RU2559251C1 - Manufacturing method of items from ceramic matrix composite material - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: frame out of refractory fibres is made and is partially compacted by carbon and/or ceramic matrix material. In the billet material pores prior to its silicification the particles of fine carbon are formed with simultaneous encapsulation and partial their binding with each other by crystallization of the fine particles of disaccharide or monosaccharide, for example, saccharose or fructose, from the supersaturated at room temperature water solution. Then drying at room temperature is performed until water removal from the billet material pores, billet is impregnated by solution of coke- or ceramic forming polymer with relative viscosity 20-40 s with further heat treatment at 850-1300°C. The billet silicification is performed by vapour-liquid method by heating, holding and cooling in silicon vapours.

EFFECT: increased operation reliability of the item under conditions of high temperature thermal and mechanical loading in oxidizing environment.

1 tbl

Description

Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе углерода и карбида кремния и изделий из них, теплозащитного, конструкционного назначений, предназначенных для эксплуатации в условиях комплексных статических и динамических нагрузок при температурах до 2000°C в окислительной и абразивосодержащих средах (авиакосмическая техника и металлургия).The invention relates to the field of producing composite materials based on carbon and silicon carbide and products from them, heat-shielding, structural purposes, intended for use in complex static and dynamic loads at temperatures up to 2000 ° C in oxidizing and abrasive-containing environments (aerospace engineering and metallurgy) .

Известен способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого композиционного материала (УККМ), включающий формирование каркаса из углеродных волокон, частичное уплотнение его путем насыщения пироуглеродом и силицирование [пат. США №4397901, кл. C23C 11/08, 1983 г.].A known method of manufacturing products from carbon-carbide-silicon composite material (UKKM), including the formation of a skeleton of carbon fibers, its partial compaction by saturation with pyrocarbon and silicification [US Pat. US No. 4397901, CL C23C 11/08, 1983].

При таком способе в материале остается много свободного кремния, понижающего уровень рабочих температур изделия и увеличивающего остаточные напряжения в материале (из-за расширения кремния при затвердевании), что приводит к снижению прочности.With this method, a lot of free silicon remains in the material, which reduces the level of the product’s operating temperatures and increases the residual stresses in the material (due to the expansion of silicon during solidification), which leads to a decrease in strength.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления изделий из керамоматричного композиционного материала, включающий формирование каркаса из жаростойких волокон, таких как углеродные, карбидокремниевые, частичное уплотнение углеродным и/или керамическим матричным материалом, формирование в порах материала заготовки, перед ее силицированием, углерода, силицирование полученной заготовки [пат. US 5.865.922 от 02.02.1999 г.].Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing products from ceramic composite material, including the formation of a framework of heat-resistant fibers, such as carbon, silicon carbide, partial sealing with carbon and / or ceramic matrix material, the formation of pores in the pores of the material before silicification, carbon, silicification of the obtained workpiece [US Pat. US 5.865.922 dated 02.02.1999].

В соответствии с указанным способом в порах материала заготовки перед ее силицированием формируют кокс с развитой открытой пористостью, для чего заготовку пропитывают коксообразующим связующим, в которое добавляют порофор.In accordance with this method, coke with developed open porosity is formed in the pores of the preform material before it is siliconized, for which the preform is impregnated with a coke-forming binder, into which porophore is added.

Способ позволяет в какой-то степени уменьшить содержание в композиционном материале (КМ) свободного кремния и увеличить содержание керамической (карбидокремниевой) матрицы и тем самым в какой-то степени повысить работоспособность изделий в условиях высокотемпературного и теплового нагружения в окислительной среде.The method allows to some extent reduce the content of free silicon in the composite material (CM) and increase the content of ceramic (silicon carbide) matrix and thereby to some extent increase the performance of the products under conditions of high temperature and thermal loading in an oxidizing environment.

