UA57046C2 - Композиційний матеріал з керамічною матрицею, що містить волокнистий елемент посилення, та спосіб виготовлення деталі із вказаного матеріалу - Google Patents
Композиційний матеріал з керамічною матрицею, що містить волокнистий елемент посилення, та спосіб виготовлення деталі із вказаного матеріалу Download PDFInfo
- Publication number
- UA57046C2 UA57046C2 UA99052935A UA99052935A UA57046C2 UA 57046 C2 UA57046 C2 UA 57046C2 UA 99052935 A UA99052935 A UA 99052935A UA 99052935 A UA99052935 A UA 99052935A UA 57046 C2 UA57046 C2 UA 57046C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- matrix
- fibers
- layer
- interfacial layer
- composite material
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title claims abstract description 15
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 28
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 3
- 230000016507 interphase Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 43
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 11
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 8
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 8
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims description 3
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 3
- 239000002296 pyrolytic carbon Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- ZILJFRYKLPPLTO-UHFFFAOYSA-N [C].[B].[Si] Chemical compound [C].[B].[Si] ZILJFRYKLPPLTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims 1
- 235000001159 dosh Nutrition 0.000 claims 1
- 244000245171 dosh Species 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 3
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/249928—Fiber embedded in a ceramic, glass, or carbon matrix
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/249928—Fiber embedded in a ceramic, glass, or carbon matrix
- Y10T428/249929—Fibers are aligned substantially parallel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/249928—Fiber embedded in a ceramic, glass, or carbon matrix
- Y10T428/249929—Fibers are aligned substantially parallel
- Y10T428/24993—Fiber is precoated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
Композиційний матеріал з керамічною матрицею містить волокнистий елемент посилення з волокон, що складаються з карбіду кремнію, та міжфазний шар між волокнами елемента посилення та матрицею. Волокна елемента посилення виконані у вигляді довгих волокон, які містять менше 5 % атомарного (ат) залишкового кисню та мають модуль пружності більше 250 Гпа. Міжфазний шар виконаний з матеріалу зі слабоанізотропною структурою, яка отримана шляхом хімічного просочування в паровій фазі, при цьому міжфазний шар з'єднаний з волокнами та з матрицею таким чином, що значення розривної міцності при розтягу всередині міжфазного шару та на рівні з'єднань волокон з міжфазним шаром та міжфазного шару з матрицею перевищують значення розривної міцності при розтягу, встановлені всередині матриці.
Description
Опис винаходу
Даний винахід відноситься до композиційного матеріалу з керамічною матрицею та більш точно до 2 композиційних матеріалів, що містять волокнистий елемент посилення, виконаний з волокон, що складаються, в основному, з карбіду кремнію (5іС), та міжфазний шар між волокнами елемента посилення та керамічною матрицею.
Композиційні матеріали з керамічною матрицею використовуються в різних галузях, наприклад, в літакобудуванні та у космонавтиці, де використовуються їх термоструктурні властивості, що забезпечують 70 можливість утворювати структури при тепловому впливі, тобто їх здатність утворювати елементи структури завдяки механічній міцності, зокрема, завдяки міцності при вигину, при розтягу та міцності на удар, яка значно перевищує міцність виробів, виготовлених цілком з кераміки, а також завдяки здатності зберігати механічні властивості при високих температурах, які можуть досягати 15007С або більш високих температур.
Спосіб виготовлення композиційних матеріалів, що утворюють структури при тепловому впливі, з міжфазним 12 шаром між волокнами та матрицею відомий, зокрема, з патентів ШО-А-4 752 503 і ОБ-А-5 026 604. Міжфазний шар виконаний з піролітичного вуглецю (Рус) або з нітриду бору (ВМ) та має анізотропну шарову структуру або структуру, що складається з листів, щоб забезпечити руйнування матеріалу внаслідок розриву волокон волокнистого елемента посилення.
Утворення тріщин у матриці композиційних матеріалів з керамічною матрицею є майже неминучим явищем, яке проходить зразу ж після виготовлення, оскільки значення теплового розширення елемента посилення та матриці відрізняються один від одного.
Відповідно, використання міжфазного пластинчатого шару, який встановлює відносно слабкий зв'язок між волокнами та матрицею, є вигідним для продовження строку служби матеріалу завдяки створенню зон для відведення тріщин, в яких напруження, що утворюються у глибині тріщин, можуть бути вивільнені шляхом с локального відшарування шаруватої мікроструктури міжфазного шару. Ге)
Однак в умовах експлуатації тріщини, що утворюються під дією окисної атмосфери та високої температури, доходять до міжфазного шару та створюють канали для доступу кисню. В результаті відбувається окислення міжфазного шару Рус або В, тобто, волокна, що розташоване нижче, що призводить до змін зв'язків волокон з матрицею та, потім, послідовно, до пошкодження та до розриву матеріалу. о
Були запропоновані технічні рішення цієї проблеми для запобігання або, принаймні, для уповільнення «Її доступу кисню до міжфазного шару, розташованого між волокнами та матрицею, зокрема, шляхом закупорювання тріщин, що виникають усередині матриць або ж уповільненням розповсюдження тріщин у о матриці. ча
Відомий спосіб введення в матрицю складу, який може закупорювати тріщини шляхом утворення скла. Цей склад вибирають для того, щоб скло мало можливість закупорювати тріщини та перешкоджати доступу кисню, в о результаті переходу в тістоподібний стан при температурах експлуатації композиційного матеріалу. Як приклад, можна привести патент Ш5-А - 5246736 в якому описано спосіб виконання принаймні однієї фази матриці з трикомпонентної системи 5і-В-С, яка може утворювати скло, зокрема, у вигляді боросилікату, що має « властивості самовідновлення, та документ М/О-А-96/30317, у якому описано утворення самовідновленої матриці. З 50 Однак у патенті О5-А-5 079636 описано композиційний матеріал, міцність якого покращують, розташовуючи в с матриці послідовно шари таким чином, щоб сприяти створенню всередині матриці зон відводу тріщин, що з» перешкоджають утворенню тріщин безпосередньо до міжфазного шару.
