Способ получения защитного диффузионного кремнийсодержащего покрытия на углеграфитовых материалах

(19 2 Р 3/24, 7/04 омпе ТНОГО ЕРЖА- ОВЫХ ам по- кремафито-оМ ю изобретения явлпроцесса силицироия скорости поглоцзовании диффузиощего покрытия на УМ/достигается тем, чтотермообработкой н ется интенсивания за счет ения кремния ного. кремнийфикация увеличе при обо содержаЦел рую щей йлици хност ред ов(71) Институт физической химии АН(56) Авторское свидетельство СССРМ 808552, кл. С 23 С 9/00, 1979.Заявка Японии Ь 61-30657,кл, С 23 С 4/10, 1984,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИДИФФУЗИОННОГО КРЕМНИЙСО/ЩЕГО ПОКРЫТИЯ НА УГЛЕГРАФИТМАТЕРИАЛАХ(57) Изобретение относится к спосолучения защитного диффузионногонийсодержащего покрытия на углегр Изобретение относится к получению защитных, а именно жаростойких и зрозионностойких покрытий на углеграфитовыхматериалах (УМ), в том числе углерод-углеродных композиционных материалах(УУКМ), и может быть использовано в различных областях техники, например в авиационной технике, в химическом и,энергетическом машиностроении, для защиты указанных материалов от высокотемпературного окисления и эрозии,вых материалах, Цель изобретения - интенсификация процесса силицирования за счет увеличения скорости поглощения кремния. Образцы из УУКМ с кажущейся пЛотностью 1,1-1,2 г/см и общей пористостью 10 с размерами 15 х 10 х 10 мм помещают в контейнеры из ниобия, заполненные титановой стружкой и порошком в количестве 10 О от массы загрузки, и отжигают в вакууме 10 Па при температуре 1350 С в течение 2 ч. Наносят слой карбида титана толщиной 35-40 мкм, Образцы загружают в контейнер из молибдена, заполненный по-, рошком кремния крупностью частиц 1,6- 2,0 мкм, а отжигают в вакууме 10 Па при температуре 1300 С в течение 5 ч. Осуществляют силицирование. Количество поглощенного кремния составляет 8 мг/см 2,защищаемого изделия предварительно наносят диффузионный слой карбида титана,Способ осуществляют следующим обра зом. ЬНа поверхность изделия из УМ любым (ф методом (парофазным, газофазным, порош- о ковым) наносят диффузионный слой карби- р да титана толщиной 10-50 мкм. Затем у изделие помещают в порошковую среду, содержащую элементарный кремний, и отжигают, Отжиг проводят в вакууме 10 Па или в атмосфере инертного газа, например ар-, ф гона, при температурах 1300-1450 С в течение 3-5 ч.П р и м е р 1, Образцы УУКМ с кажущейся плотностью 1,1-1,2 г/см и общей пориз стостью 10 О и образцы графита с плотностью 1,6 г/см прямоугольной формыс размерами 15 х 10 х 10 мм и 10 х 10 х 5 мм1748945 Составитель А.ДумчевТехред М,Моргентал Корректор И,Муска Редактор О,Хипта Заказ 2549 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 помещали в контейнеры из ниобия, заполненные титановой стружкой и порошком МЯР 2 в количестве 10 от массы стружки, и отжигали в вакууме 10 Па при температуре 1350 С в течение 2 ч, Толщина полученных 5 слоев карбида титана на графитовых образцах - 10-15 мкм, на образцах УУКМ - . 30-35 мкм, Затем образцы загружали в контейнер из молибдена, заполненный порошком кремния крупностью частиц 1,6-2,0 мм, 10 и отжигали в вакууме 10 Па при 1300 С в течение 5 ч. Количество поглощенного кремния на графитовых образцах - 6 мг/см, на образцах из УУКМ - 8 мг/см . В полученных2покрытиях обнаружены фазы Т 1 С, Т 18 з и 15 81 С.П р и м е р 2, На образцы графита, аналогичные использованным в примере 1, по той же технологии наносили диффузионный слой карбида титана толщиной 20- 20 25 мкм, Затем образцы загружали в.графитовый контейнер, заполненный порошковой смесью, содержащей 20% порошка кремния и 80 порошка 3 С, с крупностью частиц 0,6-1,0 мм, и отжигали в вакууме102 Па при 1450 С. За 3 ч силицирующейтермообработки количество поглощенногокремния составило 21 мг/см 2, в структуреполученных покрытий помимо фаз Т 1 С, Т 312и 3 С обнаружены включения свободногокремния,Предлагаемый способ позволяет увеличить скорость поглощения кремния при силицирующей термообработке в 2-4 раза иснизить температуру термообработки,формула изобретенияСпособ получейия защитного диффузионного кремнийсодержащего покрытия науглеграфитовых материалах, включающийнанесение промежуточного слоя и последующую силицирующую термообработку, б т -л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса силицирования за счетувеличения скорости поглощения кремния,в качестве промежуточного слоя используют диффузионный карбид титана.