Область техники: | Порошковая металлургия. |
Направление: | Реакционное спекание изделий из карбида кремния. |
Цель: | Технология позволяет получать безпористые карбидокремниевые изделия сложной формы. |
Шихту на основе кремния и других веществ смешивают с расплавленным легкоплавким органическим связующим ( парафином ) до получения шликерной массы, из которой затем отливают ( желательно под давлением ) заготовку сложной формы. После охлаждения твердую заготовку, доводят до нужных размеров и помещают в науглероживающую среду, в которой сначала производят отгонку легкоплавкого связующего, а затем сквозное насыщение заготовки углеродом при температуре 1100° C (состав шихты, среды и режим карбидизации составляют “ноу-хау” ).
Для большей производительности процесса и получения изделий с повышенной прочностью исходную шихту прессуют под большим давлением, а отжиг рекомендуется производить в газовой науглероживающей среде.
В результате реакционного спекания кремний шихты образует с углеродом насыщающей среды карбид кремния в виде мелких и крупных частиц, которые постепенно заполняют исходные поры, полученные при формировании заготовки. После- дующий обжиг при температуре 1300° C и выше позволяет создать более однородную структуру карбидокремниевого изделия.
Преимущества перед известными методами.
Процесс более экономичен благодаря применению недорогого термического оборудования: температура процесса снижается с обычно применяемой 1600 - 2000° C до 1100 - 1300° C.
Процесс позволяет получать изделия сложной формы и понизить их хрупкость.
Процесс прост в осуществлении, не требует высококвалифицированного персонала, и может быть легко автоматизирован.
Результаты испытаний.
Технология прошла опробование только в лабораторных условиях. Опытные образцы полностью из карбида кремния, а также в композиции с титановыми пластинками испытывали на жаростойкость при 1300° C. Результаты показали, что жаростойкость образцов полностью из карбида кремния сравнима, а образцов из карбида кремния в паре с металлическим титаном превышает в 2 - 10 раз жаростойкость промышленных карбидокремниевых образцов.
Предлагается процесс в том виде, как он разработан.
Для создания новых композиционных материалов на базе Ti - S i - C, Mo - S i - C, обладающих повышенной жаростойкостью и вязкостью, потребуются дополнительные инвестиции со стороны зарубежных партнеров в рамках выполнения совместных научных исследований.