Композиционный материал

Авторы патента:

C22C47/08 - путем контактирования волокон или нитей с расплавленным металлом, например путем пропитки волокон или нитей, помещенных в форму

и> 643088

Союз Советсеа

Соцмапметицесимз республик (61) Аойолиительний к патенту (ЯЙ) Зайвлеио 28.12.76(И) 2431357/2202 (5l) М. Kd

С 22 С 1/09

С 22 С 21/00

С 22 С 23/00 (23) Приоритет % (32) 01.09.76 ржуларвтевавй «виват

СССР ю диан амбрвтвхай а втхрнтнй (31) 1037 38/7g (, Щ Я (53) УДК869 4: (669 7 1+6B9 .721) (088.8) Опубликовано 15 о1.7Щ3вллетеиь Ж 2

Дата опубликовании описания 18.01.79

Инос травим

Сеиси Ядеима, Есабуро Хаяси, Мамору Ом (Японии) Иностранная фирма

"Йзе Рисерч Институт фор Akpae Стил энд оф дэе Толоку Юниверсити" (Японии) (12) Авторы ,изобретении (13) Заивитель (84) КОМПОЗИЦИОННО Й МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области изыскания композиционных материалов на основе алюминия, магния и их сплавов, упрочнениых высокомодульными непрерывными волокнами, яредназначеннь е для широкого использования в различных областях техники Ь в качестве конструкционного материала, который должен обладать повышенными модулем упругости. н прочиостными свойствами.

Известны композиционные материалы на основе алюминия, магния н их сплавов, уп- ® рочненные волокнами карбида кремния 11).

Но у композиционных материалов недостаточно высокие прочностные свойства. Так предел прочности композиционного материала на основе сплава Йд, 3% Al, 1% Zl, 0,2% Мп, упрочненного нитевидными крис- . 1а таллами карбида кремния, равен 42 кгс(мм .

Целью изобретения является создание кЬмпозиционного материала, обладающего высоким уровнем прочностных свойств прн комнатной и повышенных температурах,. а также высоким модулем упругости.

Для достижения поставленной цели в композиционном материале, включавшем матрицу из металла, выбранного из группы, содержащей алюминий, магний или их сплавы, и упрочннтель из непрерывных волокон карбида кремния, волокна содержат 0,01вЂ”

40 вес. % свободного углерода при следующем соотношении, об.%:

Непрерывные волокна кар, бида кремния с содержанием 0,01 вЂ” 40 вес. % свободного углерода, 20 вЂ” 80

Элемент, выбранный иэ группы, содержащей алюминий, магний и их сплавы . Остальнре

В качестве матрицы композиционный материал содержит сплав на основе алюминия, включающий по крайней мере один компонент, выбранный из группы, содержащей титан, хром, кремний, марганец а кальций.

° 1

В качестве матрицы.комнозицнониый материал содержит сплав на осняве магния, включающий по крайней мере один квмпо- нент, выбранный иэ группы, включающей алюминий, . марганец, цирконий, кальций, кремний, иттрий.

Непрерывные волокна карбида кремния имеют следующие свойства, приведейные ниже.

643088

6 также для изделий сельскохозяйственной тех-, ники., Формула изобретения

Непрерывные волокна карбида кремния с содержанием 5 вес.% свободного углерода 30

Сплав на основе магния, содержащий 0 вес. магния, О,l вес. % кальция, 0,25 вес. % кремния, 0,03 вес, % меди, 0,008 вес.Фв никеля, 0,2 вес.% прочих элементов Остальное

Предел прочности на растяжение композиционного материала 30 кгс/мм .

Пример 10. Методом заливки жидким металлом сплетенных волокон карбидов кремния, разрезанных на дискиф!00 мм и уложенных на расстоянии 0,02 мм, получен композиционный материал, содержащий, об. %:

Непрерывные волокна карбида кремния с содержанием 10 вес.% свободного углерода 25

Сплав на основе магния, содержащий 9,5 вес.% алюминия, 0,5 вес. % марганца, 2,1 вес.%.цинка, 0,2 sec.% кремния, 0,1 вес. % меди, 0,05 вес. % никеля, 0,25 вес.% других элемен.. тов Остальное

Предел прочности иа растяжение композиционного материала 65 кгс/мм .

