Способ получения шихты для композиционного изделия

(19 5)5 В 02 С 19/00 ъ 41," ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ологии кодисОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по криогенной технике сопытным производством Физико-технического института низких температур АНУССР(56) Труды Европейского совещания по иэмельчению. М.: Изд. лит, по строительству1966. с,328-329,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯКОМПОЗИЦИОННОГО ИЗДЕЛИЯ(57) Изобретение относится к технполучения многокомпонентных высо Изобретение относится к технологиям приготовления многокомпонентных высокодисперсных порошковых смесей неорганических материалов и может быть использовано в порошковой металлургии.Целью изобретения является повышение механической прочности композиционного изделия путем увеличения однородности и удельной поверхности фракций шихты.Измельчение и смешивание порошковых компонентов шихты с разной твердостью в барабане шаровой мельницы, загруженной мелющими телами и указанными компонентами на 1/3 обьема, в среде жидкого азота вначале при ударно-сдвигающей нагрузке, затем сжимающе-сдвигающей нагрузках при отношении времен воздействия нагрузок 1:6 позволяет повысить однородность и удельную поверхность персных порошковых смесей неорганических материалов и может быть использовано для изготовления композиционных изделий методом порошковой металлургии, С целью повышения механической прочности композиционного изделия путем увеличения однородности и удельной поверхности фракций шихты порошковые графит и кремний вместе с мелющими телами загружают в барабан шаровой мельницы на 1/3 объема, измельчают и смешивают названные материалы вначале при ударносдвигающей, затем сжимающе-сдвигающей нагрузках в среде жидкого азота при отношении времен воздействия нагрузок 1:6. 2 табл. фракций шихты, так как создаются условия для разрушения вначале более твердой порошковой компоненты путем удара и сдвига, затем сжатием и сдвигом, при которых разрушаются частицы более мягкой порош- О ковой компоненты, частицы которой обво- О лакивают частицы более твердой (Я компоненты, Тем самым получают однород- фь ную массу, которая при спекании проявляет сО высокие механические свойства в композиционном изделии,Для примера рассмотрим получение углерод-кремниевой шихты для композиционных изделий и элементов высокотемпературной двигательной установки летательного аппарата.Порошковые графит и кремний вместе смелющими телами загружают на 1/3 объема в шаровую мельницу и измельчают и смешивают их в среде жидкого азота вначале привращении барабана шаровой мельницы с частотой 120 теоретической критической частоты, затем - 75 теоретической критической. Вначале разрушаются частицы кремния, как более твердого порошкового компонента за счет воздействия мелющими телами - ударной и сдвигающей нагрузками, При этом в частицах создаются также концентраторы напряжений(зародыши трещин), Затем при переходе к воздействию на частицы сдавливающей и сдвигэющей нагрузками происходит дальнейшее разрушение частиц кремния одновременно с более мягкими частицами графита, причем последние обволакивают частицы кремния, чем обеспечивается качественное смешивание. При сжатии и сдвиге частиц кремния жидкий азот, попадая в созданные ранее трещины, обеспечивает расклинивающее действие, увеличивая тем самым число разрушенных частиц кремния в шихте. В конце процесса в барабаны добавляют предварительно охлажденный жидким;эотом пульвербакелит в качестве органического связующего, который, как наиболее мягкий компонент углерод-кремниевой шихты, измельчается эа короткое время, и его частицы обволакивают упомянутую выше композицию из частиц кремния и графита. Таким образом, получают шихту с увеличенными однородностью и удельной поверхностью фракций шихты,Согласно приведенной табл.1, при получении углерод-кремниевой шихты предлагаемым способом содержание фракций с размером частиц от 1 до 8 мкм составляет 81 (по прототипу 46). Это приводит к увеличению удельной поверхности фракций шихты в 13 раз (см, пример 1) что, в свою очередь, обусловливает повышение механической прочности композиционного изделия, а также его стойкости к теплосменам в 2 раза.П р и м е р 1. Порошковые графит и кремний берут в следующих количествах,от массы шихты: графит 50; кремний 35, и вместе с мелющими телами (стальные шары диаметром 8 мм) загружают на 1/3 объема в стальной барабан шаровой мельницы, которую затем заполняют жидким азотом так, чтобы порошковые компоненты и мелющие 5 тела находились в жидкости. Барабан вращают с частотой 120 ф теоретической критической 30 мин. Частоту вращения снижают до 75 теоретической критической и вращают 180 мин. Отношение времени 1:6. Добав ляют в барабан 15 от массы шихтыпредварительно охлажденного жидким азотом пульвербакелита и с частотой 75( теоретической критической, барабан вращают 30 мин. Общее время равно 240 мин, Шихту 15 выгружают.П р и м е р ы 2-5. То же, что и в примере1. С частотой 120 теоретической критической барабан вращают соответственно 20,15,35 и 40 мин, С частотой 75 - 190, 195, 20 175 и 170 мин, Отношения времен равнысоответственно: 1:8, 1;13, 1:5 и 1;4.Результаты испытаний приведены втабл,1 и 2.Таким образом, получение шихты со гласно способу позволяет повысить механическую прочность композиционного изделия.Формула изобретения Способ получения шихты для компози ционного изделия, включающий измельчение и смешивание дозированных порошковых компонентов разной твердости в барабане шаровой мельницы при воздействии сжимающе-сдвигающей нагрузки, 35 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения механической прочности композиционного иэделия путем увеличения однородности и удельной поверхности фракций шихты, порошковые компоненты и 40 мелющие тела загружают в барабан шаровой мельницы на 1/3 объема, измельчение и смешивание производят в среде жидкого азота вначале при ударно-сдвигающей, затем сжимающе-сдвигающей нагрузках при 45 отношении времен воздействия нагрузок1:6. Таблица 11669549Таблица ФВ скобках дано количество теплосмен, выдерживаемых композиционным изделием до разрушеййя.Составитель Б. Молявко Редактор М. Бокарева Техред М.Моргентал Корректор О, Ципле .Т Заказ 2696 Тираж 368 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/бПроизводственно-издательскиЯ комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101