Тем не менее работоспособность изделий в условиях высокотемпературного теплового и механического нагружения в окислительной среде в некоторых областях применения может оказаться недостаточной. Обусловлено это существенной неравномерностью распределения кокса и пор по объему материала заготовки перед ее силицированием, несмотря на введение в состав коксообразующего связующего порофора, следствием чего является более низкое содержание в композиционном материале керамической матрицы и сравнительно высокое содержание свободного кремния и углерода, чем могло бы быть при заполнении пор перед силицированием мелкодисперсными частицами углерода.Nevertheless, the performance of the products under conditions of high-temperature thermal and mechanical loading in an oxidizing environment in some applications may be insufficient. This is due to a significant non-uniformity in the distribution of coke and pores over the volume of the workpiece material before it is siliconized, despite the introduction of a coke-forming binder porophore, which results in a lower content of the ceramic matrix in the composite material and a relatively high content of free silicon and carbon than would be possible with filling pores before silicification with finely dispersed carbon particles.

Кроме того, в материале заготовки после проведения карбонизации коксообразующего полимера, т.е. перед силицированием, образуются усадочные трещины, достигающие размера в 1000 мкм и более, в результате чего возникает вероятность деградации свойств армирующих волокон под воздействием кремния, проникающего к волокнам через эти трещины.In addition, in the workpiece material after carbonization of the coke-forming polymer, i.e. before silicification, shrinkage cracks are formed, reaching a size of 1000 microns or more, as a result of which there is a possibility of degradation of the properties of the reinforcing fibers under the influence of silicon penetrating the fibers through these cracks.

Задачей изобретения является повышение надежности работы изделий в условиях высокотемпературного теплового и механического нагружения в окислительной среде.The objective of the invention is to increase the reliability of products in conditions of high temperature thermal and mechanical loading in an oxidizing environment.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления изделий из керамоматричного композиционного материала, включающем формирование каркаса из жаростойких волокон, таких как углеродные, карбидокремниевые, и частичное уплотнение его углеродным и/или керамическим матричным материалом, формирование в порах материала заготовки, перед ее силицированием, углерода и силицирование полученной заготовки, в соответствии с заявляемым техническим решением в порах материала заготовки формируют частицы мелкодисперсного углерода с одновременным капсулированием и частичным связыванием их между собой путем кристаллизации мелкодисперсных частиц дисахарида или моносахарида, например сахарозы или фруктозы, из перенасыщенного при комнатной температуре водного раствора с последующими операциями: сушки при комнатной температуре до удаления воды из пор материала заготовки, пропитки заготовки раствором коксо- или керамообразующего полимера условной вязкостью 20-40 сек, растворитель которых не является растворителем сахаридов, термообработки при 850-1300°C; при этом силицирование заготовки, содержащей частицы углерода, капсулированные углеродной матрицей, осуществляют парожидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния.The problem is solved due to the fact that in the method of manufacturing products from ceramic materials composite material, including the formation of the frame from heat-resistant fibers, such as carbon, silicon carbide, and its partial sealing with carbon and / or ceramic matrix material, the formation of the workpiece in the pores, before it by siliconizing, carbon and siliconizing the obtained preform, in accordance with the claimed technical solution, particles of finely dispersed carbon are formed in the pores of the preform material with simultaneous encapsulation and partial bonding between them by crystallization of finely dispersed particles of a disaccharide or monosaccharide, for example sucrose or fructose, from an aqueous solution saturated with room temperature, followed by operations: drying at room temperature to remove water from the pores of the workpiece material, impregnating the workpiece with a solution of coke- or a ceramic-forming polymer with a nominal viscosity of 20-40 sec, the solvent of which is not a solvent of saccharides, heat treatment at 850-1300 ° C; wherein the siliconization of the preform containing carbon particles encapsulated by the carbon matrix is carried out by the vapor-liquid phase method by heating, holding and cooling in silicon vapors.

