Способ изготовления изделий из ультрамелкозернистого силицированного графита

Изобретение относится к конструкционным материалам для машиностроения, химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении опорных и упорных подшипников, подшипников скольжения, торцовых уплотнений насосов, предназначенных для перекачивания жидкостей с абразивными частицами, а также облицовочных плит. Сначала готовят пресс-массу на основе графитового порошка фракции 5-30 мкм или его смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, и полимерного фенолформальдегидного связующего, в качестве которого используют раствор жидкого бакелита в изопропиловом спирте условной вязкостью 16 с. Можно использовать графитовый порошок, уплотненный пироуглеродом, или графит с пироуглеродным покрытием. Затем из полученной пресс-массы формуют заготовку путем прессования, полимеризуют связующее и обжигают полученную заготовку. Обожжённую заготовку силицируют паро-жидкофазным методом путем нагрева и выдержки 1-2 ч при 1500-1600°С в парах кремния при температуре паров, превышающей температуру заготовки при нагреве ее с 1300 до 1500°С соответственно на 120-10°С. Нагревать заготовку в интервале 1300-1500°С можно ступенчато с изотермическими выдержками. После этого заготовку охлаждают в парах кремния в отсутствие указанной разницы температур. Температуре 1500°С соответствует графитовый порошок с большей химической активностью к кремнию, а температуре 1600°С – с меньшей. Повышаются эксплуатационные характеристики изделий из силицированного графита, а также воспроизводимость получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к областипроизводства конструкционных изделий на основе углерода и графита, в частности, силицированного графита, предназначенного для использования в опорных и упорных подшипниках, подшипниках скольжения, торцовых уплотнениях насосов, перекачивающих различные жидкости, в том числе с абразивными частицами, в производстве облицовочных плит в химическом и металлургическом производствах, в производстве стеклянных и минеральных волокон и т.д.

Известен способ изготовления силицированного графита, включающийвключающий приготовление пресс-массы на основе порошков графита и карбида кремния и полимерного связующего, формование заготовки путем прессования пресс-массы и полимеризации связующего, обжиг заготовки и силицирование. В соответствии с ним в пресс-композиции используют графитовый порошок фракции не более 200 мкм и порошок карбида кремния -более мелкой фракции[пат. RU №2370435, 2009 г.].

Недостатком способа является то, что получаемый при этом силицированный графит содержит сравнительно много свободного кремния, что приводит к снижению его коррозионной стойкости в агрессивных средах (щелочах и кислотах). Кроме того, силицированный указанным способом графит имеет недостаточно однородную структуру, сравнительно высокую открытую пористость и недостаточно высокую механическую прочность. Следствием этого является недостаточно высокая эффективность работы изделий из такого типа силицированного графита, прежде всего - в химически агрессивных средах.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления изделий из мелкозернистого силицированного графита, включающий приготовление пресс-массы на основе графитового порошка и полимерного связующего, формование заготовки путем прессования пресс-массы и полимеризации связующего, обжиг полученной заготовки и ее силицирование [О.Ю. Сорокин, И.А. Бубненков и др. "Разработка мелкозернистого силицированного графита с улучшенными свойствами" / Известия вузов. сер. Химия и химическая технология, 2012, т. 55, вып. 6, с. 12-16]. В соответствии с ним при приготовлении пресс-массы используют полимерное связующее и порошок графита с размером частиц 30-100 мкм, а силицирование заготовки (после операции обжига) проводят жидкофазным методом путем пропитки расплавом кремния.

Способ обеспечивает возможность изготовления изделий из силицированного графита с более высокой эффективностью работы, в том числе в химически агрессивных средах за счет уменьшения в нем содержания свободного кремния, повышения однородности материала и его механической прочности.

