Шихта для получения алмазосодержащего материала
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к экзотермическим смесям для получения композиционных материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Сущность изобретения: шихта для получения алмазосодержащего материала, содержащая порошки гидрида титана, алюминия, марганца, титана, и меди дополнительно содержит сажу ( вместо марганца ). Замена порошка марганца на порошок сажи в количестве 3,6 - 13,3 мас. % в смеси порошков гидрида титана, алюминия, меди и титана приводит к повышению экзотермичности шихты и обеспечивает возможность синтеза алмазосодержащего материала в режиме СВС. При синтезе указанного материала в режиме СВС происходит образование карбида титана, следствием чего является увеличение износостойкости получаемого материала. Введение сажи приводит к уменьшению количества жидкой фазы при синтезе, а следовательно, к лучшей компактируемости продуктов синтеза и к снижению пористости конечного продукта. Износостойкость увеличивается на 1,2 - 2,8%, а пористость снижается на 0,8 - 3,1%. 2 табл.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к экзотермическим смесям для получения композиционных материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.
Известна шихта для получения связи алмазосодержащего материала, включающая порошки титана, алюминия, меди в следующем соотношении, мас.%: титан 5-70; медь 35-90; алюминий 5 [1]. Недостатками этой шихты являются повышенные энергозатраты в связи с необходимостью дополнительного подогрева перед осуществлением термореакционного спекания, а также невысокая износостойкость и прочность в связи с пластичностью интерметаллидной связки. Наиболее близкой к предлагаемой является шихта, включающая порошки титана, алюминия, меди, сажи и синтетического алмаза при следующем соотношении компонентов, мас. % : титан 48-60; алюминий 0,9-3; медь 13-28; сажа 6-14; алмаз 5-30 [2]. Недостатками такой шихты являются низкая износостойкость и прочность материала, обусловленная высокой пластичностью интерметаллидной связки, а также значительная пористость материала. Сущность изобретения заключается в том, что шихта для получения алмазосодержащего материала, содержащая порошки титана, меди, алюминия, алмаза, сажи, дополнительно содержит порошок гидрида титана (ТiН2) при следующем соотношении компонентов, мас. % : Титан 28,8-57 Алюминий 0,54-2,85 Медь 7,8-26,6 Алмаз 3-28,5 Сажа 3,6-13,3 Гидрид титана 5-40 Введение порошка гидрида титана дисперсностью 63/20 мкм в количестве 5-40 мас. % в смесь порошков титана, меди, алюминия, сажи и синтетического алмаза приводит к тому, что в результате нагрева гидрида титана в волне горения СВС происходит его разложение с выделением водорода, который играет роль восстановительной защитной атмосферы. Синтез в таких условиях приводит к лучшей сохранности алмаза и его прочностных свойств. Улучшается адгезия алмаза к связке, что приводит к увеличению прочностных свойств материала в целом. Вследствие этого увеличивается износостойкость получаемого материала. Фильтрация выделяющегося при разложении гидрида титана водорода в направлении распространения волны горения приводит к увеличению скорости горения смеси, что ведет к снижению пористости конечного продукта. Введение в смесь гидрида титана в количестве менее 5 мас.% не приводит к улучшению свойств из-за недостаточного количества образующегося водорода. При введении гидрида титана в количестве превышающем 40 мас.% ,сильно снижается экзотермика смеси и не удается осуществить синтез в режиме СВС. Предложенный состав шихты иллюстрируется примерами, приведенными в табл.1. П р и м е р. Готовят исходную экзотермическую шихту из порошков титана марки ПТМ (дисперсность частиц менее 63 мкм), алюминия АСД-1 (дисперностью![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/311/3112292.gif)
Формула изобретения
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА, содержащая порошки гидрида титана, алюминия, меди, алмаза, титана, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сажу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Титан - 28,8 - 57,0 Алюминий - 0,54 - 2,85 Медь - 7,8 - 26,6 Алмаз - 3,0 - 28,5 Сажа - 3,6 - 13,3 Гидрид титана - 5 - 40РИСУНКИ
Рисунок 1NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.12.2007
Извещение опубликовано: 20.12.2007 БИ: 35/2007