Способ изготовления изделий из ультрамелкозернистого силицированного графита

Изобретение предназначено для химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении подшипников, уплотнений и облицовочных плит. Сначала готовят пресс-массу на основе графитового порошка фракции 5-20 мкм в смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, и полисилоксанового или полисилазанового связующего. Затем формуют заготовку путем прессования и полимеризации связующего. Полученную заготовку обжигают соответственно при 1000-1200 °С в вакууме или при атмосферном давлении в среде аргона и при 1500-1550 °С и давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. После этого проводят силицирование паро-жидкофазным методом при массопереносе кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров при нагреве с 1300 до 1500 °С при давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. с последующей выдержкой при температуре 1550-1600 °С в течение 1-2 ч и охлаждением в парах кремния. Обжиг заготовки и ее силицирование могут быть проведены в едином технологическом процессе. Обжиг заготовки на основе полисилоксанового связующего может быть проведен при атмосферном давлении с последующим нагревом до 1300 °С. Перед осуществлением массопереноса кремния в поры материала заготовки на основе полисилазанового связующего может быть произведен ее нагрев до 1500-1550 °С и промежуточное охлаждение до 1300 °С при температуре, превышающей температуру паров кремния. Повышаются эксплуатационные характеристики изделий из силицированного графита, а также воспроизводимость получаемых результатов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области производства 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, включающий 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. Еще одним недостатком способа является использование при приготовлении пресс-массы более дорогого, чем графит, карбида кремния.

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 со степенью графитации >0,62 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. К тому же при его изготовлении не используется порошок карбида кремния, что позволяет удешевить его производство.

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 и полимеризации связующего, обжиг полученной заготовки и ее силицирование, в соответствии с заявляемым техническим решением для приготовления пресс-массы используют графитовый порошок фракции 5-20 мкм в смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, и полисилоксановое или полисилазановое связующее, обжиг полученной заготовки проводят соответственно при 1000-1200°С в вакууме или при атмосферном давлении в среде аргона и при 1500-1500°С и давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст., а силицирование - паро-жидкофазным методом при массопереносе кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров при нагреве с 1300 до 1550°С при давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. с последующей выдержкой при температуре 1550-1600°С в течение 1-2-х часов и охлаждением в парах кремния.

Решению поставленной задачи способствует также то, что:

а) обжиг заготовки и ее силицирование проводят в едином технологическом процессе.

б) обжиг заготовки на основе полисилоксанового связующего проводят при атмосферном давлении с последующим нагревом до 1300°С;

в) перед осуществлением массопереноса кремния в поры материала заготовки на основе полисилазанового связующего производят ее нагрев до 1500-1550°С и промежуточное охлаждение до 1300°С при температуре, превышающей температуру паров кремния;

Использование для приготовления пресс-массы графитового порошка фракции 5-20 мкм в смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, создает предпосылки для получения (после обжига) материала заготовки (углеродной основы для силицирования) тонкопористой структуры.

Использование для приготовления пресс-массы полисилоксанового или полисилазанового связующего в совокупности с обжигом сформованной заготовки соответственно при 1000-1200°С в вакууме (или при атмосферном давлении) и при 1500-1550°С и давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. позволяет получить материал заготовки (углеродной основы для силицирования) не только тонкопористой структуры (предпосылки для получения которого созданы вышерассмотренным признаком), но и преимущественно с открытой пористостью.

Кроме того, это позволяет перевести технический углерод, прежде всего наноразмерный, в карбид кремния, а на частицах графита фракции 5-20 мкм - сформировать карбидокремниевое покрытие. Обусловлено это тем, что при заявляемых технических параметрах обжига заготовки на основе полисилоксанового связующего образуется SiC по реакциям:

что можно выразить суммарной реакцией

Образование SiC по реакции (3) сопровождается усадкой полимерной матрицы и выделением СО, в результате чего в материале формируется открытая пористость.

При температуре ниже 1000°С процесс образования SiC не завершается.

