Экструдируемая керамическая композиция и способ получения - RU2015155667A
Код документа: RU2015155667A
Формула
1. Экструдируемый композиционный материал, содержащий:
предварительно спеченный керамоматричный материал;
множество частиц, имеющих аспектное отношение от примерно 1 до примерно 100, указанное множество частиц содержит по меньшей мере один тип частиц, выбранный из структурно армирующих частиц и частиц, модифицирующих теплопроводность; и
жидкость-носитель.
2. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что спеченный керамоматричный материал содержит по меньшей мере один порошкообразный цеолит.
3. Композиционный материал по п. 2, отличающийся тем, что предварительно спеченный керамоматричный материал дополнительно содержит второй порошкообразный материал, содержащий неорганический оксид, при этом второй порошкообразный материал не является цеолитом.
4. Композиционный материал по п. 3, отличающийся тем, что неорганический оксид включает оксиды металлов, оксиды полупроводников или силикаты, при этом неорганический оксид не является цеолитом.
5. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что множество частиц содержат структурно армирующие частицы, где структурно армирующие частицы содержат по меньшей мере один материал, выбранный из неорганических оксидов, неорганических карбидов, неорганических боридов, неорганических нитридов, неорганических силицидов, керамических материалов или металлов.
6. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что множество частиц содержат частицы, модифицирующие теплопроводность, где частицы, модифицирующие теплопроводность, содержат по меньшей мере один материал, выбранный из кремния, карбида кремния, углерода или металла.
7. Композиционный материал по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один тип частиц включен в количестве, приводящем к получению спеченной керамической композиции с концентрацией частиц от примерно 0,2% до примерно 30% по массе относительно общей сухой массы ингредиентов.
8. Экструдированный керамический композиционный материал, содержащий:
матрицу, содержащую огнеупорный керамический материал; и
множество частиц, заключенных в матрицу, где указанное множество частиц имеют аспектное отношение от примерно 1 до примерно 100, указанное множество частиц содержит по меньшей мере один тип частиц, выбранный из структурно армирующих частиц и частиц, модифицирующих теплопроводность;
где экструдированный керамический композиционный материал имеет экструдированную форму, имеющую поперечное сечение, которое является по существу одинаковым на всем протяжении экструдированной формы.
9. Композиционный материал по п. 8, отличающийся тем, что экструдированная форма представляет собой монолитную сотовую структуру, содержащую множество стенок ячеек, и каждая стенка ячейки имеет толщину 10 мил (254 мкм) или менее.
10. Композиционный материал по п. 9, отличающийся тем, что монолитная сотовая структура имеет по меньшей мере одно из: повышенной прочности под нагрузкой или повышенной теплопроводности, по сравнению с такой же монолитной сотовой структурой, не содержащей указанного множества частиц.
11. Композиционный материал по п. 8, отличающийся тем, что экструдированная форма представляет собой монолитную сотовую структуру, содержащую множество ячеек.
12. Композиционный материал по п. 8, отличающийся тем, что матрица содержит по меньшей мере один неорганический оксид.
13. Композиционный материал по п. 12, отличающийся тем, что по меньшей мере один неорганический оксид представляет собой цеолит.
14. Композиционный материал по п. 8, отличающийся тем, что множество частиц содержит структурно армирующие частицы, где структурно армирующие частицы содержат по меньшей мере один материал, выбранный из неорганических оксидов, неорганических карбидов, неорганических боридов, неорганических нитридов, неорганических силицидов, керамических материалов или металлов.
15. Композиционный материал по п. 8, отличающийся тем, что множество частиц содержат частицы, модифицирующие теплопроводность, где частицы, модифицирующие теплопроводность, содержат по меньшей мере один материал, выбранный из кремния, карбида кремния, углерода или металла.
16. Композиционный материал по п. 8, отличающийся тем, что содержание по меньшей мере одного типа частиц составляет от примерно 0,5% до примерно 40% по массе относительно общей массы композиции после спекания.
17. Композиционный материал по п. 8, отличающийся тем, что по меньшей мере частицы одного типа находятся в форме порошка, одинаковых волокон, рубленых волокон, измельченных волокон или их комбинаций.
18. Композиционный материал по п. 8, отличающийся тем, что по меньшей мере частицы одного типа имеют по меньшей мере один размер, составляющий 100 мкм или менее.
19. Композиционный материал по любому из пп. 8-18, отличающийся тем, что используют частицы, модифицирующие теплопроводность, при этом теплопроводность увеличивается на по меньшей мере 10% по сравнению с такой же монолитной сотовой структурой, не содержащей указанного множества частиц, модифицирующих теплопроводность.
20. Способ получения керамического композиционного материала, включающий:
смешивание одного или более предварительно спеченных керамоматричных материалов, множества частиц и жидкости-носителя с получением экструдируемого композиционного материала, где указанное множество частиц имеют аспектное отношение от примерно 1 до примерно 100, указанное множество частиц содержит по меньшей мере один тип частиц, выбранный из структурно армирующих частиц и частиц, модифицирующих теплопроводность;
экструзию композиционного материала в экструдированную форму; и
нагревание экструдированного композиционного материала с получением керамического композиционного материала.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что множество частиц содержат структурно армирующие частицы, где структурно армирующие частицы содержат по меньшей мере один материал, выбранный из неорганических оксидов, неорганических карбидов, неорганических боридов, неорганических нитридов, неорганических силицидов, керамических материалов или металла.
22. Способ по п. 20, отличающийся тем, что множество частиц содержат частицы, модифицирующие теплопроводность, где частицы, модифицирующие теплопроводность, содержат по меньшей мере один материал, выбранный из кремния, карбида кремния, углерода или металла.