Способи, в яких використовують фазу, що самовідновлюється, ефективні в обмеженому діапазоні температур, у якому проявляється властивість самовідновлення, в той час, як способи, відповідно яким застосовують матрицю, утворену послідовно розташованими шарами, уповільнюють розповсюдження тріщин, і-й але не заважають їм розповсюджуватися до міжфазного шару. -і В основу даного винаходу поставлена задача створення композиційного матеріалу з керамічною матрицею та з волокнами, виконаними, в основному, з ЗіС, що має поліпшені властивості, в якому захист від проникнення о тріщин до міжфазного шару між волокнами та матрицею була б більш ефективною. ї» 20 Поставлена задача вирішується тим, що волокна елемента посилення є довгими волокнами, які містять менше 595 атомарного (ат) залишкового кисню та мають модуль пружності більше 250ГПа, а міжфазний шар с міцно з'єднаний з волокнами та з матрицею таким чином, щоб значення модуля пружності при розтягу всередині міжфазного шару та на рівні зв'язків волокон з міжфазним шаром та міжфазного шару з матрицею були б вище значень, встановлених всередині матриці. 29 Відмітні ознаки винаходу полягають у наявності міжфазного шару, який може забезпечити зв'язок з
ГФ) волокнами та з матрицею, у виборі волокон, які можуть забезпечити збереження та підтримання такого міцного зв'язку з міжфазним шаром. о Під терміном міцний зв'язок мається на увазі забезпечення в середині міжфазного шару і на рівні міжфазних шарів між міжфазними шарами та матрицею такого значення модуля пружності при розтягу, що перевищує 60 значення модуля пружності при розтягу, які встановлені всередині матриці.
Було встановлено, що міцне з'єднання може бути забезпечено за допомогою міжфазного шару з матеріалу, мікроструктура якого є слабо-анізотропною. Під терміном слабоанізотропна структура мають на увазі мікроструктуру, що має анізотропні зони невеликих розмірів (переважно, менше 15 нанометрів), які розподілені в майже ізотропній основі або які розташовані поруч одне з одним у вільних напрямках. бо Як приклад матеріалів, які можуть бути використані для міжфазного шару, можна привести нітрид бору або піролітичний карбід, які утворюються шляхом хімічного просочування в паровій фазі у виробничих умовах та забезпечують формування слабоанізотропної мікроструктури.
Як було вказано вище, необхідно, щоб волокна, що використовуються, дозволяли зберігати ознаку міцного зв'язку з міжфазним шаром та підтримувати цей міцний зв'язок.
Тому волокна, що застосовуються, виконані в основному з 5іС та містять невелику кількість залишкового кисню, звичайно, менше 595 атомарного (ат) залишкового кисню та переважно менше 1905 атомарного (ат) залишкового кисню, щоб не забруднювати склад, та/або мікроструктуру міжфазного шару в результаті значної міграції залишкового кисню, що міститься у волокнах. 70 Крім того, щоб волокна, що застосовуються, могли підтримувати міцний зв'язок з матрицею, зокрема, щоб запобігти порушенню зв'язків у результаті різниці значень теплового розширення між волокнами та міжфазним шаром, як волокна використовують довгі волокна, які мають таке радіальне теплове розширення, щоб міжфазний шар був стиснутий між волокнами та матрицею.
Під терміном довгі волокна маються на увазі волокна, середня довжина яких перевищує 10см.
Як волокна, які, по суті, є волокнами 5іС та відповідають цим вимогам, використовують, зокрема, волокна, що поставляються під назвою "Ні-Місаїюп" (які мають "високий модуль" із значенням від 270ГПа та 420ГПа) японської фірми "Мірроп Сагроп". Використання таких волокон для формування однонаправлених композиційних матеріалів з матрицею із нітриду кремнію 5Зіз3М описано в статті А. Камія та ін., опублікованій у "доцигпаї! ої
Ше Сегатіс Босіеїу ої дарап, Іпіегпайопа! Еайіоп", том 102, Мо10.10.1994р. під назвою "МеспНапісаї! 2о Рторепіев ої Опідігесіопа! НІ-МІСАСОМ Рірег Кеїптогсей ЗізМа Майїх Сотровцевз" (Механічні властивості однонаправлених волокон посилення НІ-МІСАГОМ 5і 3М4 матричних композиційних матеріалів). Матрицю
ЗізМА виготовляють шляхом просочування складом, що містить органічну смолу як попередника, та порошку
ЗізМа, потім піддають пресуванню в гарячому стані. Однак міцний зв'язок між волокнами та матрицею забезпечують при відсутності міжфазного шару, а також цього можна уникнути, використовуючи волокна, вкриті с ов Вуглецем.
У матеріалі, виконаному відповідно винаходу, міжфазний шар призначений для забезпечення міцного зв'язку і) волокон з матрицею.
Бажано, щоб при виготовленні композиційного матеріалу відповідно винаходу волокна піддавались попередній обробці для того, щоб забезпечити безперервність міцного зв'язку з міжфазним шаром. «о зо Така попередня обробка може бути виконана у вигляді хімічної обробки та зводиться до того, що волокнисту структуру, призначену для утворення елемента посилення, а також уже виготовлений елемент посилення - занурюють у ванну з кислим середовищем для того, щоб видалити кремній, що випадково знаходиться на о волокнах. Така обробка відома та описана в патенті О5-А-5071679.