Таким образом, предложенный композиционный материал имеет высокий предел прочности и модуль упругости и может быть рекомендован в качестве коиструкционного материала для аппаратов в производстве синтетических волокон, для изделий быта. для автомобилей, кораблей, самолетов, а

1. Композиционный материал, включающий матрицу из металла, выбранного из группы, содержащей алюминий, магний или

4в нх сплавы, и упрочнитель из непрерывных волокон карбида кремния, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик, в качестве упрочнителя он содержит карбидные волокна с 0,01 вЂ” 40 вес.тв свободного углерода при следующем соотно1$ шений, об.%:.Непрерывные волокна карбида кремния . 20 вЂ” 80

Металл, выбранный из группы, содержащий алюминий, магний или их сплавы Остальное

2. Композиционный материал по п. l, отличающийся тем, что в качестве матрицы он содержит сплав на основе алюминия, включающий по крайней мере один компо2«нент, выбра14ный из группы, содерйащей титан, хром, кремний, марганец и кальций., 3. Композиционный м атериал по и. !, тличающийся тем, что в качестве матрицы он содержит сплав на основе магния, включающий по крайней мерЕ один компонент, выЗЭ бранный из группы, содержащей алюминий, марганец, цирконий, кальций, кремний, иттрий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алюминиевые и магниевые сплавы, армированные волокнами, М., «Наука», 1974, с. !46, !50, 152.

Составитель Л. Шевелева

Редактор Л. Новожилова Техред О. Луговаи Корректор С. Патрушева

Заказ 7797 57 Тираж lpga Подписное

LLHHHllH Государственного комитета СССР о делам изобретений н открьггий

I f3035, Москва, Ж-35, Раушскав наб., д. 4/5

Филиал ll !ill «Патент», г. Ужгород . ул. Проектная. 4

Изобретение относится к получению композиционных материалов, включающих порошки сверхтвердых материалов, в частности порошки алмаза и/или кубического нитрида бора (КНБ), в количестве до 92% об

Способ получения цилиндрической заготовки из армированного металлического композиционного материала // 2526354

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам получения заготовок типа дисков или колец из композиционных материалов литейными технологиями. Способ включает расплавление металлического материала матрицы, размещение в изложнице с цилиндрической внутренней поверхностью проволоки из упрочняющего металлического материала, имеющей форму спирали с неприлегающими друг к другу витками, совмещая ось спирали с осью изложницы, заливку расплавленного материала матрицы в изложницу при температуре старения упрочняющего материала и его кристаллизацию с получением цилиндрической заготовки. Технический результат заключается в достижении упрочнения композиционного материала в тангенциальном направлении. 3 з.п. ф-лы, 6 пр., 6 ил.

Способ получения цилиндрической заготовки в виде прутка из металлического армированного композиционного материала // 2542221

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам получения заготовок типа прутков из композиционных материалов литейными технологиями. Способ включает размещение в цилиндрической емкости проволоки из упрочняющего металлического материала, расплавление металла матрицы, заполнение емкости расплавленным металлом матрицы и его кристаллизацию, при этом проволоке из упрочняющего материала сообщают форму спирали с неприлегающими друг к другу витками, емкость выполняют в виде трубки, заполнение емкости расплавленным металлом осуществляют путем его всасывания при температуре старения упрочняющего металлического материала, а после заполнения емкости обеспечивают выдержку, достаточную для завершения процесса старения. Технический результат заключается в достижении упрочнения композиционного материала в тангенциальном направлении. 4 ил., 3 пр.

Композиционный материал, содержащий углеграфитовый каркас, пропитанный матричным сплавом на основе меди // 2571296

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению армированных композиционных материалов, и может быть использовано для получения композиционных материалов, работающих в условиях трения в качестве электротехнических изделий, таких как токосъемники, вставки пантографов, электротехнические щетки и т.п. Композиционный материал содержит углеграфитовый каркас, пропитанный матричным сплавом на основе меди, содержащим, мас.%: смесь порошков тетрабората лития и лигатуры медь-бор с содержанием в смеси 6% лития и 29% бора 0,5-3,0, фосфор 4,0-8,0, медь - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение электропроводности композиционного материала при сохранении прочностных характеристик. 7 пр., 1 табл.