Проведение обжига при температуре более 1200°С приводит к необоснованному усложнению способа, т.к. при 1200°С процесс образования SiC уже завершается.

При заявляемых технологических параметрах обжига заготовки на основе полисилазанового связующего происходит следующее. Продуктом пиролиза полисилазана в присутствии углерода является карбид кремния. Процесс идет постадийно, а именно: вначале при пиролизе полисилазана образуется карбонитрид кремния (Si3-xCx+yN4), разлагающийся при температуре 1440°С по реакции:

Образующийся при этом нитрид кремния (Si3N4) при температуре 1500-1550°С в вакууме, как установлено нами экспериментально, восстанавливается углеродом по реакции:

Образование SiC из полисилазана сопровождается усадкой полимерной матрицы и выделением летучих, к которым добавляется еще выделение азота по реакции (5). В результате формируется материал с высокой открытой пористостью.

При повышении давления в реакторе температура восстановления нитрида кремния углеродом смещается в область более высоких температур. Так, при атмосферном давлении восстановление нитрида кремния углеродом протекает уже при температурах более 1600°С.

Это приводит к необоснованному усложнению процесса обжига.

Рассмотренные выше признаки, если взять их в совокупности, позволяют получить углеродную основу для силицирования с ультратонкой пористой структурой (при ее высокой открытой пористости). Еще одним отличительным признаком структуры является то, что она образована ультрадисперсным карбидом кремния, находящимся в более крупных порах, образованных в свою очередь частицами графита фракции 5-20 мкм, имеющих карбидокремниевое покрытие. Тем самым создаются условия для ограничения количества входящего в каждую отдельную пору кремния и введения его в поры по механизму капиллярной конденсации его паров. Создаются также условия для облегчения процедуры заполнения кремнием ультратонких пор, т.к. они образованы и устланы карбидом кремния, что позволяет исключить быстрое протекание реакции между кремнием и углеродом в форме графита, следствием чего может быть частичная блокировка устьев транспортных пор, а также прерывание процесса конденсации паров кремния из-за локального повышения температуры заготовки.

Кроме того, создаются условия для использования во фракции с размером частиц 5-20 мкм графита как с низкой, так и с высокой химической активностью к кремнию, т.к. при реакции их с SiO2 или Si3N4 на них образуется карбидокремниевое покрытие.

Проведение силицирования паро-жидкофазным методом при массопереносе кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров в интервале 1300-1500°С при давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. позволяет заполнить кремнием даже ультратонкие поры (размером менее 3-5 мкм), чему способствует также то, что поры устланы карбидом кремния.

При температуре ниже 1300°С возникает вероятность образования на поверхности заготовки твердого конденсата паров кремния, расплав которого не проникает в поры размером менее 3-5 мкм. Осуществление массопереноса кремния в поры материала при температуре выше 1500°С, приводит к необоснованному усложнению способа. К тому же температура приближается к температуре выдержки 1550-1600°С. Массоперенос кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров при давлении в реакторе более 36 мм рт.ст. не возможен по причине существенного снижения скорости испарения кремния.

Проведение выдержки заготовки при температуре 1550-1600°С в течение 1-2-х часов позволяет завершить карбидизацию наиболее мелких частиц графита, которые не до конца карбидизовались при их химической реакции с SiO2 или Si3N4, и создать лишь оболочку из карбида кремния на поверхности более крупных частиц графита, на которых ранее было сформировано тонкое карбидокремниевое покрытие.

При температуре ниже 1550°С и времени выдержки менее 1 часа частицы графита фракции 5-20 мкм, имеющие после взаимодействия с SiO2 или Si3M4 карбидокремниевое покрытие, в недостаточной степени карбидизуются с поверхности, вследствие чего 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 частицы графита фракции 5-20 мкм, не смотря на наличие на них карбидокремниевого покрытия, карбидизуются с поверхности на значительную глубину, вплоть до полной карбидизации, следствием чего является существенное снижение содержания графита и возрастание неравномерности его распределения в ультрамелкозернистомсилицированном 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.