Друга попередня обробка, що виконується на волокнах - це термообробка для стабілізації розмірів волокна ї- зв та для того, щоб усунути можливість порушення зв'язку волокон з міжфазним шаром у результаті досить ю великого диференційного теплового розширення. Особливо бажано виконувати цю попередню обробку у випадку, коли міжфазний шар виготовлений з піролітичного більш анізотропного вуглецю, тобто, з анізотропними зонами, розміри яких можуть перевищувати 15 нанометрів. Переважно, щоб вона здійснювалась при температурі більше 1250"С, наприклад, при температурі, рівній приблизно 1300" в інертній атмосфері чистого « о аргону. шщ с В подальшому винахід пояснюється описом конкретних прикладів виконання із посиланнями на креслення, . що додаються, де фіг. представляє криві, що зображають співвідношення між навантаженням та деформацією и?» при випробовуванні на розтягнення зразків із матеріалів, виготовлених згідно з винаходом та із матеріалів прототипу.
Для виготовлення деталі з композиційного матеріалу із керамічною матрицею спочатку виготовляють с відформовану заготовку, яка утворює волокнистий елемент посилення з композиційного матеріалу.
Попередньо відформована заготовка виготовляється з опорної структури, що складається з волокон, - виконаних з 5ІіС, які мають необхідні властивості, тобто: о з довгих волокон, що мають середню довжину більше 10см, переважно більше 20см, з волокон, що мають модуль більше 50ГПа, переважно більше 270ГПа, та о з волокон, що містять менше 595 (ат) атомарного залишкового кисню, переважно менше 1595 (ат) атомарного
Ф залишкового кисню.
Як опорну структуру можна використовувати дріт, кабель, плетінку, однонаправлений шар дротів або кабелів або ж комплекс, утворений з декількох однонаправлених шарів, накладених один на одний в різних напрямках.
У випадку, коли необхідно здійснювати попередню термічну обробку волокон, її виконують для опорної структури перед виготовленням попередньо відформованої заготовки. У випадку, коли попередня хімічна (Ф, обробка поверхні волокон має виконуватися завдяки зануренню у ванну з кислотою, то можна піддавати цій же ка обробці опорну структуру перед виготовленням попередньо відформованої або вже виготовлену попередньо відформовану заготовку. во В залежності від форми деталі, що виготовляється з композиційного матеріалу, попередньо відформовану заготовку виготовляють, накладаючи плиском декілька шарів опорної структури на форму або ж розташовуючи шари опорної структури в інструменті, який дозволяє придати необхідну форму попередньо відформованій заготовці, намотуючи спіралі, накладаючи або не накладаючи їх одну на одну.
Міжфазний шар розташовують на волокнах всередині попередньо відформованої заготовки шляхом хімічного 65 просочування в паровій фазі. Для цієї мети вводять закріплену в інструменті попередньо відформовану заготовку в камеру, куди поступає газова фаза, яка розповсюджується всередині попередньо відформованої заготовки при попередньо заданих умовах температури та тиску, та утворюють шар на волокнах у результаті розкладання одного з їх компонентів або ж реакції, що проходить між декількома компонентами.
Для отримання слабо анізотропного міжфазного шару з нітриду бору (ВМ), можна використовувати газову фазу, яку утворюють відповідно до відомого способу, змішуючи трихлорид бора ВСІ з, аміак МНз та газ водень Но Температура в камері просочування коливається в межах від 650"С до 900"С, переважно близько 700"С, а тиск у межах від 0,1кПа до ЗкПа, переважно близько 1,3кПа. Просочування здійснюється до досягнення необхідної товщини для міжфазного шару ВМ, причому ця товщина витримується звичайно в межах від 0,1мкм до 1мкм, переважно від 0,1мкм до 0,25мкм. 70 Щоб забезпечити отримання слабо анізотропного міжфазного шару з піролітичного вуглецю (Рус), можна використовувати газову фазу, що складається, наприклад, з метану або з суміші, що містить метан та інертний газ, такий, як азот. Температура в камері просочування витримується в межах від 9007С до 1000"С та складає переважно близько 1000"С, а тиск забезпечується в межах від 0,1кПа до ЗкПа, переважно 1,5кПа. Просочування здійснюють до утворення необхідної товщини міжфазного шару РуС, причому ця товщина знаходиться, звичайно, в межах від 0,1мкм до 1мкм, переважно від 0,1мкм до 0,25мкм.
Хімічне просочування в паровій фазі можна здійснювати або при безперервному, або при пульсуючому процесі. В першому випадку реакційноздатна газова фаза поступає в один кінець порожнини, а залишкові гази безперервно виходять з протилежного кінця, підтримуючи необхідний тиск у камері.
Під час пульсуючого процесу елементарні шари (дуже тонкі шари з нанометричною товщиною) міжфазного го шару утворюються протягом послідовних циклів. Кожний цикл включає першу частину, протягом якої реакційноздатна газова фаза поступає в камеру, витримується в ній до формування елементарного шару, та другу частину, під час якої залишкові гази виводяться з камери завдяки прокачуванню або ж продувці інертним газом. Тривалість першої частини циклу вибирається в залежності від заданої товщини елементарного шару. Ця тривалість може складати декілька секунд або декілька десятків секунд, необхідних для того, щоб створити с елементарний шар, товщина якого рівна приблизно нанометру, тобто менше 10 нанометрів. Тривалість другої частини циклу звичайно не більше однієї секунди або декількох секунд. (8)
Спосіб виконання міжфазного шару шляхом послідовного формування нанометричних шарів, тобто спосіб, відповідно до якого формують послідовно ряд елементарних шарів з товщиною біля нанометру, забезпечує перевагу, що полягає в тому, що створюється міжфазний шар, що має добре визначені мікроструктуру та «о зо товщину. Справді, в процесі здійснення кожного циклу встановлені умови роботи, зокрема обмеження часу витримки, дозволяють точно контролювати мікроструктуру та товщину нанесеного елементарного шару. Таким - чином, усувають можливість зміни мікроструктури, яку можна було спостерігати у випадку, коли міжфазний шар су виконувався за допомогою однієї операції хімічного просочування.