Формирование в порах материала заготовки (перед ее силицированием) мелкодисперсных частиц углерода, капсулированных и частично связанных между собой углеродным или карбидо-, или нитридокремниевым матричным материалом, путем кристаллизации мелкодисперсных частиц дисахарида или моносахарида, например сахарозы или фруктозы, из пересыщенного при комнатной температуре водного раствора с последующими операциями: сушки при комнатной температуре до удаления воды из пор материала заготовки, пропитки заготовки раствором коксо- или керамообразующего полимера условной вязкостью 20-40 сек, растворитель которых не является растворителем сахаридов, термообработки при 850-1300°С, позволяет получить материал с достаточно высокой открытой пористостью и мелкими размерами пор.The formation in the pores of the workpiece material (before siliconization) of finely dispersed carbon particles encapsulated and partially connected by a carbon or carbide- or nitride-silicon matrix material by crystallization of finely dispersed particles of a disaccharide or monosaccharide, for example sucrose or fructose, from an aqueous solution saturated at room temperature with subsequent operations: drying at room temperature until water is removed from the pores of the workpiece material, impregnating the workpiece with a solution of coke or ceramic of a nascent polymer with a viscosity of 20–40 sec, the solvent of which is not a solvent of saccharides, heat treatment at 850–1300 ° C, allows one to obtain a material with a sufficiently high open porosity and small pore sizes.

Это становится возможным благодаря тому, что при пропитке заготовки растворами коксо- или керамообразующих полимеров вязкостью 20-40 сек на частицах сахарида при нагреве до 170°C образуется лишь капсула из отвержденного полимера, превращающаяся при нагреве до 850-1300°C в капсулу из углеродного или карбидо-, или нитридокремниевого матричного материала, имеющую множество открытых пор малого размера. При пропитке раствором полимера вязкостью менее 20 сек образующаяся в интервале 80-120°C капсула из частично отвержденного полимера может не удержать расплав сахарида, и он вытечет из нее.This becomes possible due to the fact that when the preform is impregnated with solutions of coke or ceramic-forming polymers with a viscosity of 20-40 sec on saccharide particles when heated to 170 ° C, only a capsule from the cured polymer is formed, which turns into a carbon capsule when heated to 850-1300 ° C or carbide or silicon nitride matrix material having many small open pores. When impregnated with a polymer solution with a viscosity of less than 20 seconds, the capsule formed in the range of 80-120 ° C from the partially cured polymer may not retain the saccharide melt, and it will leak out of it.

Тем самым сахарид потеряет форму частиц, а приобретет бесформенную массу. Может иметь место случай, когда капсула все-таки удержит в себе расплав сахарида, но при этом частицы углерода, образующегося из сахарида, из-за дефицита связующего вещества капсул будут выпадать из пор, так как слабо там удерживаются.Thus, the saccharide will lose the shape of the particles, and will acquire a shapeless mass. There may be a case when the capsule still retains the saccharide melt, but in this case, the carbon particles formed from the saccharide will fall out of the pores due to the deficiency of the capsule binder, as they are poorly retained there.

При пропитке расплавом полимера вязкостью более 40 сек затрудняется диффузия его по толщине материала заготовки и тем самым, где отсутствует полимер, ничто не мешает частицам сахарида превратиться в карамелеобразную бесформенную массу.When the polymer is melt impregnated with a viscosity of more than 40 sec, its diffusion through the thickness of the workpiece material is difficult, and thus, where there is no polymer, nothing prevents the saccharide particles from turning into a caramel shapeless mass.