Проведение (в предпочтительном варианте выполнения способа) обжига заготовки и ее силицирования в едином технологическом процессе позволяет упростить способ. При этом проведение обжига заготовки на основе полисилоксанового связующего при атмосферном давлении (при 1000-1200°С) с последующим нагревом до 1300°С позволяет сохранить массоперенос паров кремния к силицируемой заготовке в интервале 1300-1500°С. В противном случае (т.е. при высокой скорости диффузии СО в вакууме) происходит частичная карбидизация частиц кремния, загруженных в тигли, и, как следствие,- блокирование паров кремния в капсулах из SiC, в результате чего становится невозможным массоперенос кремния к заготовке в интервале 1300-1500°С.

Проведение перед осуществлением массопереноса кремния в поры материала заготовки (при обжиге заготовки на основе полисилазанового связующего и силицирования в едином технологическом процессе) нагрева ее до 1500-1550°С и промежуточного охлаждения до 1300°С при температуре, превышающей температуру паров кремния, позволяет сохранить начало массопереноса кремния в поры материала с 1300°С, а не с более высоких температур, и тем самым обеспечить заполнение пор кремнием, начиная с наиболее мелких.

Способ осуществляют следующим образом.

На основе графитового порошка и полимерного связующего приготавливают пресс-массу. При этом для ее приготовления используют графитовый порошок фракции 5-20 мкм в смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным и полисилоксановое или полисилазановое связующее.

Затем из пресс-массы формуют заготовку путем прессования и полимеризации связующего. После этого производят обжиг полученной заготовки. При этом обжиг заготовки на основе полисилоксанового связующего проводят при 1000-1200°С в вакууме или при атмосферном давлении в среде аргона, а обжиг заготовки на основеполисилазанового связующего - при 1500-1550°С и давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст.

Полученную после обжига заготовку силицируют паро-жидкофазным методом при массопереносе кремния в поры материала заготовки по механизму капиллярной конденсации его паров при нагреве с 1300 до 1550°С с последующей выдержкой при температуре 1550-1600°С в течение 1-2-х часов и охлаждением в парах кремния.

В предпочтительном варианте выполнения способа обжиг заготовки и ее силицирование проводят в едином технологическом процессе.

При этом обжиг заготовки на основе полисилаксанового связующего проводят при атмосферном давлении с последующим нагревом до 1300°С.

При этом перед осуществлением массопереноса кремния в поры материала заготовки на основе полисилазанового связующего производят нагрев до 1500-1550°С и промежуточное охлаждение до 1300°С при температуре, превышающей температуру паров кремния.

Ниже приведены примеры конкретного выполнения способа.

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

Пример 1

Пресс-массу приготовили на основе смеси графитового порошка фракции 5-20 мкм с техническим углеродом (сажей) марки П-514 в виде гранул размером 1-5 мкм, состоящих из частиц размером ~ 50 нм.

Содержание технического углерода составило 15% от объема частиц графитового порошка фракции 5-20 мкм.

В качестве полимерного связующего использовали раствор кремнийорганического лака марки КО-916 (относящегося к типу силоксановых связующих) в толуоле условной вязкости 20 секунд.

Пресс-массу приготовили путем перемешивания смеси указанных порошков и связующего в лопастном смесителе.

Затем полученную массу выгрузили и подсушили на воздухе в поддонах для уменьшения в ней содержания растворителя. Подсушенную массу продавили через сито с размером ячеек 3×3 мм с тем, чтобы получить на ее основе гранулы. Расчетное количество гранул загрузили в пресс-форму. Формование заготовки произвели под давлением 20 МПа при конечной температуре 160°С. Таким образом, формование заготовки осуществлялось так называемым полусухим методом.

Затем произвели обжиг отформованной заготовки путем ее термообработки при атмосферном давлении в среде аргона при температуре 1200°С.

