Способ изготовления керамики в рузультате химической реакции - RU2018126768A
Код документа: RU2018126768A
Формула
1. Способ изготовления керамического материала, который включает следующие этапы:
образование керамического материала с помощью выполнения первой химической реакции, по меньшей мере, между первым порошком металлического дисилицида MSi2, где M является переходным металлом, и химически активной газовой фазой, причем первой химической реакцией является реакция азотирования и химически активная газовая фаза содержит элементарный N или первой химической реакцией является реакция науглероживания и химически активная газовая фаза содержит элементарный C, причем жидкая фаза, полученная из второго порошка, присутствует вокруг зерен первого порошка во время первой химической реакции, причем рабочая температура является фиксированной в процессе образования керамического материала, при этом температура является достаточно низкой для того, чтобы исключить расплавление первого порошка и при этом является верной одна из двух следующих характеристик:
второй порошок является порошком никеля, и жидкую фазу получают в результате второй химической реакции между, по меньшей мере, одним элементом первого порошка и никелем второго порошка; или
второй порошок является порошком из сплава алюминия и кремния AlSi13, содержащим, по сути, 13 масс.% кремния и жидкую фазу получают расплавлением упомянутого сплава из алюминия и кремния.
2. Способ по п.1, в котором первым порошком является порошок TiSi2, порошок CrSi2,порошок ZrSi2 или порошок VSi2.
3. Способ по п.2, в котором первым порошком является порошок TiSi2, а вторым порошком является порошок никеля.
4. Способ по п.2, в котором первым порошком является порошок ZrSi2, а вторым порошком является порошок из сплава алюминия и кремния AlSi13.
5. Способ по п.1, в котором перед началом первой химической реакции количество материала первого порошка больше чем количество материала второго порошка.
6. Способ по п.5, в котором перед началом первой химической реакции выполняются следующие условия:
отношение (количество материала первого порошка) деленное на (количество материала первого порошка плюс количество материала второго порошка) больше чем 82,5% и меньше чем 92,5%; и
отношение (количество материала второго порошка) деленное на (количество материала первого порошка плюс количество материала второго порошка) больше чем 7,5% и меньше чем 17,5%.
7. Способ по п. 1, в котором химически активная газовая фаза содержит, по меньшей мере, один из следующих газов: NH3, N2, газообразный углеводород или тетраметилсилан.
8. Способ по п. 1, в котором рабочая температура меньше чем или равна 1150°С и/или первую химическую реакцию выполняют при давлении, лежащем в диапазоне 3 мбара-10 бар.
9. Способ изготовления керамической матричной композитной детали посредством выполнения способа по п.1 и включающий этап образования керамической матрицы в порах волоконной заготовки путем выполнения первой химической реакции.
10. Способ изготовления керамического узла путем выполнения способа по п.1 и включающий этап образования упомянутого узла путем выполнения первой химической реакции.
11. Способ изготовления детали с нанесенным на ее поверхность покрытием из керамического материала с помощью выполнения способа по п.1 и включающий этап образования упомянутого покрытия на поверхности детали путем выполнения первой химической реакции.
12. Способ изготовления турбомашины, включающий этап изготовления компонента турбомашины, по меньшей мере, путем выполнения способа по п.1 с последующим этапом сборки изготовленного таким образом компонента с одним или более другими компонентами для получения турбомашины.
13. Керамический материал, полученный с помощью проведения способа по п.1, причем материал содержит, по существу, TiN, Si3N4и Ni4Ti4Si7 и предоставляет весовое содержание свободного остаточного кремния меньше чем или равное 1%.
14. Керамическая матричная композитная деталь, содержащая
волоконный наполнитель; и
матрицу, предоставленную в порах волоконного наполнителя, причем матрица содержит керамический материал по п.13.
15. Турбомашина, включающая керамический материал по п.13 и/или деталь по п.14.