Несмотря на полученное в сравнении со способом-аналогом повышение эксплуатационных характеристик изделий из силицированного графита они могли быть еще выше. Кроме того, недостатком способа является сравнительно низкая его воспроизводимость и зависимость результатов силицирования от типа графита, что ограничивает возможности способа.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационных характеристик изделий из силицированного графита, повышение воспроизводимости получаемых результатов и расширение технологических возможностей способа.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления изделий из ультрамелкозернистого силицированного графита, включающем приготовление пресс-массы на основе графитового порошка и полимерного связующего, формование заготовки путем прессования пресс-массы и полимеризации связующего, обжиг полученной заготовки и ее силицирование, в соответствии с заявляемым техническим решением для приготовления пресс-массы используют раствор жидкого бакелита в изопропиловом спирте условной вязкостью 16 секунд, относящийся к типу фенол-формальдегидных связующих, и графитовый порошок фракции 5-30 мкм или его смесь с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, а силицирование проводят паро-жидкофазным методом путем нагрева и выдержки при температуре 1500-160°С в течение 1-2-х часов в парах кремния при температуре паров, превышающей температуру заготовки при нагреве ее с 1300 до 1500°С соответственно на 120-10 градусов, с последующим охлаждением в парах кремния в отсутствие указанной разницы температур; при этом температуре 1500°С соответствует материал на основе графитового порошка фракции 5-30 мкм с химической активностью к кремнию, и температуре 1600°С - с .

Решению задачи способствует также то, что в качестве графитового порошка фракции 5-30 мкм используют порошок графита, уплотненного пироуглеродом, или графита с пироуглеродным покрытием, а также то, что нагрев заготовки с 1300 до 1500°С производят ступенчато с изотермическими выдержками.

Использование для приготовления пресс-массы (в качестве фенол-формальдегидного связующего) раствора жидкого бакелита в изопропиловом спирте с условной вязкостью 16 секунд, позволяет, с одной стороны, придать материалу после проведения операции обжига высокую открытую пористость, что облегчает его силицирование, с другой стороны, обеспечить целостность обожженной заготовки из материала на основе заявляемого гранулометрического состава наполнителя. Кроме того, создаются условия для облегчения операции формования за счет возможности гранулирования пресс-массы, следствием чего является повышение качества прессовок (отформованных заготовок). И то, и другое установлено нами экспериментальным путем.

Использование при приготовлении пресс-массы углеродного порошка фракции 5-30 мкм или его смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, позволяет сформировать после обжига материал заготовки (углеродную основу для силицирования) тонкопористой структуры, ограничив тем самым количество входящего в каждую отдельную пору кремния и создав предпосылки для введения кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров.

Использование в качестве углеродного порошка фракции 5-30 мкм порошка графита, уплотненного пироуглеродом, или графита с пироуглеродным покрытием (в предпочтительном варианте выполнения способа) приводит к уменьшению его карбидизации, что обусловлено более высокой химической стойкостью пироуглерода к кремнию. Тем самым создаются предпосылки для сохранения графита в структуре карбида кремния, т.е. получения силицированного графита на основе мелкодисперсного графитового порошка.

Проведение силицирования паро-жидкофазным методом (в совокупности с рассмотренными выше признаками) путем нагрева и выдержки заготовки при температуре 1500-1600°С в парах кремния при температуре паров, превышающей температуру заготовки при нагреве ее с 1300 до 1500°С соответственно на 120-10 градусов, позволяет реализовать массоперенос кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров. Причем так реализовать массоперенос, что вначале заполняются наиболее мелкие, а затем все более крупные поры. Обусловлено это тем, что при указанных технологических параметрах массоперенос кремния в поры материала носит порционный характер, благодаря чему и возникает возможность заполнения пор даже нанометрового размера.

Проведение (в предпочтительном варианте выполнения способа) нагрева с 1300 до 1500°С ступенчато с изотермическими выдержками позволяет начать заполнение с наиболее мелких пор и завершить - более крупными, обеспечив тем самым наиболее полное заполнение пор кремнием.

При температуре заготовки ниже 1300°С возникает вероятность образования на поверхности заготовки твердого конденсата паров кремния, при плавлении которого (при повышении температуры) единовременно образуется жидкий кремний, который не проникает в поры размером менее 3-5 мкм и с трудом проникает в поры размером менее 20-30 мкм.

При температуре на заготовке 1300°С и разнице температур между парами кремния и заготовкой менее 120 градусов реализуется очень низкая скорость их конденсации, что приводит к необоснованному удлинению процесса.