Полученную заготовку силицировали паро-жидкофазным методом при массопереносе кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров (осуществляемой при нагреве с 1300 до 1500°С при давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст.) с последующей выдержкой при температуре 1550-1600°С в течение 1 часа, после чего произвели охлаждение в парах кремния. При этом для протекания процесса капиллярной конденсации паров кремния нагрев заготовки с 1300 до 1500°С производили при температуре паров кремния, превышающей температуру заготовки соответственно на 120-30 градусов.

Свойства полученного при этом силицированного графита приведены в таблице.

Пример 2

Изделие изготавливали аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что содержание технического углерода составило 8,5% от объема частицам графитового порошка фракции 5-20 мкм, а обжиг заготовки провели при 1100°С.

Свойства полученного при этом силицированного графита приведены в таблице.

Пример 3

Изделие изготавливали аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что для приготовления пресс-массы использовали технический углерод марки Т-900 с размером частиц 50-400 нм (0,05÷0,4 мкм), а обжиг заготовки провели при 1000°С.

Свойства полученного при этом силицированного графита приведены в таблице.

Пример 4

Изделие изготавливали аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что при приготовлении пресс-композиции в качестве полимерного связующего использовали раствор полидиметилсилазана в толуоле условной вязкостью 25 секунд, полимеризацию полимера произвели при 250°С, а обжиг - при 1500-1550°С и давлении в реакторе 27 мм рт.ст.

Свойства полученного при этом материала приведены в таблице.

Пример 5

Изделие изготавливали аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что обжиг заготовки и ее силицирование провели в едином технологическом процессе, для чего обжиг провели в оснастке для силицирования. При этом обжиг заготовки провели при атмосферном давлении в среде аргона при 1000°С, после чего для реализации в ней процесса капиллярной конденсации паров кремния (в процессе силицирования) продолжили ее нагрев до температуры 1300°С, по достижении которой создали в реакторе давление 27 мм рт.ст.

Свойства полученного при этом силицированного графита приведены в таблице.

Пример 6

Изделие изготавливали аналогично примеру 4 с тем существенным отличием, что обжиг заготовки и ее силицирование провели в едином технологическом процессе, для чего обжиг провели в оснастке для силицирования. Обжиг заготовки провели при 1500-1550°С и давлении в реакторе 27 мм рт.ст. При этом нагрев заготовки до указанной температуры провели при температуре, превышающей температуру паров кремния (тигля с кремнием). После этого (перед реализацией массопереноса кремния в поры материала заготовки) произвели промежуточное охлаждение до 1300°С, осуществляемое при температуре заготовки, превышающей температуру паров кремния (тигля с кремнием).

Свойства полученного при этом силицированного графита приведены в таблице.

Остальные примеры 7-10 конкретного выполнения способа, включая вышерассмотренные (1-6), с указанием свойств получаемого при этом силицированного графита приведены в таблице, где примеры 1-7 соответствуют заявляемому способу, а примеры 8-10 - с отклонением от него.

Здесь же приведены свойства силицированного графита, полученного в соответствии со способом-прототипом (пример 11).

Из анализа данных таблицы следует:

1. Изготовление деталей из ультрамелкозернистого силицированного графита заявляемым способом (примеры 1-7) позволяет получить его с существенно меньшим содержанием в нем свободного кремния и с более высокими прочностными характеристиками, чем в мелкозернистом силицированном трафите, полученном в соответствии со способом-прототипом (пример 11);

2. Осуществление способа в соответствии с предпочтительными вариантами выполнения способа (позволяющими его упростить) позволяет получить ультрамелкозернистный графит не хуже, чем по основному варианту способа (сравни между собой пример 1 с примером 5, а пример 4 - с примером 6);

3. При несоблюдении условий проведения совмещенного режима обжига и силицирования невозможно получить качественное изделие (пример 10);

4. Проведение изотермической выдержки при температуре ниже 1550°С (пример 8) приводит к увеличению в силицированном графите свободного кремния и графита, а самое главное - к снижению прочностных характеристик материала, что связано, видимо, с недостаточной спекаемостью между собой компонентов материала;

5. Проведение изотермической выдержки при температуре выше 1600°С (пример 9) приводит к существенному снижению графита в силицированном графите, следствием же этого, как известно, является снижение его фрикционных характеристик.

