Волокно - карбид - кремний
Cтраница 3
Особенностью изготовления этого материала является весьма высокая температура расплава, достигающая 1050 С, необходимая для обеспечения хорошей смачиваемости волокна расплавленным металлом. Для снижения температуры пропитки и улучшения смачиваемости было предложено наносить на волокна карбида кремния покрытия из никеля, меди или вольфрама. Применение покрытия позволяет снизить температуру пропитки до 700 С и сократить до нескольких минут время пропитки. [31]
В работе [207] изучена кинетика реакции взаимодействия между титаном промышленной степени чистоты и волокнами карбида кремния или волокнами бора с покрытием из SiC в интервале температур 650 - 1050 С. В результате диффузии углерода и кремния в матрицу, а титана в волокна карбида кремния образуется реакционная зона сложной структуры. Рост зоны взаимодействия происходит по параболическому временному закону. [32]
В дальнейшем были разработаны новые перспективные волокна для композиционных материалов. К ним относятся углеродные волокна с различным сочетанием жесткости и прочности, борные волокна большого диаметра, органические волокна PRD-49, волокна карбида кремния, непрерывные волокна окиси алюминия. Некоторые из этих волокон более пригодны для применения в сочетании с металлическими, а не полимерными матрицами. [34]
Поперечное сечение волокна имеет круглую форму ( рис. 3, б), а внутренняя структура представляет собой сердцевину из вольфрама и оболочку из карбида кремния. Для поверхности борного волокна с покрытием из карбида кремния Borsic ( рис. 4, а) характерна зернистая структура, аналогичная структуре поверхности волокна карбида кремния. При меньшем увеличении выявляется структура кукурузного початка. На поперечном сечении таких волокон ( рис. 4, б) видны сердцевина, из соединений WzBs и WB4, борная оболочка и покрытие из карбида кремния толщиной 3 8 мкм. [35]
Волокна карбида кремния получают в вертикальных реакторах по аналогичной схеме, как и при получении волокон бора. Сердечником при этом служат вольфрамовая проволока или пековые моноволокна углерода. В последнем случае прочность и термостойкость волокон карбида кремния существенно повышаются из-за более низкого уровня напряжений между оболочкой и сердечником. [36]
Волокна карбида кремния и карбида бора производят в опытных количествах. Эти волокна получают путем химического осаждения паров на нагретую подложку из вольфрама или углерода способом очень близким к методу, который используется для получения волокон бора. Наиболее пригодной газовой смесью для получения волокон карбида кремния является смесь метилди-хлорсилана с водородом, а для получения волокон карбида бора - смесь металла с трихлоридом бора. Эти покрытия имеют кристаллическую структуру и поверхность волокна, чувствительную к истиранию. [37]
Система Ni-Si стабильна до 1000 С. Полное разупрочнение волокон карбида кремния, покрытых никелем, наблюдается при отжиге в течение 242 ч при 500 С. При 1000 С происходит полное исчезновение волокна карбида кремния. При легировании хромом взаимодействие протекает ускоренно с образованием Сг3С, С и Si, а при концентрации хрома более 8 % образуются Ni3Si, Ni3Si2 и тройные карбосилициды. На основании схем фазовых равновесий рассматриваемой системы установлено, что ни никель, ни важнейшие легирующие компоненты жаропрочных никелевых сплавов термодинамически не совместимы с карбидом кремния. Равновесными фазами являются карбиды и силициды металла, что подтверждается исследованиями контактного взаимодействия карбида кремния с ниобием, молибденом, вольфрамом. Отмечено образование двойных силицидов, карбидов, силицидов с хромом и более сложных карбоксилици-дов. [38]
ВА диаметром 0 5 мм) получают вакуумным всасыванием. Длительная прочность ВКН-1 выше прочности сплава ЖС6К, и при одинаковых значениях нагрузки и долговечности он по сравнению с неармированной матрицей имеет резерв по температуре 100 С. Перспективными упрочнителями для жаропрочных матриц могут быть волокна карбида кремния и углеродные волокна, отличающиеся высокой температурой разупрочнения. Их использование в качестве армирующих элементов сдерживается совместимостью с жаропрочной матрицей. Проблема решается в настоящее время путем разработки барьерных покрытий для этих видов упрочнителей. [39]
Менее изучены армированные материалы на никел. Один из способов получения на основе ни-кельхромовых сплавов композиций, армированных усами окиси алюминия, предусматривает экструдирование пластифицированной смеси с последующим спеканием. Армированный никель изготавливают также методом электролитического нанесения покрытий на волокна карбида кремния или бора. Разработаны композиции на никелевой основе, армированные однонаправленными вольфрамовыми проволоками и сетками из них. Пакет, набранный из чередующихся слоев тонкой никелевой фольги и армирующей проволоки, подвергают горячему динамическому прессованию, способствующему приданию получаемому композиционному материалу повышенной механической прочности. [40]
В работе [207] изучена кинетика реакции взаимодействия между титаном промышленной степени чистоты и волокнами карбида кремния или волокнами бора с покрытием из SiC в интервале температур 650 - 1050 С. В результате диффузии углерода и кремния в матрицу, а титана в волокна карбида кремния образуется реакционная зона сложной структуры. Рост зоны взаимодействия происходит по параболическому временному закону. [41]
 |
Различные виды распределения частиц ( обозначены точками в матрице. [42] |
Хорошим упрочнителем КМ являются и ультрамикроволокна SiC, получаемые из отходов производства рисового зерна - его оболочек. Микроволокна SiC получают термической обработкой целлюлозы в бескислородной среде при 500 С. Образуется графит, при взаимодействии которого с силикатами при 1800 С образуются волокна карбида кремния. [43]
 |
Уровень шума для самолетов. [44] |
В настоящее время исследуются экспериментальные композиции, которые обеспечат улучшение эксплуатационных качеств применительно ко всем секциям двигателя. К ним относятся титан, армированный борными волокнами; никель, армированный волокнами карбида кремния; различные суперсплавы, армированные проволоками из тугоплавких металлических сплавов. Последний тип композиций открывает возможности для замены в будущем существующих сплавов для лопаток турбин более легкими материалами с повышенной выносливостью при температурах свыше 1100 С. [45]
Страницы: 1 2 3 4