При температуре 1500°С и разнице температур между парами кремния и заготовкой менее 10 градусов низка скорость их конденсации, что приводит к необоснованному удлинению процесса заполнения кремнием наиболее крупных пор.

Создание разницы температур между парами кремния и заготовкой при температуре последней более 1500°С нецелесообразно, т.к. приводит к необоснованному усложнению способа. К тому же температуры в интервале 1500-1600°С являются предельными при силицировании заявляемым способом.

Проведение выдержки заготовки при температуре 1500-1600°С в течение 1-2-х часов позволяет перевести наиболее мелкие частицы графита, а также частицы сажи, в том числе наноразмерные, в карбид кремния и создать лишь оболочку из карбида кремния на поверхности более крупных частиц, а также на частицах графита, уплотненного пироуглеродом, или графита с пироуглеродным покрытием.

Задание для фракции графитовых частиц 5-30 мкм той или иной температуры в интервале 1500-1600°С в зависимости от химической активности материала частиц к кремнию позволяет регулировать степень карбидизации указанных частиц.

Тем самым обеспечивается возможность изготовления силицированного графита с использованием при приготовлении пресс-массы графитового порошка фракции 5-30 мкм с разной степенью его химической активности к кремнию.

В совокупности с возможностью придания заготовке (перед ее силицированием) мелкопористой структуры, образованной частицами фракции 5-30 мкм или их смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, реализуются условия для получения силицированного графита с достаточно равномерным распределением в нем карбида кремния, графита и свободного кремния.

При температуре ниже 1500°С и применении графита с низкой химической активностью к кремнию (или графита, уплотненного пироуглеродом, или графита с пироуглеродным покрытием) частицы графита фракции 5-30 мкм в недостаточной степени карбидизуются с поверхности, вследствие чего увеличивается размер зерен графита в силицированном графите и уменьшается спекаемость материала, а, значит, его механическая прочность. Кроме того, увеличивается содержание в нем свободного кремния.

При температуре выше 1600°С, времени выдержки более 2-х часов и применении графита с высокой химической активностью к кремнию частицы графита фракции 5-30 мкм карбидизуются с поверхности на значительную глубину, вплоть до полной карбидизации, следствием чего является существенное снижение содержания графита и возрастание неравномерности его распределения в ультрамелкозернистом силицированном графите. Кроме того, проведение выдержки при температуре выше 1600°С приводит к необоснованному усложнению способа.

Проведение охлаждения заготовки (после выдержки ее при 1500-1600°С) в парах кремния в отсутствие разницы между температурой паров кремния и заготовкой позволяет, с одной стороны, заполнить открытые поры материала (полученного после указанной выдержки) свободным кремнием и тем самым уменьшить его проницаемость, с другой стороны, позволяет свести к минимуму образование наплывов конденсата паров кремния на поверхности заготовки.

В новой совокупности существенных признаков у объекта изобретения появляется новое свойство: способность придать углеродной основе для силицирования специфическую структуру с высокой открытой пористостью и обеспечить гарантированное заполнение в ней кремнием даже наноразмерных пор и ограничить карбидизацию частиц графита более крупной фракции, тем самым придать силицированному графиту ультрамелкозернистую структуру, большую равномерность распределения в нем SiC, графита и свободного кремния при чрезвычайно низком содержании последнего, а также придать ему низкую проницаемость; причем получить силицированный графит такой структуры силицированием материала заготовки, в пресс-массе при приготовлении которой может использоваться графитовый порошок различной степени химической активности к кремнию.

Благодаря новому свойству решается поставленная задача, а именно: повышаются эксплуатационные характеристики изделий из ультрамелкозернистого графита, повышается воспроизводимость получаемых результатов и расширяются технологические возможности способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Приготавливают пресс-массу на основе графитового порошка и полимерного связующего. При ее приготовлении используют (в качестве полимерного фенол-формальдегидного связующего) раствор жидкого бакелита в изопропиловом спирте условной вязкостью 16 секунд и графитовый порошок фракции 5-30 мкм или его смесь с техническим углеродом, в том числе наноразмерным.

В предпочтительном варианте выполнения способа в качестве графитового порошка фракции 5-30 мкм используют порошок графита, уплотненного пироуглеродом, или графит с пироуглеродным покрытием.

