуществляемая по заявляемому способу, обеспечивает получение стекловидных покрытий, открывающих возможность их использования при высоких температурах при воздействии окислительных и иных агрессивных сред, что требует химическая промышленность, теплоэнергетика, авиационная и космическая техника.

Таблица 1
Пленкообразующие растворы
№ п/п ОИАС Растворитель Концентрация раствора С, %
Al:Y:Si m, г Наименование растворителя m, г
1 1:1,25:0,7 6 Толуол 5,88 2
2 1:1,25:0,7 8 Толуол 7,68 4
3 1:0,8:2,5 5 Толуол 4,9 2
4 1:0,8:2,5 9 Толуол 8,64 4
5 1:0,8:2,5 8 Спирт 7,84 2
6 1:1,25:0,7 12 Спирт 11,72 4
Таблица 2
Физико-механические характеристики карбидокремниевых волокон со стеклокерамическими покрытиями
№ п/п Количество слоев Толщина покрытия, мкм Прочность при растяжении, МПа
1 2 0,4-0,6 220-620
2 3 0,5-0,8 180-580
3 1 0,4-0,7 750-1250
4 2 0,6-1 400-830
5 3 0,7-1,5 150-450
6 4 0,7-2 130-410

1. Стеклокерамическое покрытие на основе органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов общей формулы:
[(R**O)sY(OH)tOr]k·[Al(OR)l(OR*)x(OH)zOy]m·[SiR***2O]g,
где k, m, g=3-12; s+t+2r=3; 1+x+2y+z=3;
R - CnH2n+1, n=2-4; R* - С(СН3)=СНС(O)CnH2n+1, С(СН3)=СНС(O)OCnH2n+1;
R** - С(СН3)=СНС(О)СН3,
R*** - OC2H5, CH3, СН2=СН, и растворителя (алифатический спирт или углеводород), отличающееся тем, что соотношение основных компонентов, масс. %, составляет:

органоиттрийоксаналюмоксансилоксан 2-4
растворитель остальное до 100

2. Способ получения защитных высокотемпературных антиокислительных стеклокерамических покрытий методом погружения кернового или бескернового карбидокремниевого волокна (или пучка волокон) в пленкообразующие композиции, отличающийся тем, что каждый слой полимерного покрытия подвергают сушке в воздушной и влажной атмосферах при комнатной температуре в течение 1,5-3 часов, затем волокна с отвержденными покрытиями термообрабатывают в воздушной среде при температуре 1500°C с выдержкой 30-180 мин, при этом получают многослойное стеклокерамическое покрытие оксидного состава системы Y2O3-Al2O3-SiO2, причем толщина покрытия варьируется от 0,4 до 2 мкм в зависимости от количества слоев, наносимых на карбидокремниевые волокна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству конструктивных деталей, подвергающихся при эксплуатации воздействию высоких температур, и касается детали из композиционного материала с керамической матрицей и способа ее изготовления.

Изобретение относится к области химической промышленности, авиационной и космической техники, в частности к получению защитных высокотемпературных антиокислительных покрытий на основе керамических суспензий органоиттрийоксаналюмоксансилоксанов для создания состава Y2O3-Al2O3-SiO2 на керамоматричных композитах типа C/C и C/SiC с целью получения высокотермостойких в окислительной атмосфере композиционных материалов.

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.

Изобретение относится к получению жаростойких покрытий и может быть использовано для защиты субстрата (10), по меньшей мере, часть которого вблизи поверхности состоит из кремнийсодержащего жаростойкого материала, например из карбида кремния или нитрида кремния, в процессе его использования при высокой температуре в окислительной и влажной среде.

Изобретение относится к области получения на углеродных материалах защитных покрытий и может быть использовано при изготовлении элементов (нагревателей, держателей) высокотемпературных печей для реализации процессов карбо- или металлотермического восстановления металлов из их окислов.

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: Y2O3, HfO2, Al2O3, ZrO2.