Крім того, слід відмітити, що загальний час утворення міжфазного шару залишається відносно коротким, ї- навіть тоді, коли необхідно виконувати декілька десятків циклів, бо цикли мають невелику тривалість і вони ю можуть виконуватися послідовно один за одним без перерви.
Принцип способу виконання міжфазного шару шляхом послідовного формування нанометричних шарів відомий та описаний у документі УУО-А-95/09136, але в рамках виконання одного пластинчатого міжфазного шару, при цьому формують різні види елементарних нанометричних шарів. Спосіб виготовлення міжфазного « шару з РуС шляхом послідовного формування ряду нанометричних шарів описано також у документі ЕР-А-О 630 т) с 926, але також у межах виконання пластинчатого міжфазного шару.
Після формування міжфазного шару попередньо відформовану заготовку ущільнюють за допомогою ;» керамічної матриці для того, щоб отримати необхідну деталь.
Бажано, щоб ущільнення здійснювалось шляхом хімічного просочування в паровій фазі.
Як керамічну матрицю використовують матрицю з карбіду або нітриду, яка може забезпечити розвиток с міцного зв'язку з міжфазним шаром.
Як керамічні матеріали, які можуть бути використані для цієї цілі, можна використовувати, зокрема, карбід
Ш- кремнію 5ІіС, а також карбід бору В;С та трикомпонентну систему кремній-бор-вуглець 51і-8-С, які можуть сприяти о створенню в матриці властивостей самовідновлення.
Керамічна матриця може містити або тільки одну керамічну фазу, або декілька різних фаз. Як приклад ве керамічної матриці, що складається з ряду послідовно розташованих шарів і яка утворена з декількох керамічних
Ф фаз, можна привести матрицю, що містить фази 5іС, які чергуються з фазами В.С або 51і-8В-С, так, як описано у документі УХМО-А-96/30317, але з вільним надмірним вуглецем або без нього у фазі В.С та/або 5і-В-5 так, як передбачено в цьому документі. У випадку застосування такої матриці, що складається з ряду послідовно ов розташованих шарів, вигідно виконувати міжфазний шар з нітриду бору (ВМ) і першу фазу матриці 5ІіС у контакті з міжфазним шаром, що дозволить забезпечити розвиток дуже міцного зв'язку міжфазного шару з матрицею
Ф) ВМ/5ІС. У цьому випадку саме на рівні зв'язків міжматричного шару 5іІС/В;С або 51С/51-8-С проходять порушення ка суцільності або ж відхилення напрямків тріщин, причому ці зв'язки менш міцні, ніж на поверхнях розділу волокон ЗіС/міжфазного шару ВМ та міжфазного шару ВМ/ фази 5іС. Слід відмітити, що це залишається бо Вірогідним, навіть у випадку, коли перша фаза матриці, що входить у контакт з міжфазним шаром ВМ, виконана з фази 5ІіС, або іншої керамічної фази, наприклад, з В/С.
Приклад 1.
Двомірні шари з тканини, що утворена з волокон, виготовлених з БІС японської фірми Мірроп Сагроп під назвою "Ні-Місап", накладають послідовно один на одний до утворення попередньо відформованої заготовки 65 товщиною 2,5мм. Попередньо відформована заготовка піддається попередній обробці шляхом занурення у ванну з кислим середовищем. Міжфазний шар нітриду бору ВМ утворюють завдяки хімічному просоченню в паровій фазі з газоподібної фази, що містить суміш хлориду бору ВСІз, аміаку МНз та газоподібного водню Н»о.
Просочування здійснюється безперервно при температурі 700"С та під тиском 1,3кПа і сприяє утворенню майже ізотропного міжфазного шару ВМ. Середня товщина міжфазного шару складає біля 0,15мкм. Нарешті, попередньо відформовану заготовку, що має міжфазний шар, ущільнюють матрицею з карбіду кремнію 5іС шляхом хімічного просочування в паровій фазі з газоподібної фази, що містить метилтрихлорсилан (СН з5іСіз) і газ водень (Но) при температурі в межах від 10007С до 1300"С і під тиском у межах від 7кПа до 12кПа. Зразок отриманого композиційного матеріалу ЗІС/ВМ/5іІС піддавався обробці та піддавався випробовуванню на розтягнення при температурі навколишнього середовища та в атмосфері повітря. Крива В, зображена на фіг., 7/0 показує співвідношення між навантаженням, що прикладається, та виміряним подовженням. Розрив проходить під дією навантаження 290МПа при відносному подовженні рівному 0,33905.
Контроль, що здійснюється за допомогою растрового електронного мікроскопа показує, що волокна попередньо відформованої заготовки не мають жодного сліду впливу попередніх газів, які були використані для формування міжфазного шару ВМ. Не виявлено жодних слідів утворення тріщин або відшарування на рівні 7/5 Міжфазного шару ВМ та матрицею, однак були виявлені тріщини всередині матриці, які свідчать про те, що всередині цієї матриці існують зони, які мають більш низьке значення модуля пружності при розтязі.
Дослідження на ТЕМ показують, що ВМ міжфазного шару складається з невеликих анізотропних неорієнтованих зон, що включені у відносно ізотропну фазу, що сприяє взагалі утворенню в ній слабо анізотропної структури.
Інший отриманий зразок композиційного матеріалу 5ІС/ВМ/5ІС піддавався дослідженню на стійкість до утоми 2о матеріалу при розтягненні на повітрі при температурі 600"С, причому це дослідження полягало в тому, що прикладали навантаження, що змінюється від 0 до 200МПа при частоті рівній 20Гц. Встановлена стійкість до утоми матеріалу складає 44 години.