Затем формуют заготовку путем прессования пресс-массы и полимеризации связующего.

После этого производят обжиг полученной заготовки.

Затем проводят силицирование заготовки. Силицирование проводят паро-жидкофазным методом путем нагрева и выдержки заготовки при температуре 1500-1600°С в течение 1-2-х часов в парах кремния с последующим охлаждением; при этом температуре 1500°С соответствует материал на основе графитового порошка фракции 5-30 мкм с большей химической активностью, а температуре 1600°С - с меньшей химической активностью к кремнию. Нагрев заготовки с 1300 до 1500°С производят при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 120-10 градусов. В предпочтительном варианте выполнения способа нагрев заготовки с 1300 до 1500°С производят ступенчато с изотермическими выдержками.

Охлаждение заготовки (после выдержки при 1500-1600°С) производят в парах кремния в отсутствие разницы между температурой паров кремния и температурой заготовки.

Ниже приведены примеры конкретного выполнения способа.

Во всех примерах изготавливаемое изделие представляло собой кольцо ∅ 100×∅ 80×∅ 20 мм.

Пример 1

Приготовили пресс-массу на основе графитового порошка фракции 5-30 мкм и фенол-формальдегидного связующего. В качестве графитового порошка использовали искусственный графит на основе сланцевого кокса, а в качестве фенолформальдегидного связующего - раствор жидкого бакелита марки БЖ в изопропиловом спирте условной вязкостью 16 секунд. Приготовление пресс-массы произвели следующим образом. Вначале произвели смешивание порошка графита со связующим в лопастной мешалке. Затем полученную массу выгрузили на лоток и подсушили на воздухе для удаления большей части растворителя. Подсушенную массу продавили через сито с размером ячейки 3×3 мм, в результате чего получили гранулы.

Затем произвели формование заготовки. Для этого расчетное количество гранул загрузили в пресс-форму и осуществили прессование заготовки при давлении 20 МПа и конечной температуре 160°С. Затем произвели обжиг полученной заготовки в среде азота при конечной температуре 850°С. Полученную заготовку силицировали паро-жидкофазным методом путем нагрева и выдержки при 1550-1600°С в течение 2-х часов и охлаждения в парах кремния. При этом нагрев заготовки с 1300 до 1500°С произвели при температуре паров, превышающей температуру заготовки соответственно на 120-10 градусов, а охлаждение заготовки провели в парах кремния в отсутствие разницы между температурой паров кремния и температурой заготовки.

Свойства полученного при этом силицированного графита приведены в таблице.

Пример 2

Изделие изготовили аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что для приготовления пресс-композиции использовали порошок графита, уплотненного пироуглеродом, а точнее: графита на пироуглеродной связке (называемого так в технической литературе и имеющего аббревиатуру ГСП). Получали его насыщением пироуглеродом термоградиентным методом порошковой массы с размером частиц графита до 63 мкм с последующим превращением полученной заготовки в порошок требуемого фракционного состава, а именно: с размером частиц 5-30 мкм. Свойства полученного при этом силицированного графита приведены в таблице.

Пример 3

Изделие изготовили аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что для приготовления пресс-композиции использовали порошок графита фракции 5-30 мкм (на основе пекового кокса) с пироуглеродным покрытием толщиной 0,7÷1,0 мкм. Для его получения использовали процесс обработки порошка графита метаном в "кипящем слое". Свойства полученного при этом силицированного графита приведены в таблице.

Пример 4

Изделие изготовили аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что для приготовления композиции использовали смесь графитового порошка фракции 5-30 мкм (на основе сланцевого кокса) и технического углерода марки Т-900 с размером частиц 50-400 нм (0,05÷0,4 мкм) при количестве последнего 20% от объема первого.

Пример 5

Изделие изготовили аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что для приготовления композиции использовали смесь графитового порошка фракции 5-30 мкм и коллоидного графита марки С-1 размером частиц мкм при количестве последнего 16% от объема первого.