Осуществление силицирования заготовки, содержащей частицы углерода, капсулированные углеродной матрицей, парожидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния позволяет исключить интенсивное науглероживание жидкого кремния и образование в нем частиц карбида кремния при входе в поверхностные поры и тем самым исключить блокирование устьев транспортных пор, а значит, обеспечить объемную пропитку кремнием. Обусловлено это тем, что конденсация паров кремния при парожидкофазном методе силицирования протекает с порционным образованием конденсата паров кремния. Результатом же объемной пропитки кремнием является обеспечение высокой степени карбидизации углерода.Siliconizing the preform containing carbon particles encapsulated by the carbon matrix by the vapor-liquid phase method by heating, holding and cooling in silicon vapors eliminates the intense carburization of liquid silicon and the formation of silicon carbide particles in it at the entrance to the surface pores, thereby blocking the mouths of transport pores, which means to provide bulk impregnation with silicon. This is due to the fact that the condensation of silicon vapors during the vapor-liquid phase method of silicification proceeds with the portion formation of a silicon vapor condensate. The result of bulk silicon impregnation is to provide a high degree of carbon carbidization.

В новой совокупности существенных признаков у объекта изобретения возникает новое свойство: способность получить композиционный материал с низким содержанием свободного кремния и углерода, а также с низкой степенью деградации свойств армирующего волокна. Благодаря новому свойству решается поставленная задача, а именно: повышается надежность работы изделия в условиях высокотемпературного теплового и механического нагружения в окислительной среде.In the new set of essential features, the object of the invention creates a new property: the ability to obtain a composite material with a low content of free silicon and carbon, as well as with a low degree of degradation of the properties of the reinforcing fiber. Thanks to the new property, the task is solved, namely: the reliability of the product is increased under high temperature thermal and mechanical loading in an oxidizing environment.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Одним из известных способов формируют каркас из жаростойких волокон, таких как углеродное и карбидокремниевое. Затем осуществляют частичное уплотнение его углеродным и/или керамическим матричным материалом. После этого в порах полученного материала заготовки формируют частицы мелкодисперсного углерода с одновременным капсулированием и частичным связыванием их между собой углеродным или карбидо-, или нитридокремниевым матричным материалом. Осуществляют это путем кристаллизации мелкодисперсных частиц ди- или моносахаридов, например сахарозы или фруктозы, из перенасыщенного при комнатной температуре водного раствора с последующими операциями: сушки при комнатной температуре до удаления воды из пор материала заготовки, пропитки заготовки раствором коксо- или керамообразующего полимера с условной вязкостью 20-40 сек, растворитель которых не является растворителем сахарида, термообработки при 850-1300°C.One of the known methods is to form a framework of heat-resistant fibers, such as carbon and silicon carbide. Then carry out a partial compaction of its carbon and / or ceramic matrix material. After that, finely dispersed carbon particles are formed in the pores of the obtained billet material with simultaneous encapsulation and their partial bonding to each other with carbon or carbide or silicon nitride matrix material. This is accomplished by crystallization of finely dispersed particles of di- or monosaccharides, for example, sucrose or fructose, from an aqueous solution supersaturated at room temperature with the following operations: drying at room temperature to remove water from the pores of the workpiece material, impregnating the workpiece with a solution of coke or ceramic-forming polymer with a conditional viscosity 20-40 sec, the solvent of which is not a saccharide solvent, heat treatment at 850-1300 ° C.

Затем полученную заготовку силицируют.Then, the resulting preform is siliconized.

При этом силицирование заготовки, содержащей частицы углерода, капсулированные углеродной матрицей, осуществляют парожидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния. Что касается силицирования заготовки, содержащей частицы углерода, капсулированные карбидо- или нитридокремниевой матрицей, то его силицирование может быть осуществлено как парожидкофазным, так и жидкофазным методом. Обусловлено это тем, что наличие указанной капсулы предохраняет расплав кремния от интенсивного науглероживания. Тем самым обеспечивается возможность объемной пропитки кремнием.In this case, the siliconizing of the preform containing carbon particles encapsulated by the carbon matrix is carried out by the vapor-liquid phase method by heating, holding and cooling in silicon vapors. As for the siliconization of the preform containing carbon particles encapsulated by a carbide or silicon nitride matrix, its siliconization can be carried out both by the vapor-liquid and liquid-phase methods. This is due to the fact that the presence of the indicated capsule protects the silicon melt from intense carburization. This provides the possibility of bulk impregnation with silicon.