Изобретение относится к области авиационно-космической техники, главным образом к производству теплозащитных покрытий, которые могут быть использованы для нанесения на внешнюю или внутреннюю поверхность оболочек из нитрида кремния головных антенных обтекателей ракет.

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.
Ангоб // 2497781
Изобретение относится к керамическим строительным материалам и может быть использовано при ангобировании кирпича, черепицы, плитки. Ангоб содержит кембрийскую глину, стеклобой и нейтрализованный гальваношлам с влажностью 80% при следующих соотношениях компонентов, мас.%: кембрийская глина 34,0-36,0; стеклобой 14,0-20,0; нейтрализованный гальваношлам с влажностью 80% 46,0-50,0.

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.
Изобретение относится к производству изделий из углеродсодержащих материалов и предназначено для защиты их от окисления в условиях окислительной среды при высоких температурах. Оно может быть использовано в металлургической промышленности и в других отраслях техники, в том числе в авиастроении. Технический результат изобретения - повышение работоспособности покрытий в условиях окислительной среды и теплового нагружения. Способ включает формирование на поверхности изделия шликерного покрытия на основе композиции, состоящей из смеси ультрадисперсных порошков инертного к кремнию при технологических параметрах процесса силицирования соединения (SiC, B4C, BN, TiB2) и активного к нему элемента и/или соединения (углерода, молибдена, карбида титана), образующих при взаимодействии с ним тугоплавкие карбиды и/или силициды, и/или тройные соединения, и временного связующего, нагрев изделия в вакууме в замкнутом объеме реактора, выдержку при температуре завершения реакций образования указанных соединений и охлаждение в парах кремния. Пропитку кремнием осуществляют путем капиллярной конденсации его паров на стадии нагрева и/или изотермической выдержки в интервале температур 1350-1600оС при перепаде температур между парами кремния и изделием не менее 5оС, предпочтительно, с нарастающей по времени степенью пересыщения парами кремния, с последующим нагревом до 1650оС. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 16 пр.

Изобретение относится к производству изделий из углеродсодержащих материалов и предназначено для защиты их от окисления в условиях окислительной среды при высоких температурах. Оно может быть использовано в металлургической промышленности и в других отраслях техники, в том числе в авиастроении. Технический результат изобретения - обеспечение возможности использования покрытий в условиях окислительной среды при температуре газового потока более 1900°C. Способ включает формирование на поверхности изделия шликерного покрытия на основе композиции, состоящей из смеси мелкодисперсных порошков углерода и инертного к кремнию по крайней мере до 1600°C соединения(ий), и временного связующего, нагрев изделия в вакууме до 1600-1700°C в парах кремния в замкнутом объеме реактора, обеспечивающего капиллярную конденсацию паров кремния в порах покрытия при температуре 1300-1600оС, выдержку при 1600-1700°C и охлаждение. В качестве инертного к кремнию соединения(ий) используют нитриды металлов или бора, разлагающиеся с выделением летучих продуктов при нагреве в потоке газов с температурой 1700-2000°C или превращающиеся в указанных условиях в силициды соответствующих металлов и/или тройные соединения, так называемые фазы Новотного, состава Me3SiC2 и/или Me5Si3C, где Ме-металл. 2 з.п. ф-лы, 5 пр., 1 табл.