Пример 6

Изделие изготовили аналогично примеру 4 с тем существенным отличием, что нагрев заготовки с 1300 до 1500°С при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 120÷10 градусов, провели ступенчато с изотермической выдержкой при 1300, 1350, 1400, 1450 и 1500°С в течение соответственно 1,0; 1,0; 1,5; 1,5 и 2 ч при разнице температур между парами кремния и заготовкой соответственно 120, 80, 50, 30 и 10 градусов.

Остальные примеры конкретного выполнения способа 1-14, в том числе вышерассмотренные 1-6, но в более кратком изложении, приведены в таблице, где примеры 1-8 соответствуют заявляемому способу, а примеры 9-14 - с отступлением от заявляемых пределов.

Здесь же приведены свойства силицированного графита, получаемого в соответствии со способом-прототипом (пример 15).

Из анализа данных таблицы следует:

1. Изготовление деталей из ультрамелкозернистого силицированного графита заявляемым способом (примеры 1-8) позволяет получить его с существенно меньшим содержанием в нем свободного кремния и прочностными характеристиками несколько выше, чем в мелкозернистом силицированном графите, полученном в соответствии со способом-прототипом (пример 15). При этом выбор температуры изотермической выдержки в зависимости от химической активности частиц графита фракции 5-30 мкм (сравни между собой примеры 1-6 и 7) обеспечивает возможность получения силицированного графита с близкими свойствами.

Добавка к графитовому порошку на основе сланцевого кокса более химически активного, чем он, компонента приводит к увеличению в силицированном графите содержания SiC при соответствующем уменьшении содержания углерода (сравни пример 1 с примерами 4-6).

2. Осуществление ступенчатого нагрева заготовки с 1300 до 1500°С с изотермическими выдержками позволяет произвести более полное заполнение кремнием пор, и, как следствие, повысить прочностные характеристики силицированного графита благодаря более качественному спеканию компонентов материала (сравни между собой пример 4 и 6).

3. При температуре изотермической выдержки выше той, что соответствует химической активности к кремнию графита фракции 5-30 мкм, существенно снижается содержание графита в силицированном графите (сравни примеры 9, 10 с примерами 7, 8, а примеры 12, 13 с примером 1), следствием же этого, как известно, является снижение его фрикционных характеристик.

4. При температуре изотермической выдержки ниже той, что соответствует химической активности к кремнию графита фракции 5-30 мкм, несколько повышается содержание в силицированном графите свободного кремния (сравни пример 1 с примером 11), следствием чего, как известно, является снижение его коррозионной стойкости. Кроме того, это приводит к снижению прочностных характеристик силицированного графита, что обусловлено, видимо, недостаточной спекаемостью между собой компонентов материала.

5. Использование при изготовлении пресс-композиции в качестве связующего жидкого бакелита высокой вязкости приводит к получению после обжига материала с существенно меньшей открытой пористостью, чем при использовании низковязкого связующего, а в конечном итоге - к снижению его прочностных характеристик, что обусловлено сравнительно низким содержанием в нем SiC (пример 14).

* - в качестве связующего использовали раствор жидкого бакелита в изопропиловом спирте условной вязкостью 60 секунд.

1. Способ изготовления изделий из ультрамелкозернистого силицированного графита, включающий приготовление пресс-массы на основе графитового порошка и полимерного связующего, формование заготовки путем прессования пресс-массы и полимеризации связующего, обжиг полученной заготовки и ее силицирование, отличающийся тем, что для приготовления пресс-массы используют раствор жидкого бакелита в изопропиловом спирте условной вязкостью 16 с, относящийся к типу фенолформальдегидных связующих, и графитовый порошок фракции 5-30 мкм или его смесь с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, а силицирование проводят паро-жидкофазным методом путем нагрева и выдержки при температуре 1500-1600°С в течение 1-2 ч в парах кремния при температуре паров, превышающей температуру заготовки при нагреве ее с 1300 до 1500°С соответственно на 120-10°С, с последующим охлаждением в парах кремния в отсутствие указанной разницы температур; при этом температуре 1500°С соответствует графитовый порошок фракции 5-30 мкм с большей химической активностью к кремнию, а температуре 1600°С - с меньшей.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве графитового порошка фракции 5-30 мкм используют порошок графита, уплотненного пироуглеродом, или графита с пироуглеродным покрытием.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев заготовки с 1300 до 1500°С производят ступенчато с изотермическими выдержками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкционным материалам для машиностроения, химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении опорных и упорных подшипников, подшипников скольжения, торцовых уплотнений насосов, предназначенных для перекачивания жидкостей с абразивными частицами, а также облицовочных плит.