Ниже приведены примеры конкретного выполнения способа.The following are examples of specific implementation of the method.

Пример 1Example 1

Изготавливались изделия в виде пластин размерами 120×150×4-5 мм.Products were manufactured in the form of plates with dimensions of 120 × 150 × 4-5 mm.

На основе углеродной ткани марки УТ-900 и углеродной прошивной нити марки УРАЛ-Н сформировали каркас пластины тканепрошивной структуры. Одним из известных способов частично уплотнили его керамическим матричным материалом, используя, в частности, способ пропитки каркаса таким керамообразующим полимером, как поликарбосилан, с последующим формированием пластиковой заготовки и ее термообработкой.Based on the carbon fabric of the UT-900 brand and the carbon stitching thread of the URAL-N brand, a plate frame of the fabric-piercing structure was formed. One of the known methods was partially densified with ceramic matrix material, using, in particular, a method for impregnating the frame with such a ceramic-forming polymer as polycarbosilane, followed by the formation of a plastic preform and its heat treatment.

Затем, непосредственно перед силицированием, в порах материала сформировали частицы мелкодисперсного углерода с одновременным капсулированием и частичным связыванием их между собой углеродным, или карбидо-, или нитридокремниевым матричным материалом. Для этого приготовили горячий сахарный сироп, растворив в 100 мл воды 450 г сахара. Указанным сиропом пропитали заготовку. При охлаждении заготовки, пропитанной сахарным сиропом, происходит кристаллизация частиц сахара в порах материала, т.к. раствор сахара при охлаждении становится перенасыщенным. Затем заготовку сушили на воздухе до удаления воды, что сопровождалось дополнительной кристаллизацией частиц сахара. Для убыстрения удаления воды процесс сушки заготовки проводили в вакуумном шкафу при комнатной температуре.Then, just before silicification, particles of finely dispersed carbon were formed in the pores of the material with simultaneous encapsulation and their partial bonding to each other with carbon, or carbide or silicon nitride matrix material. For this, hot sugar syrup was prepared by dissolving 450 g of sugar in 100 ml of water. The syrup was saturated with the indicated syrup. When cooling a workpiece impregnated with sugar syrup, sugar particles crystallize in the pores of the material, because sugar solution becomes oversaturated upon cooling. Then the preform was dried in air until water was removed, which was accompanied by additional crystallization of sugar particles. To speed up the removal of water, the process of drying the preform was carried out in a vacuum oven at room temperature.

После этого полученную заготовку пропитали раствором керамообразующего полимера, а именно полиметилкарбосилана в толуоле, вязкостью 25 сек (толуол не является растворителем сахара). Затем заготовку подсушили на воздухе в течение 2-х суток при температуре цеха. После этого произвели предварительное отверждение (сшивку) полимера в термошкафу при температуре 160°C в течение 17 часов (т.е. при температуре ниже температуры начала разложения сахара) и окончательное отверждение при 250°C в течение 20 часов. При этом окончательное отверждение поликарбосилана сопровождалось разложением сахара.After that, the obtained preform was impregnated with a solution of a ceramic-forming polymer, namely polymethylcarbosilane in toluene, with a viscosity of 25 seconds (toluene is not a sugar solvent). Then the workpiece was dried in air for 2 days at a workshop temperature. After that, the polymer was pre-cured (crosslinked) in a heating cabinet at a temperature of 160 ° C for 17 hours (i.e., at a temperature below the onset of sugar decomposition) and final cured at 250 ° C for 20 hours. In this case, the final cure of polycarbosilane was accompanied by the decomposition of sugar.