Приклад Мо1 для порівняння
Спосіб виготовлення композиційного матеріалу з матрицею 5іС, аналогічний способу, описаному в прикладі сч ов 1, але в цьому випадку волокна марки "Ні-Місаїюп" замінюють волокнами марки "Місап МІ 200", які також виробляються японською фірмою Мірроп Сагроп та формують слабо анізотропний міжфазний шар ВМ. Волокна і) "Місаюп МІ 200" відрізняються від волокон "НіІ-Місоїоп", зокрема, досить високим вмістом атомарного залишкового кисню (близько 1395 ат) та більш низьким значенням модуля (близько 220ГПа) Міжфазний шар ВМ виконують шляхом хімічного просочування в паровій фазі з тієї самої газоподібної фази та у тих самих умовах Ге зо обробки. Просочування здійснюється до досягнення міжфазного шару, середня товщина якого дорівнює
О,15мкм. «
Після ущільнення завдяки матриці 5ІіС, зразок, виготовлений з матеріалу 5іС/ВМ/5іС, піддають дослідженню о на розтяг при температурі навколишнього середовища. Крива А на фіг. показує співвідношення між навантаженням, що прикладається, та відносним ущільненням. Розрив проходить при навантаженні 180МПа при ї- відносному подовженні, рівному 0,25905. ю
Другий зразок піддавався дослідженню на стійкість до утоми матеріалу в атмосфері до 120МПа при частоті 20Гц, розрив зразка був зареєстрований після 10 годин.
В порівнянні з прототипом, матеріал 5іІС/ВМ/5іС, виконаний відповідно Прикладу 1, забезпечує не тільки збільшення захисту міжфазного шару та волокон елемента посилення від дії кисню навколишнього середовища, « 70 але також забезпечує значно більш високе зусилля на розрив. в с Приклад 2.
Спосіб здійснюється аналогічно способу, викладеному в Прикладі 1, але у цьому випадку замінюють матрицю з ЗіС матрицею, що самовідновлюється, яка ідентична матриці, описаній у документі УУМО-О-96/30317, тобто такій матриці, яка містить елементи приведені нижче: (А) першу фазу 5ІіС у контакті з міжфазним шаром ВМ; с (В) фазу карбіду бору, яка містить у надлишку незв'язаний вуглець (ВС кт С); (С) фазу 51С,
Ш- (0) фазу В./С я С, (Е) фазу 5іС, о (Б) фазу з трикомпонентної системи 5і-В-С, що містить у надлишку вуглець, незв'язаний з 5і або з В (Зі-В-СкС); ве (С) фазу ВС;
Ф (Н) фазу 51-8-СкС; (І) фазу ІС.
Ваговий процентний вміст вільного вуглецю у фазах (В), (0), (Р) та (Н) складає відповідно 26905, 2095, 1590 дво тавою..
Фази 5іС виконуються шляхом хімічного просочування в першій фазі так як і у Прикладі 1.
Ф) Фази В/С ж С виконуються шляхом хімічного просочування в паровій фазі з газової фази, що містить ВСІ з, ка вуглеводень, попередник С, такий, як метан (СН) та Но при температурі у межах від 8007С до 11507С та під тиском від 0,їкПа до 50кПа. Процентний ваговий вміст вільного надлишкового вуглецю в отриманій фазі ВСС, бо регулюють, вибираючи вміст попередників ВСІз, СНу та Но.
Фази 51-8-СС завдяки хімічному просочуванню в паровій фазі з газової фази, що містить СНЗ5ІіСІ, ВСіз та Но при температурі від 8007С до 11507 та під тиском від О,ї1кПа до 50кПа. Процентний ваговий вміст вільного надлишкового вуглецю в отриманій фазі 5і-В-С-С отримують, вибираючи вміст попередників СНз5ісСіз, ВСІз СН. та Но. 65 Зразок з композиційного матеріалу, отриманого таким способом, піддавався дослідженню на розтягнення при температурі навколишнього середовища. Крива С на фіг. показує співвідношення між навантаженням, що прикладається, та виміряним відносним подовженням. Розрив проходить під дією навантаження 332Мпа при виміряному відносному подовженні, рівному 0,62905.
Дослідження, виконане за допомогою електронного растрового мікроскопа, показує відсутність утворення тріщин та відшарувань на рівні міжфазного шару ВМ.
Два інших зразки, виготовлені з отриманого матеріалу, піддавались дослідженням на стійкість до утоми матеріалу в атмосфері повітря відповідно, при 6007С та 12007С, причому кожне дослідження полягало в тому, що прикладали навантаження, що змінюється від 0 до 200Мпа при частоті 20Гц. При 600"С стійкість до утоми матеріалу перевищує 100 годин, а при 12007С вона складає приблизно 30 годин. 70 Ці результати необхідно порівняти із уже заданими результатами, отриманими у випадку зразка з матеріалу, виготовленого відповідно варіанту, описаному в порівняльному Прикладі Мо1.
Claims (17)
1. Композиційний матеріал з керамічною матрицею, що містить волокнистий елемент посилення з волокон, які складаються в основному з карбіду кремнію та міжфазного шару між волокнами елемента посилення та матрицею, який відрізняється тим, що волокна елемента посилення виконані у вигляді довгих волокон, які містять менше 5 95 атомарного (ат) залишкового кисню, мають модуль пружності більше 250 ГПа, міжфазний 2о шар виконаний з матеріалу зі слабоанізотропною мікроструктурою, що отримана шляхом хімічного просочування в паровій фазі, при цьому міжфазний шар міцно з'єднаний з волокнами та з матрицею таким чином, щоб значення модуля пружності при розтягу всередині міжфазного шару та на рівні з'єднань волокон з міжфазним шаром та міжфазного шару з матрицею перевищували б значення, встановлені всередині матриці.
2. Композиційний матеріал за п. 1, який відрізняється тим, що волокна посилення містять менше 1 90 сч ов атомарного (ат) залишкового кисню.