Изобретение относится к производству изделий из высокотемпературных композиционных материалов. Согласно способу проводят прессование волокнистого полимерного материала с высоким коксовым остатком и его карбонизацию неокислительным отжигом.

Изобретение относится к технической керамике в виде композиционного материала SiC-TiN. Способ включает горячее прессование порошковой смеси.
Изобретение относится к радиопоглощающим конструкционным материалам. Материал содержит 30-60 мас.% карбида кремния, 20-50 мас.% наполнителей в виде ферритов на основе ВаО и СoО и остальное керамическая связка на основе титаната марганца и оксида алюминия.

Изобретение относится к композициям для термостойких теплоизоляционных пеноматериалов, которые могут быть использованы в качестве высокотемпературной теплоизоляции, работающей в условиях окислительной среды.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах, при работе которых возможно выделение большого количества тепла, приводящего к тепловому расширению шпонки и заклиниванию устройства.

Изобретение относится к технологии получения карбида кремния для изготовления приборов СВЧ-техники, оптоэлектроники и силовой техники. Карбид кремния получают из шихты, содержащей нанопорошки кремнийсодержащего (SiO, SiO2, H2SiO3) и углеродсодержащего (углевод общей формулы Cn(H2O)m, где n≥12; m=n-1, многоатомный спирт общей формулы CnH2n+2On, где n≥2, альдегидные либо кетонные производные многоатомных спиртов общей формулы (CH2O)n, где n≥3 компонентов, приготовленной в деионизованной воде, с последующим ступенчатым нагревом в три стадии: до температуры 145-195°C с выдержкой 1,5-3 ч, до 800-1000°C с выдержкой 0,4-1 ч и до 1450-1650°C с выдержкой в течение 1-1,5 ч.

Изобретение может быть использовано при изготовлении герметичных изделий, предназначенных для работы под избыточным давлением при высоких температурах и воздействии окислительной среды при её одностороннем или двустороннем доступе к изделию.

Изобретение относится к способу обработки нитей из карбида кремния, применяемых для армирования композиционных материалов. Способ включает стадию химической обработки нитей водным раствором кислоты, содержащим фтористоводородную кислоту и азотную кислоту, при температуре 10-30°С для удаления диоксида кремния, который присутствует на поверхности нитей, и для образования слоя микропористого углерода.

Изобретение относится к неорганической химии и касается технологии получения карбида кремния восстановлением в электрических печах сопротивления. Способ включает дозирование кремнеземсодержащих материалов и углеродистых восстановителей, загрузку их в электрическую печь сопротивления и ведение восстановительной плавки, при этом вначале вокруг керна загружают слой шихты, содержащей кварцит фракцией 6-10 мм, затем следующим слоем загружают шихту, содержащую кварцевый песок и/или кварцит фракцией 0,3-6,0 мм, после чего в верхнюю часть печи и на периферию загружают слой шихты, содержащий кварцевый песок фракцией менее 0,3 мм и мелкодисперсный кремнезем фракцией менее 0,22 мм, при следующем соотношении компонентов кремнеземсодержащего сырья, мас.

Изобретение относится к конструкционным материалам для машиностроения, химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении опорных и упорных подшипников, подшипников скольжения, торцовых уплотнений насосов, предназначенных для перекачивания жидкостей с абразивными частицами, а также облицовочных плит.

Изобретение относится к области получения углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ) и изготовления изделий из них, в частности УУКМ на основе дискретных по длине армирующих углеродных волокон и коксопироуглеродной матрицы.

Изобретение относится к получению изделий из пеноматериалов, способных к карбонизации. Способ включает операции приготовления связующего состава из фенолоформальдегидной смолы и растворителя дозированием вводимых компонентов до необходимой вязкости связующего состава, смешения полых стеклянных микросфер в объеме связующего состава с удалением паров растворителя, формирования заготовки изделия в матрице, соответствующей контуру изготавливаемого изделия, под давлением и при температуре термообработки с повторным удалением летучих элементов, проведения карбонизации полученной заготовки в электровакуумной печи и пироуплотнения в индукционной печи с вакуумным отсосом газовой фазы.

