Компазиционный материал
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ll), 585142 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25.06.76 (2l) 2375439/29-33 с присоединением заявки К (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.1277.Бюллетень .% 47 (45) Дата опубликования описания 201277 (51) М. Кл.
С 04 В 35/56
Гаардаратааааый ааватат йааата Маааатрав GMP аа делам ааабрвтааай а атарытай (Бз) УДК 666.764. 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения В.И.Касаточкин, H.È.Ðàáèí, В.В.Андрес и В,С,Саликов
Подмосковный Горнохимический завод
Pl) Заявитель (54) КОт4ПОЗИЦИОННЫИ NATEPHAJI
Изобретение относится к области получения новых химически стойких и жаропрочных композиционных материалов. Изделия из композиционного материала могут быть использованы в химическом машиностроении, металлур.. гии, литейном производстве для изготовления деталей, работающих в -химически агрессивных средах в условиях абразивного износа, а также в условиях высоких температур химической аппаратуры, металлургических агрегатах, аппаратах горнохимической промышленности.
Известен композиционный материал, включающий карбид кремния, кремний и железо (1).
Наиболее близким к изобретению являетсн композиционный материал, включающий карбид кремния cl u Jb модификации, свободный кремний, свободный углерод и твердый раствор углерода в кремнии(2 .
Недостатком таких составов является сложный химический состав, большой удельный вес, невысокая химическая устойчивость и стойкость против абразивного износа.
Цель изобретения - повышение хими ческой устойчивости, стойкости против абразивного износа и уменьшение удельного веса.
Это достигается тем, что композиционный материал содержит следующие б компоненты, вес.%: 1 -Карбид кремния 90"93
Кремний 7-10
Иэделия изготавливают по следую: щей технологии. т0
3 а гот ов ку и s cy бми кропори ст ого у r» лерода получают методом свободного формования, например, утряской порошка углерода с добавкой порошка, терта мореактивной смолы и последующим спеканием при невысоких температурах, позволяющим получить изделия простой и сложной формы. Затем заготовку из субмикропористого углерода пропитывают в печи Таммана в среде аргона парами кремния в интервале темпера,тур 2100-2400 С. Время выдержки
60 мин °.Получают сравнительно- простоя по химическому составу материал, содержащий 90-93% р -карбида кремния и 710% свободного кремния, который играет роль связующего в композиционном
Материале, Структура материала харак-,.
585142
)теризуется образованным в результате взаимодействия кремния с углеродом пространственным каркасом сросшихся кристаллитов j> -карбида кремния, име ющим алмазоподобную кристаллическую
Таблица 1
Наименован материала
Материал на основе Р -карбид кремния/кремний
2,49
7 93
Материал jh -карбид кремния/кремний
2,46
10 90 б 90 1 3,4.пения в течение 9 ч. на кубических образцах со стороной 20 мм у) (см.табл.2) .
Таблица 2
Агрес
Соляная кислота
Серная кислота
Азотная кислота
Плавиковая кислота
50 Царская водка"
40
Соляная кислота
Азотная кислота
В результате испытаний выявлено, что материал Р --карбид кремния/ 39
/кремний не разрушается и не теряет в весе. Поликристаллический материал на основе карбида кремния, приведенный в табл.1, теряет в весе(от 5,4 до
10% в соляной, серной и азотной кис- ® лотах и частично разрушается в плавиковои кислоте и в царской водке
Испытания на абразивный износ проводят на насадках гидроциклонов
250 мм, предназначенных для обезвоживания абразивной пульпы. Для испытания устанавливают песковые насадки изготовленные иэ материалов, указанных в табл.1.
Испытания показали, что увеличение внутреннего (рабочего) диаметра наМатериал на основе поликристаллического карбида кремния 3
Испытания на химическую стойкость материалов проводят в химически агрессивных средах при температуре ки1 решетку, в которой поры заполнены свободным кремнием.
Свойства иэделий изготовленных иэ ,предлагаемого состава приведены в табл.1. садок, изготовленных иэ материала прототипа, составило в течение 2-х месяцев непрерывной работы от 1,3 до
2,1 мм, что нарушило нормальную padoту гидроциклонов.
Внутренние диаметры насадок, изготовленных из материала -карбид кремния/кремний, работаааих в тех же условиях и при том же сроке испытания, не изнашивались.
Кроме того, изделия иэ предлагаемого композиционного материала обладают следующими механическими харак-. теристиками:
Плотность, г/смз 2,4"2,8
Предел прочности, кг/см2
При растяжении 300-500
585142
Составитель Л.Гостева
Ре акта A.Мо озова Техред И.Климко Корректор Н.Яцемирская
Заказ 4955/15 Тираж 764 Подписное
ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Ра ская наб., 4 5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
При сжатии 1300-4200
При изгибе 1200-1500
Ударная вязкость
I к г/см 4,.7
Полученный композиционный материал имеет невысокий удельный вес, устой чив в химически агрессивных средах и
Лротив абразивного износа.
Использование для получения пред лагаемого композиционного материала дешевого углеродного сырья — литейно
ro кокса, торфяного кокса, кокса иэ сарана и др., особенностью которых является субмикропористая структура, обеспечивающая свободное проникновение атомов кремния в объем углеродных частей, а также применение метода свободного формования для получения заготовки под пропитку кремнием, опре(деляют зкономическую эффективность полученного-материала.
Э
Формула изобретения
Композиционный материал, включающий Я .«карбид кремния и кремний, отличающийся тем, что, с целью повышения химической устойчнвости, стойкости против абразивного износа и уменьшения удельного веса
l он содержит следующие компоненты в вес.Ъг
Р-Карбид кремния 90-93
Кремний 7-10
15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
9 250009 кл. С 04 В 35/56, 1968
2. Авторское свидетельство СССР
20;М 176070, кл. С 04 В 35/56, 1964,
![Компазиционный материал](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/456/4564566-s.jpg)
![Компазиционный материал](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/456/4564567-s.jpg)
![Компазиционный материал](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/456/4564568-s.jpg)