З. Композиційний матеріал за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що міжфазний шар складається зі (о) слабоанізотропного нітриду бору.
4. Композиційний матеріал за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що міжфазний шар складається зі слабоанізотропного піролітичного вуглецю. со зо
5. Композиційний матеріал за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що матриця містить принаймні фазу карбіду кремнію. -
6. Композиційний матеріал за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що матриця виконана у вигляді о матриці, що складається з ряду послідовно розташованих шарів та містить декілька керамічних фаз, при цьому значення модуля пружності при розтягу між фазами матриці менше значення модуля пружності при розтягу між о З5 Воплокнами та міжфазним шаром та між міжфазним шаром та матрицею. ю
7. Композиційний матеріал за п. б, який відрізняється тим, що матриця містить декілька фаз, які вибрані з карбіду кремнію, карбіду бору та трикомпонентної системи кремній-бор-вуглець.
8. Композиційний матеріал за п. б, який відрізняється тим, що матриця виконана у вигляді матриці, що складається з ряду послідовно розташованих шарів та містить декілька керамічних фаз, міжфазний шар « виконаний з нітриду бору, а перша фаза матриці, що входить в контакт з міжфазним шаром, виконана з карбіду у с кремнію.
9. Спосіб виготовлення деталі з композиційного матеріалу з керамічною матрицею, що містить волокнистий :з» елемент посилення з волокон, який полягає в тому, що виготовляють попередньо відформовану волокнисту заготовку з волокон, що складаються в основному з карбіду кремнію, формують міжфазний шар на волокнах та ущільнюють попередньо відформовану заготовку, що має міжфазний шар, за допомогою керамічної матриці, сл який відрізняється тим, що попередньо відформовану заготовку виготовляють з волокон, що містять менше 5 90 атомарного (ат) залишкового кисню та мають модуль пружності більше 250 ГПа, при цьому на волокнах - формують міжфазний шар з матеріалу зі слабоанізотропною мікроструктурою шляхом хімічного просочування в о паровій фазі перед ущільненням за допомогою керамічної матриці, який міцно з'єднаний з волокнами та з 5р Матрицею таким чином, щоб значення модуля пружності при розтягу всередині міжфазного шару та на рівні ве з'єднань волокон з міжфазним шаром та міжфазного шару з матрицею перевищували б значення, встановлені Ф всередині матриці.
10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що попередньо відформовану заготовку виготовляють з волокон, що містять менше 1 9о атомарного (ат) залишкового кисню.
11. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що на волокнах формують міжфазний шар з нітриду бору.
12. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що на волокнах формують міжфазний шар з піролітичного
(Ф. вуглецю. ГІ
13. Спосіб за будь-яким з пп. 9-12, який відрізняється тим, що міжфазний шар формують завдяки послідовному формуванню шарів, що мають нанометричну товщину. во
14. Спосіб за будь-яким з пп. 9-13, який відрізняється тим, що перед формуванням попередньо відформованої заготовки здійснюють термічну обробку волокон попередньо відформованої заготовки при температурі більше 1250 "С в інертній атмосфері.
15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що термічну обробку здійснюють в атмосфері аргону.
16. Спосіб за будь-яким з пп. 9-15, який відрізняється тим, що перед формуванням міжфазного шару 65 здійснюють хімічну обробку поверхні волокон шляхом занурення у ванну з кислотою.
17. Спосіб за будь-яким з пп. 9-16, який відрізняється тим, що ущільнення попередньо відформованої заготовки, що має міжфазний шар, здійснюють шляхом хімічного просочування в паровій фазі. с щі 6) (Се) « «в) ча ІС в) -
с . и? 1 -І («в) щ» 4) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9614604A FR2756277B1 (fr) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | Materiau composite a matrice ceramique et renfort en fibres sic et procede pour sa fabrication |
| PCT/FR1997/002148 WO1998023555A1 (fr) | 1996-11-28 | 1997-11-28 | MATERIAU COMPOSITE A MATRICE CERAMIQUE ET RENFORT EN FIBRES SiC ET PROCEDE POUR SA FABRICATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA57046C2 true UA57046C2 (uk) | 2003-06-16 |
Family
ID=9498131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA99052935A UA57046C2 (uk) | 1996-11-28 | 1997-11-28 | Композиційний матеріал з керамічною матрицею, що містить волокнистий елемент посилення, та спосіб виготовлення деталі із вказаного матеріалу |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6291058B1 (uk) |
| EP (1) | EP0948469B1 (uk) |
| JP (1) | JP4024865B2 (uk) |
| CA (1) | CA2275130C (uk) |
| DE (1) | DE69707308T2 (uk) |
| ES (1) | ES2165631T3 (uk) |
| FR (1) | FR2756277B1 (uk) |
| RU (1) | RU2193544C2 (uk) |
| UA (1) | UA57046C2 (uk) |
| WO (1) | WO1998023555A1 (uk) |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19944345A1 (de) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Sgl Technik Gmbh | Mit Fasern und/oder Faserbündeln verstärkter Verbundwerkstoff mit keramischer Matrix |
| DE10045881A1 (de) * | 2000-09-14 | 2002-05-08 | Inventio Ag | Sicherheitseinrichtung für einen Aufzug |
| DE10101546B4 (de) * | 2001-01-15 | 2005-04-28 | Man Technologie Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer hochtemperaturfesten Faserverbundkeramik und so hergestellte Bauteile |
| US7597838B2 (en) * | 2004-12-30 | 2009-10-06 | General Electric Company | Functionally gradient SiC/SiC ceramic matrix composites with tailored properties for turbine engine applications |
| FR2882356B1 (fr) * | 2005-02-23 | 2008-08-15 | Snecma Propulsion Solide Sa | Procede de fabrication de piece en materiau composite a matrice ceramique et piece ainsi obtenue |
| GB2428671B (en) | 2005-07-29 | 2011-08-31 | Surface Transforms Plc | Method for the manufacture of carbon fibre-reinforced ceramic brake or clutch disks |
| RU2348594C2 (ru) * | 2006-08-14 | 2009-03-10 | Валерий Иванович Лебедев | Конструкционный материал |
| FR2913717A1 (fr) * | 2007-03-15 | 2008-09-19 | Snecma Propulsion Solide Sa | Ensemble d'anneau de turbine pour turbine a gaz |
| RU2352543C1 (ru) * | 2007-08-08 | 2009-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Композиционный материал и изделие, выполненное из него |
| WO2009148667A2 (en) * | 2008-03-11 | 2009-12-10 | Stanton Advanced Ceramics | Reinforced ceramic refractory |
| FR2929690B1 (fr) | 2008-04-03 | 2012-08-17 | Snecma Propulsion Solide | Chambre de combustion sectorisee en cmc pour turbine a gaz |
| FR2929689B1 (fr) | 2008-04-03 | 2013-04-12 | Snecma Propulsion Solide | Chambre de combustion de turbine a gaz a parois interne et externe sectorisees |
| FR2933970B1 (fr) * | 2008-07-21 | 2012-05-11 | Snecma Propulsion Solide | Procede de fabrication d'une piece en materiau composite thermostructural et piece ainsi obtenue |
| FR2936517B1 (fr) * | 2008-09-29 | 2011-07-29 | Snecma Propulsion Solide | Procede de fabrication de pieces en materiau composite thermostructural |
| FR2939430B1 (fr) | 2008-12-04 | 2011-01-07 | Snecma Propulsion Solide | Procede pour le lissage de la surface d'une piece en materiau cmc |
| FR2940278B1 (fr) | 2008-12-24 | 2011-05-06 | Snecma Propulsion Solide | Barriere environnementale pour substrat refractaire contenant du silicium |
| FR2944010B1 (fr) | 2009-04-02 | 2012-07-06 | Snecma Propulsion Solide | Procede pour le lissage de la surface d'une piece en materiau cmc |
| FR2952052B1 (fr) | 2009-10-30 | 2012-06-01 | Snecma Propulsion Solide | Piece en materiau composite thermostructural de faible epaisseur et procede de fabrication. |
| JP6353368B2 (ja) | 2012-01-20 | 2018-07-04 | フリー フォーム ファイバーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 高強度セラミック繊維および製造方法 |
| FR2987079B1 (fr) | 2012-02-17 | 2017-02-10 | Snecma Propulsion Solide | Cone d'echappement avec systeme d'attenuation acoustique |
| FR2988777B1 (fr) * | 2012-03-29 | 2014-04-25 | Snecma Propulsion Solide | Integration de pieces d'arriere-corps de moteur aeronautique |
| FR2995892B1 (fr) | 2012-09-27 | 2014-10-17 | Herakles | Procede de fabrication d'une piece en cmc |
| FR2996549B1 (fr) | 2012-10-04 | 2016-01-29 | Herakles | Procede de fabrication d'une piece aerodynamique par surmoulage d'une enveloppe ceramique sur une preforme composite |
| US9446989B2 (en) | 2012-12-28 | 2016-09-20 | United Technologies Corporation | Carbon fiber-reinforced article and method therefor |
| US9708226B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-07-18 | Rolls-Royce Corporation | Method for producing high strength ceramic matrix composites |
| WO2014150394A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Rolls-Royce Corporation | Ceramic matrix composites and methods for producing ceramic matrix composites |
| FR3007028B1 (fr) | 2013-06-13 | 2015-07-03 | Herakles | Barriere environnementale pour substrat refractaire contenant du silicium |
| JP5888301B2 (ja) * | 2013-09-06 | 2016-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御方法 |
| FR3037973B1 (fr) * | 2015-06-24 | 2019-09-06 | Safran Ceramics | Procede de traitement de fibres de carbure de silicium |
| WO2017197105A1 (en) | 2016-05-11 | 2017-11-16 | Free Form Fibers, Llc | Multilayer functional fiber and method of making |
| EP3511308B1 (en) * | 2016-09-06 | 2021-03-03 | IHI Corporation | Production method of ceramic matrix composite |
| JP7304812B2 (ja) | 2016-11-29 | 2023-07-07 | フリー フォーム ファイバーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 元素添加剤を含む繊維および製造方法 |
| WO2019005525A1 (en) | 2017-06-26 | 2019-01-03 | Free Form Fibers, Llc | HIGH-TEMPERATURE VITRO CERAMIC MATRIX WITH INCORPORATED FIBER REINFORCEMENT FIBERS |
| US11362256B2 (en) | 2017-06-27 | 2022-06-14 | Free Form Fibers, Llc | Functional high-performance fiber structure |
| FR3074169B1 (fr) * | 2017-11-29 | 2021-02-26 | Safran Ceram | Procede de traitement de fibres de carbure de silicium |
| RU2685130C1 (ru) * | 2018-01-29 | 2019-04-16 | Открытое акционерное общество "Композит" | Способ изготовления пористого каркаса-основы композиционного материала |
| FR3084445B1 (fr) | 2018-07-25 | 2021-01-22 | Safran Aircraft Engines | Fabrication d'une chambre de combustion en materiau composite |
| US12006605B2 (en) | 2019-09-25 | 2024-06-11 | Free Form Fibers, Llc | Non-woven micro-trellis fabrics and composite or hybrid-composite materials reinforced therewith |
| WO2021154630A1 (en) | 2020-01-27 | 2021-08-05 | Free Form Fibers, Llc | High purity fiber feedstock for loose grain production |
| US12415763B2 (en) | 2020-01-27 | 2025-09-16 | Free Form Fibers, Llc | High purity ingot for wafer production |
| FR3106829B1 (fr) | 2020-02-05 | 2023-09-29 | Vandenbulcke Lionel Gerard | Procédé de fabrication de composites à matrice céramique comprenant une interphase spécifique |