Изобретение относится к области изготовления слоистых изделий. Способ изготовления воздухоплавательного дискового вакуумного дирижабля основан на изготовлении в корпусе емкости, в которой создают вакуум, из композитного материала в виде объемной фигуры из герметично и многослойно навитой углепластиковой нити на основе углеродного волокнистого наполнителя с полимерным связующим, подвергнутого намотке по объемной фигуре корпуса с последующей пропиткой, карбонизацией и керамизацией.

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к производству легковесных огнеупорных теплоизоляционных изделий. Композиция включает связующее и легкий заполнитель и дополнительно содержит карбамидофурановую смолу марки ФК и катализатор отверждения марки ОК в количестве 10% от массы смолы.

Изобретение относится к области теплотехники и направлено на повышение эффективности теплоизоляционных характеристик и срока эксплуатации конструкционно-теплоизоляционного материала, используемого для обеспечения тепловой защиты передового энергетического оборудования.
Изобретение относится к способу изготовления герметичных изделий. Способ включает изготовление внутренней оболочки из композиционного материала (КМ), формирование на ней герметичного покрытия, изготовление поверх покрытия наружной оболочки из КМ на основе того же типа армирующих волокон, что и КМ внутренней оболочки, при этом используют высокомодульные высокопрочные углеродные волокна.
Огнеупорный материал для футеровки доменной печи получают способом, включающим следующие стадии: a) изготовление смеси, содержащей кокс, кремний и связующий материал, b) формование необожженного блока из смеси, изготовленной на стадии (a), c) обжиг необожженного блока, изготовленного на стадии (b) и d) частичная графитизация обожженного блока, изготовленного на стадии (с), при температуре от 1600 до 2000°C.

Набивочная масса для укладки блоков, по меньшей мере, некоторых огнеупорных элементов огнеупорной футеровки металлургического резервуара, например доменной печи, причем набивочная масса состоит из зернистой фазы и фазы связующего, содержащего компонент на основе смолы и присадку порошка металлического кремния, способную формировать микропористую структуру со средним размером пор 2 мкм и менее в процессе обжига во время производственного цикла доменной печи.

Изобретение относится к получению керамики на основе SiC/C/Si, которая может быть использована для производства конструкционных изделий, используемых в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и пищевой промышленности, ВПК, ЖКХ.

Изобретение относится к конструкционным материалам для машиностроения, химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении опорных и упорных подшипников, подшипников скольжения, торцовых уплотнений насосов, предназначенных для перекачивания жидкостей с абразивными частицами, а также облицовочных плит.

Изобретение относится к конструкционным материалам для машиностроения, химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении опорных и упорных подшипников, подшипников скольжения, торцовых уплотнений насосов, предназначенных для перекачивания жидкостей с абразивными частицами, а также облицовочных плит. Сначала готовят пресс-массу на основе графитового порошка фракции 5-30 мкм или его смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, и полимерного фенолформальдегидного связующего, в качестве которого используют раствор жидкого бакелита в изопропиловом спирте условной вязкостью 16 с. Можно использовать графитовый порошок, уплотненный пироуглеродом, или графит с пироуглеродным покрытием. Затем из полученной пресс-массы формуют заготовку путем прессования, полимеризуют связующее и обжигают полученную заготовку. Обожжённую заготовку силицируют паро-жидкофазным методом путем нагрева и выдержки 1-2 ч при 1500-1600°С в парах кремния при температуре паров, превышающей температуру заготовки при нагреве ее с 1300 до 1500°С соответственно на 120-10°С. Нагревать заготовку в интервале 1300-1500°С можно ступенчато с изотермическими выдержками. После этого заготовку охлаждают в парах кремния в отсутствие указанной разницы температур. Температуре 1500°С соответствует графитовый порошок с большей химической активностью к кремнию, а температуре 1600°С – с меньшей. Повышаются эксплуатационные характеристики изделий из силицированного графита, а также воспроизводимость получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх