вой КМ, состоящий из SiC,
матрицы, армированной волокнистым наполнителем.
Японской фирмой «Норитаке»
разработан новый высокопрочный композит с керамической матрицей,
армированный углеродными волокнами Материал обладает высокой ударной
вязкостью, которая в 6 раз выше ударной вязкости традиционных керамических
материалов и не ухудшается в интервале температур до 1200 °С. Его
изготовляют методом фила-ментарной намотки, применяя в качестве исходного
связующего суспензию из нитрида кремния или муллита. После сушки
заготовку спекают при 1700 °С методом горячего прессования под давлением
35 МПа. Для получения материала с высокими характеристиками по прочности
на разрыв и вязкости разрушения, содержание углеродных волокон в
материале должно составлять от 30 до 45 %. Такой материал имеет
вязкость разрушения 29 МПа и прочность при изгибе 690 МПа в случае
использования в качестве матрицы нитрида кремния, и 18 и 610 МПа
соответственно в случае использования муллита.
Для изготовления термостойких
высокопрочных конструкций, например ротора газовой турбины, вручную
или с помощью машины готовят из кремниевых или углеродных волокон сетчатый
каркас заданной формы, несколько меньший по сравнению с конечной
формой элемента. Затем методом химического газофазного осаждения
поверхность каркаса покрывают керамикой, что осуществляют с помощью
лазера или высокочастотного индукционного нагрева.
Композит, сохраняющий прочность
до температур свыше 2000 °С, применяемый для изготовления турбинных
лопаток, деталей сопла и других жаростойких изделий, получают следующим
образом. Формованное изделие из непрерывного УВ и TiC или TiB, TiN и
др., пропитывают смесью SiC, Si30, N4,
Si02, Si в термореактивной смоле, отвер-ждают при температурах
20...200°С и карбонизируют в атмосфере аргона при 1000 °С. После
карбонизации материал пропитывают жидким кремнием при температуре выше
1450 °С в инертной газовой среде и подвергают термообработке до
формирования КМ УВ/SiC.
Высокоплотные многоармированные
УУКМ, полученные с применением пека, успешно применяют в соплах
ракетных двигателей в самых теплонапряженных зонах, заменяя малопрочные
графиты и тяжелые тугоплавкие сплавы на основе вольфрама и молибдена. Так,
в двигателях ракет типа «Minuteman» сопловые вкладыши критического
сечения выполнены в виде моноблочной конструкции из УУКМ со
структурой ЗД что позволило
при модернизации двигателей снизить массу