| US11761085B2 (en) | 2020-08-31 | 2023-09-19 | Free Form Fibers, Llc | Composite tape with LCVD-formed additive material in constituent layer(s) |
| EP4359363A4 (en) | 2021-06-21 | 2025-05-07 | Free Form Fibers, LLC | FIBER STRUCTURES WITH INTEGRATED SENSORS |
| FR3146677B1 (fr) | 2023-03-16 | 2025-02-07 | Lionel Vandenbulcke | Fabrication de pièces en matériau composite par infiltration chimique modulée puis densification d’une préforme fibreuse consolidée |
| CN117843386A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-04-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种优异高温力学性能C/C-SiBCN喷管的制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4944904A (en) * | 1987-06-25 | 1990-07-31 | General Electric Company | Method of obtaining a fiber-containing composite |
| FR2640258B1 (fr) * | 1988-05-10 | 1991-06-07 | Europ Propulsion | Procede de fabrication de materiaux composites a renfort en fibres de carbure de silicium et a matrice ceramique |
| FR2668477B1 (fr) * | 1990-10-26 | 1993-10-22 | Propulsion Ste Europeenne | Materiau composite refractaire protege contre la corrosion, et procede pour son elaboration. |
| FR2710635B1 (fr) * | 1993-09-27 | 1996-02-09 | Europ Propulsion | Procédé de fabrication d'un matériau composite à interphase lamellaire entre fibres de renfort et matrice, et matériau tel qu'obtenu par le procédé. |
| US5593728A (en) | 1994-11-01 | 1997-01-14 | Advanced Ceramics Corporation | Interface coating for ceramic fibers |
-
1996
- 1996-11-28 FR FR9614604A patent/FR2756277B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-28 ES ES97948950T patent/ES2165631T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-28 DE DE69707308T patent/DE69707308T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-28 RU RU99113346/03A patent/RU2193544C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-11-28 CA CA002275130A patent/CA2275130C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-28 WO PCT/FR1997/002148 patent/WO1998023555A1/fr not_active Ceased
- 1997-11-28 EP EP97948950A patent/EP0948469B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-28 US US09/308,960 patent/US6291058B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-28 JP JP52437698A patent/JP4024865B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-28 UA UA99052935A patent/UA57046C2/uk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69707308D1 (de) | 2001-11-15 |
| WO1998023555A1 (fr) | 1998-06-04 |
| EP0948469B1 (fr) | 2001-10-10 |
| JP4024865B2 (ja) | 2007-12-19 |
| CA2275130A1 (en) | 1998-06-04 |
| CA2275130C (en) | 2007-07-17 |
| DE69707308T2 (de) | 2002-07-11 |
| ES2165631T3 (es) | 2002-03-16 |
| FR2756277A1 (fr) | 1998-05-29 |
| RU2193544C2 (ru) | 2002-11-27 |
| EP0948469A1 (fr) | 1999-10-13 |
| JP2001505864A (ja) | 2001-05-08 |
| US6291058B1 (en) | 2001-09-18 |
| FR2756277B1 (fr) | 1999-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA57046C2 (uk) | Композиційний матеріал з керамічною матрицею, що містить волокнистий елемент посилення, та спосіб виготовлення деталі із вказаного матеріалу | |
| RU2137732C1 (ru) | Способ получения композитного материала из упрочняющих волокон и матрицы, волокна которого имеют слоистое покрытие, и материал, полученный этим способом | |
| US4158687A (en) | Method for producing heat-resistant composite materials reinforced with continuous silicon carbide fibers | |
| KR100512307B1 (ko) | 복합 탄소/탄소-탄화규소 재료로 된 마찰 부재와 그의 제조방법 | |
| RU2094229C1 (ru) | Способ изготовления композиционного материала | |
| EP2154119B1 (fr) | Procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite thermostructural et pièce ainsi obtenue | |
| FR2882356A1 (fr) | Procede de fabrication de piece en materiau composite a matrice ceramique et piece ainsi obtenue | |
| RU99113346A (ru) | Композиционный материал с керамической матрицей и с элементом усиления из sic и способ его изготовления | |
| WO1996008453A1 (en) | Ceramic-based composite fiber material and method of manufacturing the same | |
| Le Petitcorps et al. | Modern boron and SiC CVD filaments: a comparative study | |
| US5614134A (en) | Process for preparing carbon/carbon composite preform and carbon/carbon composite | |
| EP0323750B1 (en) | Process for producing carbon material and carbon/carbon composites | |
| JP2015500197A (ja) | Ｃｍｃ材料部品 | |
| EP0633233B1 (fr) | Procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite comprenant un renfort fibreux consolidé par voie liquide | |
| CA2552364C (en) | Composite material and producing method therefor | |
| Hao et al. | Effects of fiber-type on the microstructure and mechanical properties of carbon/carbon composites | |
| Zhang et al. | Investigation of in-situ microstructural mechanical properties and thermal damage mechanisms of SiCf/SiC under CVI and PIP processes | |
| JPH09268065A (ja) | 長繊維複合セラミックスおよびその製造方法 | |
| JP3604438B2 (ja) | 炭化珪素基繊維複合材料およびその製造方法 | |
| US3715253A (en) | Composite materials | |
| Harwell et al. | Investigation of bond strength and failure mode between SiC-coated mesophase ribbon fiber and an epoxy matrix | |
| SU680639A3 (ru) | Композиционный материал | |
| JP4784533B2 (ja) | ＳｉＣ繊維結合型セラミックスの製造方法 | |
| KR102429082B1 (ko) | 탄소섬유를 이용한 탄소／탄소 복합재의 제조방법 | |
| Liu et al. | The effect of sol/particle reaction on properties of two-dimensional ceramic matrix composites |