1. Способ изготовления изделий из ультрамелкозернистого силицированного графита, включающий приготовление пресс-массы на основе графитового порошка и полимерного связующего, формование заготовки путем прессования и полимеризации связующего, обжиг полученной заготовки и ее силицирование, отличающийся тем, что для приготовления пресс-массы используют графитовый порошок фракции 5-20 мкм в смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, и полисилоксановое или полисилазановое связующее, обжиг полученной заготовки проводят соответственно при 1000-1200°С в вакууме или при атмосферном давлении в среде аргона и при 1500-1550°С и давлении в реакторе не более 36 мм рт. ст., а силицирование - паро-жидкофазным методом при массопереносе кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров при нагреве с 1300 до 1500°С при давлении в реакторе не более 36 мм рт. ст. с последующей выдержкой при температуре 1550-1600°С в течение 1-2-х часов и охлаждением в парах кремния.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обжиг заготовки и ее силицирование проводят в едином технологическом процессе.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обжиг заготовки на основе полисилоксанового связующего проводят при атмосферном давлении с последующим нагревом до 1300°С.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что перед осуществлением массопереноса кремния в поры материала заготовки на основе полисилазанового связующего производят ее нагрев до 1500-1550°С и промежуточное охлаждение до 1300°С при температуре, превышающей температуру паров кремния.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции защитного и истираемого покрытия для нанесения на ролики и, более конкретно, к роликам конвейера для перемещения металлических листов, содержащим истираемое покрытие для применения при высоких температурах, к способу изготовления таких роликов и к их применению.

Изобретение относится к армированному непрерывными волокнами карбидокремниевому элементу, способу его производства и к структурному элементу ядерного реактора. Армированный непрерывными волокнами карбидокремниевый элемент имеет трубчатую форму и имеет первый слой композиционного материала, второй слой композиционного материала и промежуточный слой, расположенный между первым слоем и вторым.

Группа изобретений относится к изготовлению изделий из мультиперфорированных композиционных материалов, то есть изделий, сформированных из волокнистого усилителя, уплотненного матрицей и в которых было реализовано множество перфорационнных отверстий.

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.

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 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.

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 технологии получения соединений сложных оксидов со структурой граната, содержащих редкоземельные элементы, которые могут быть применены в технологии синтеза оптических керамических материалов лазерного качества при создании активных тел твердотельных лазеров различной геометрии.

Изобретение предназначено для химической и металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении подшипников, уплотнений и облицовочных плит. Сначала готовят пресс-массу на основе графитового порошка фракции 5-20 мкм в смеси с техническим углеродом, в том числе наноразмерным, и полисилоксанового или полисилазанового связующего. Затем формуют заготовку путем прессования и полимеризации связующего. Полученную заготовку обжигают соответственно при 1000-1200 °С в вакууме или при атмосферном давлении в среде аргона и при 1500-1550 °С и давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. После этого проводят силицирование паро-жидкофазным методом при массопереносе кремния в поры материала по механизму капиллярной конденсации его паров при нагреве с 1300 до 1500 °С при давлении в реакторе не более 36 мм рт.ст. с последующей выдержкой при температуре 1550-1600 °С в течение 1-2 ч и охлаждением в парах кремния. Обжиг заготовки и ее силицирование могут быть проведены в едином технологическом процессе. Обжиг заготовки на основе полисилоксанового связующего может быть проведен при атмосферном давлении с последующим нагревом до 1300 °С. Перед осуществлением массопереноса кремния в поры материала заготовки на основе полисилазанового связующего может быть произведен ее нагрев до 1500-1550 °С и промежуточное охлаждение до 1300 °С при температуре, превышающей температуру паров кремния. Повышаются эксплуатационные характеристики изделий из силицированного графита, а также воспроизводимость получаемых результатов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

Наверх