Композиционный материал с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами и способ его изготовления // 2574534

Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к композиционным материалам с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами. Задачей изобретения является повышение прочностных характеристик композиционного материала при минимизации объемной доли упрочняющих частиц. Для выполнения поставленной задачи, согласно представленному техническому решению, в композиционном материале с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами в агломерированном состоянии, изготовленном с расплавлением матрицы, содержание наноразмерных упрочняющих частиц в агломерированном состоянии не превышает 5% объемных от всего объема наночастиц, а остальные наноразмерные упрочняющие частицы находятся в неагломерированном состоянии. Поставленная задача может достигаться также тем, что в композиционном материале с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами количество наночастиц в агломератах в конечном продукте не превышает 10. Для выполнения поставленной задачи в способе изготовления композита с металлической матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами, включающем подготовку композиционных гранул методом механического легирования исходных смесей металлических частиц и упрочняющих наночастиц, нагрев гранул до полного или частичного расплавления и формование или деформирование изделий в жидком или полужидком состоянии, согласно изобретению, подготовленные композиционные гранулы вносят в расплав материала матрицы или ее компонента и перемешивают, при этом температуру расплава поддерживают в интервале температур 1,01-1,3 от температуры плавления материала расплава. 2 н. 20 з.п. ф-лы, 6 пр.

Способ получения опорных плит для обжига керамических изделий // 2617133

Изобретение относится к области огнеупорных материалов и направлено на создание опорных плит (лещадок) для высокотемпературного обжига керамических изделий, таких как посуда, электроизоляторы и т.п. Для изготовления таких плит создан способ получения двухслойного кремний-углеродного композиционного материала с различным содержанием фазы карбида кремния в слоях. Способ получения опорных плит для обжига керамических изделий включает изготовление слоистой заготовки из углеродного войлока на ленте из углеграфитовой ткани и ее силицирование. Процесс силицирования осуществляют при протягивании полученной заготовки под капиллярным питателем, подающим расплав кремния, с последующей кристаллизацией расплава. Способ обеспечивает получение изделий большой площади и относительно малой толщины, которые могут использоваться как в восстановительных, так и в окислительных средах. Предел прочности изделий на изгиб при температуре 1250°С достигает 420 МПа. 1 пр., 3 ил.

Композиционный материал, способ изготовления из него корпуса типа оболочки и устройства для его осуществления // 2306364

Изобретение относится к технологии изготовления оболочек из композиционного материала

Матричный сплав на основе свинца для получения композиционных материалов пропиткой // 2554263

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению армированных композиционных материалов, и может быть использовано для получения пропиткой композиционных материалов с углеграфитовым каркасом, работающих в агрессивных средах в качестве торцовых уплотнителей, подшипников скольжения и направляющих. Матричный сплав на основе свинца для получения композиционных материалов пропиткой содержит, мас.%: олово 4,0-8,0, медь 0,5-3,0, сера 4,5-20,5, свинец остальное. Композиционный материал характеризуется повышенной износостойкостью и коррозионной стойкостью в агрессивных средах.1 табл., 9 пр.

Способ получения нанокомпозитных материалов на основе медной матрицы // 2625692

Изобретение относится к получению композитного материала на основе медной матрицы. На поверхность углеродных нанотрубок химически осаждают металл из ряда, включающего медь, свинец, олово, цинк, алюминий и серебро, с получением модифицированных углеродных нанотрубок, которые затем смешивают с порошком меди, имеющим размер фракции 3-10 мкм. Полученную смесь подвергают мехактивации и уплотняют прессованием в твердые массивы, которые далее нагревают с обеспечением получения расплава с сохранением углеродных нанотрубок в объеме расплава, после чего расплав охлаждают с получением слитка. Обеспечивается получение композитных материалов с различной концентрацией углеродных нанотрубок. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.