Изобретение относится к производству изделий из углеродсодержащих материалов и предназначено для защиты их от окисления в условиях окислительной среды при высоких температурах. Оно может быть использовано в металлургической промышленности и в других отраслях техники, в том числе в авиастроении. Технический результат изобретения - повышение жаростойкости покрытий и чистоты их поверхности. Способ включает формирование на поверхности изделия шликерного покрытия на основе композиции, состоящей из смеси порошков инертного(ых) к кремнию при технологических параметрах процесса силицирования соединения(ий) и активного к нему элемента(ов) и/или соединения(ий), образующих при взаимодействии с ним тугоплавкие карбиды и/или силициды, и/или тройные соединения, и временного связующего, нагрев изделия в вакууме в замкнутом объеме реактора, выдержку и охлаждение в парах кремния. Нагрев изделия с 1300 до 1600оС и выдержку при 1600-1650оС проводят при температуре паров кремния, превышающей температуру изделия, нагрев с 1600-1650оС и выдержку при 1700-1800оС проводят при температуре изделия, равной температуре паров кремния, а охлаждение - при температуре изделия, превышающей температуру паров кремния, или при их равенстве по достижении изделием температуры 1600оС. 1 табл., 11 пр.
Изобретение относится к защитным покрытиям для химической, металлургической, авиационной промышленности. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности покрытия к воздействию окружающей среды при сохранении требуемой термостойкости. Защитное покрытие содержит, мас.ч.: жидкое калийное стекло 100-130; карбид кремния 30-60; окись алюминия 40-70; окись магния 5-15; окись кобальта 3-7. 1 табл.

Изобретение относится к области углерод-карбидокремниевых композиционных материалов (УККМ), работающих в условиях высокого теплового нагружения и окислительной среды, и может быть использовано при создании ракетно-космической техники, где к изделиям предъявляется требование по герметичности под избыточным давлением. Способ изготовления герметичных изделий из УККМ включает изготовление заготовки из пористого углеродсодержащего материала, компоненты которого имеют близкий КЛТР, и ее силицирование парожидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния. Для силицирования берут заготовку с преобладающим размером пор не более 40 мкм, перед ее силицированием в поверхностные поры материала втирают шликерную композицию из порошка углерода или его смеси с соединениями, имеющими КЛТР, близкий к КЛТР компонентов материала заготовки, после чего формируют на поверхности изделия шликерное покрытие на основе указанной композиции. В композиции для формирования шликерного покрытия со стороны огневой поверхности используют порошки с размерами частиц, равными или превышающими размеры преобладающих пор материала заготовки не более чем в 2-2,5 раза. В шликерном покрытии для противоположной ей поверхности изделия используют порошки с размерами менее 5 мкм, в том числе наноразмерами. Массоперенос кремния в поры материала заготовки и шликерного покрытия осуществляют путем капиллярной конденсации его паров на стадии нагрева и/или изотермической выдержки в интервале температур 1300-1600°С при температуре паров кремния, превышающей температуру силицируемой заготовки. Техническим результатом изобретения является получение герметичных изделий из УККМ для использования при температурах выше температуры плавления кремния как в вакууме, так и при избыточном давлении. 3 пр., 1 табл.

Изобретение относится к производству изделий из углеродсодержащих материалов и предназначено для защиты от окисления изделий, работающих к условиях окислительной среды при высоких температурах. Техническим результатом является повышение жаростойкости, прочности и вязкости разрушения, а также стойкости покрытий к тепловому удару. Способ получения защитных покрытий на изделиях с углеродсодержащей основой включает формирование на поверхности изделия шликерного покрытия на основе композиции, состоящей из смеси нанодисперсных и ультрадисперсных порошков тугоплавких элементов и/или соединений, по крайней мере один из которых химически активен к кремнию и образует при взаимодействии с ним карбид кремния и/или тугоплавкие силициды, и/или тройные соединения, и временного связующего. Затем производят реакционное спекание шликерного покрытия в вакууме в парах кремния путем пропитки конденсатом его паров в интервале температур 1300-1450°С при температуре паров кремния, превышающей температуру изделия на 10-50 градусов, с последующим нагревом до температуры завершения реакций образования указанных выше соединений, при этом при меньшей температуре и меньшей разнице температур происходит пропитка наиболее мелких пор шликерного покрытия. 1 табл., 21 пр.
Способ получения огнеупорного материала для стекловаренных печей может найти применение в стекловаренной промышленности при изготовлении изделий, контактирующих с расплавом стекла. Поверхность бадделеитокорундового огнеупорного материала оплавляют потоком низкотемпературной плазмы температурой 3000-5000°C, при этом обеспечивают скорость прохождения плазменной дуги по поверхности огнеупорного материала, равную 0,07 м/с. При таком режиме поверхность бадделеитокорундового огнеупорного материала равномерно оплавляется, заполняя поры расплавом, обогащенным муллитом и цирконием. Технический результат изобретения - образование прочного защитного покрытия, которое повышает коррозионную стойкость огнеупорного материала.