Затем произвели термообработку заготовки при 1300°C при атмосферном давлении в среде аргона. В результате термолиза полиметилкарбосилана на частицах углерода, образовавшихся при разложении частиц сахара, не только сформировались капсулы, состоящие из карбида кремния, но и они (частицы углерода) оказались связанными между собой.Then, the billet was heat treated at 1300 ° C at atmospheric pressure in an argon atmosphere. As a result of the thermolysis of polymethylcarbosilane on carbon particles formed during the decomposition of sugar particles, not only capsules consisting of silicon carbide were formed, but they (carbon particles) turned out to be interconnected.

Полученную заготовку силицировали жидкофазным методом.The resulting preform was silicified by a liquid-phase method.

Основные свойства материала на переделах его изготовления приведены в таблице.The main properties of the material in the redistribution of its manufacture are given in the table.

Пример 2Example 2

Пластину изготавливали аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что после формирования в порах материала частиц сахара осуществили ее пропитку коксообразующим полимером, а именно раствором жидкого бакелита в изопропиловом спирте (не являющимся растворителем сахара) вязкостью 20 сек, с последующим отверждением полимера при 160°C и термообработкой при 850°C. Существенным отличием также явилось то, что силицирование полученной (после термообработки при 850°C) заготовки осуществили парожидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния.The plate was made analogously to example 1 with the significant difference that after the formation of sugar particles in the pores of the material, it was impregnated with a coke-forming polymer, namely a solution of liquid bakelite in isopropyl alcohol (not a sugar solvent) with a viscosity of 20 seconds, followed by curing of the polymer at 160 ° C and heat treated at 850 ° C. A significant difference was also that the obtained (after heat treatment at 850 ° C) siliconization was carried out by the vapor-liquid phase method by heating, holding, and cooling in silicon vapors.

Основные свойства материала на переделах его изготовления приведены в таблицеThe main properties of the material in the redistribution of its manufacture are given in the table

Пример 3Example 3

Пластину изготавливали аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что силицирование заготовки осуществили парожидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния.The plate was made analogously to example 1 with the significant difference that the workpiece was siliconized by the vapor-liquid phase method by heating, holding and cooling in silicon vapors.

Пример 4Example 4

Пластину изготавливали аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что после формирования каркаса из жаростойких волокон в качестве последних использовали карбидокремниевые волокна марки «Никалон».The plate was made analogously to example 1 with the significant difference that after the formation of the skeleton from heat-resistant fibers, the nickel carbide-silicon fibers were used as the latter.

Пример 5Example 5

Пластину изготавливали аналогично примеру 1 с тем существенным отличием, что в качестве сахарида использовали моносахарид, а именно фруктозу. Для приготовления горячего сиропа из фруктозы 300 г последнюю растворили в 100 мл воды.The plate was made analogously to example 1 with the significant difference that a monosaccharide, namely fructose, was used as a saccharide. To prepare hot fructose syrup, 300 g of the latter was dissolved in 100 ml of water.

Остальные примеры конкретного выполнения способа, а также вышерассмотренные, но в более кратком изложении, приведены в таблице, где примеры 1-8 соответствуют заявляемому способу и заявляемым пределам, примеры 9, 10 - с отклонением от заявляемых пределов, а также приведены примеры 1а, 2а, 7а, 8а изготовления изделий в соответствии со способом-прототипом.The remaining examples of the specific implementation of the method, as well as the above, but in a shorter summary, are given in the table where examples 1-8 correspond to the claimed method and the claimed limits, examples 9, 10 with deviation from the claimed limits, and also examples 1a, 2a are given. , 7a, 8a manufacturing products in accordance with the prototype method.