Изобретение относится к получению материала, который способен противостоять высоким температурам в окисляюющей среде, и может быть использовано при изготовлении конструкционных деталей и покрытий. Огнеупорный материал содержит по меньшей мере первый компонент, соответствующий гафнию или неоксидному соединению гафния, или их смеси; второй компонент, соответствующий бору, или неоксидному соединению бора, или соответствующий смеси бора и неоксидного соединения бора; и третий компонент, соответствующий редкоземельному элементу РЗ, или неоксидному соединению редкоземельного элемента РЗ, или соответствующий смеси редкоземельного элемента РЗ и неоксидного соединения редкоземельного элемента РЗ, причем РЗ выбран из скандия, иттрия и лантанидов. При температуре эксплуатации, превышающей 2000оС, указанный материал способен образовывать самовосстанавливающуюся жидкую фазу в виде оксида редкоземельного металла. Материал не содержит ни кремния, ни соединения кремния. Технический результат изобретения - сохранение высоких механических свойств деталей из огнеупорного материала при температурах более 2000оС и обеспечение эффективной защиты деталей от окисления. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 табл., 7 ил.

Изобретение относится к высокотемпературным композитным материалам, используемым в качестве компонента реактивного двигателя, и касается керамического матричного композитного компонента, покрытого барьерными для окружающей среды покрытиями, и способа его изготовления. Включает в себя субстрат, сформированный из содержащего силицид керамического матричного композита, слой карбида кремния, осажденный на поверхности субстрата, слой кремния, осажденный на поверхности слоя карбида кремния, смешанный слой, состоящий из смеси муллита и силиката иттербия и осажденный на поверхности слоя кремния, и оксидный слой, осажденный на поверхности смешанного слоя. Изобретение обеспечивает создание керамического матричного композитного компонента, обладающего стойкостью к окислению и водяному пару от воздействия термических циклов в высокотемпературной газовой среде, содержащей водяной пар. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение относится к области химической технологии керамических высокопористых ячеистых материалов-носителей катализаторов, сорбентов и других массообменных устройств и предназначено для использования в технологических процессах химической, нефтехимической, атомной отраслей, металлургии, энергетики и транспорта, а также при решении экологических проблем по очистке газовых и жидких сред от вредных веществ. Способ получения керамических высокопористых блочно-ячеистых материалов включает пропитку полиуретановой матрицы ячеистой структуры шликером, состоящим из инертного наполнителя - электроплавленного корунда, дисперсного порошка высокоглиноземистой фарфоровой массы и упрочняющей добавки, сушку, обжиг и нанесение методом пропитки с последующим прокаливанием активной композиции. Активную композицию наносят в виде суспензии с массовым соотношением твердой фазы к жидкой 40÷50/60÷50%, при этом твердую фазу получают смешением каолина с цеолитом НЦВМ или NH4ЦВМ типа пентасил в соотношении 10÷19/90÷81 мас.%, а жидкой фазой является дистиллированная вода. После нанесения каждого слоя активной композиции проводят сушку материала при температуре 80÷90°С в течение 2÷8 ч, а после нанесения последнего слоя осуществляют термообработку в среде водяного пара с расходом 100-400 г/ч при температуре 760÷800°С не менее 1 ч. Технический результат изобретения - повышение удельной поверхности гидрофобного цеолитового активного слоя до 420-460 м2/г и повышение сорбционной емкости по органическим соединениям (0,10-0,12 г/см3 для паров толуола) при снижении до минимума сорбционной емкости по воде (0,01 г/см3) в динамических условиях при р/рs=0,1 в пересчете на активный слой, что позволяет применять полученные высокопористые материалы во влажной среде. 3 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-12-20 2014-12-19T21:52:25
Наверх