В изделиях, изготавливаемых в соответствии со способом-прототипом, углерод (перед проведением силицирования заготовки) в порах материала формировали путем пропитки коксообразующим связующим, а именно: жидким бакелитом марки БЖ с добавлением в него порофора с последующей карбонизацией при 850°C. При этом пропитке коксообразующим связующим подвергали в каждом из примеров 1а, 2а, 7а, 8а заготовки из таких же материалов, как и в противопоставляемых им примерах, соответственно 1, 2, 7 и 8, а силицирование проводили по одному и тому же режиму.In products manufactured in accordance with the prototype method, carbon (before siliconizing the preform) in the pores of the material was formed by impregnation with a coke-forming binder, namely: liquid bakelite of the BZ brand with the addition of porophore followed by carbonization at 850 ° C. In this impregnation with a coke-forming binder, in each of examples 1a, 2a, 7a, 8a, preforms of the same materials were subjected to the same materials as in the contrasting examples, 1, 2, 7, and 8, respectively, and the silicification was carried out according to the same regime.

Из анализа таблицы следует:From the analysis of the table follows:

а) изготовление изделий в соответствии с заявляемым способом позволяет получить КМ с более высоким содержанием керамической матрицы, более низким содержанием свободного кремния, более низкой степенью карбидизации углеродных волокон и более высокой прочностью, чем КМ, изготавливаемый в соответствии со способом-прототипом (ср. между собой примеры 1 и 1а, 2 и 2а, 7 и 7а, 8 и 8а).a) the manufacture of products in accordance with the claimed method allows to obtain CM with a higher content of ceramic matrix, lower content of free silicon, lower carbidization of carbon fibers and higher strength than CM made in accordance with the prototype method (cf. between examples 1 and 1a, 2 and 2a, 7 and 7a, 8 and 8a).

б) изготовление изделий из КМ с отклонением от заявляемых пределов (примеры 8, 9) приводит к результатам, аналогичным результатам изготовления изделий по способу-прототипу.b) the manufacture of products from KM with deviation from the claimed limits (examples 8, 9) leads to results similar to the results of manufacturing products by the prototype method.

Claims (1)

Способ изготовления изделий из керамоматричного композиционного материала, включающий формирование каркаса из жаростойких волокон, таких как углеродные, карбидокремниевые, частичное уплотнение углеродным и/или керамическим матричным материалом, формирование в порах материала заготовки, перед ее силицированием, углерода, силицирование полученной заготовки, отличающийся тем, что в порах материала заготовки перед ее силицированием формируют частицы мелкодисперсного углерода с одновременным капсулированием и частичным связыванием их между собой путем кристаллизации мелкодисперсных частиц дисахарида или моносахарида, например сахарозы или фруктозы, из перенасыщенного при комнатной температуре водного раствора с последующими операциями: сушки при комнатной температуре до удаления воды из пор материала заготовки, пропитки заготовки раствором коксо- или керамообразующего полимера условной вязкостью 20-40 сек, растворитель которых не является растворителем сахаридов, термообработки при 850-1300°C; при этом силицирование заготовки, содержащей частицы углерода, капсулированные углеродной матрицей, осуществляют парожидкофазным методом путем нагрева, выдержки и охлаждения в парах кремния. A method of manufacturing products from a ceramic composite material, including forming a skeleton of heat-resistant fibers, such as carbon, silicon carbide, partial densification with carbon and / or ceramic matrix material, forming, in the pores of the material of the preform, before siliconizing it, carbon, siliconizing the resulting preform, characterized in that in the pores of the material of the preform before its silicification form particles of finely dispersed carbon with simultaneous encapsulation and partial binding and between each other by crystallization of fine particles of a disaccharide or monosaccharide, for example sucrose or fructose, from an aqueous solution saturated with room temperature with the following operations: drying at room temperature to remove water from the pores of the workpiece, impregnating the workpiece with a solution of coke or ceramic-forming polymer with a nominal viscosity of 20- 40 sec, the solvent of which is not a solvent of saccharides, heat treatment at 850-1300 ° C; wherein the siliconization of the preform containing carbon particles encapsulated by the carbon matrix is carried out by the vapor-liquid phase method by heating, holding and cooling in silicon vapors.