Исследование жаропрочных свойств высокотемпературных керамических волокон SiCN для их применения в металломатричных композиционных материалах

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Карбонитридокремниевые (SiCN) волокна являются высокотемпературными керамическими материалами, работоспособными при температурах выше 1000 °C. В данной работе представлены результаты исследований жаропрочных свойств керамических SiCN-волокон в окислительной среде и вакууме.

Full Text

Restricted Access

About the authors

К. А. Князев

АО «Композит»

Author for correspondence.
Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Russian Federation, Королев

П. А. Стороженко

АО «ГНИИХТЭОС»

Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Russian Federation, Москва

А. Н. Тимофеев

АО «Композит»

Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Russian Federation, Королев

С. В. Жукова

АО «ГНИИХТЭОС»

Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Russian Federation, Москва

М. А. Венков

АО «Композит»

Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Russian Federation, Королев

References

  1. Савилов А.В., Николаева А.В., Сорокова С.Н., Ефременков Е.А., Колесникова К.А. Аэрокосмические материалы. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2021. 246 с.
  2. Watt G. An Investigation of the Use of Metal Matrix Composites for Pressure Vessels. Surrey: Tisics, 2018.
  3. Житнюк С.В. Бескислородные керамические материалы для аэрокосмической техники (обзор) // Тр. ВИАМ. 2018. № 8 (68). С. 81–88.
  4. Flores O., Bordia K., Nestler D., Krenkel W., Motz G. Ceramic Fibers Based on SiC and SiCN Systems: Current Research, Development, and Commercial Status // Adv. Eng. Mater. 2014. V. 16. № 6. P. 621–636.
  5. Flores O., Bordia K., Nestler D., Krenkel W., Motz G. Processing and Characterization of Large Diameter Ceramic SiCN Monofilaments from Commercial Oligosilazanes // Adv. Eng. Mater. 2015. V. 5. № 129. P. 107001–107011.
  6. Flores O., Schmalz T., Krenkel W., Heymann L., Motz G. Selective Cross-Linking of Oligosilazanes to Tailored Meltable Polysilazanes for the Processing of Ceramic SiCN Fibres // J. Mater. Chem. A. 2013. V. 1. P. 15406–15415.
  7. Motz G. Synthesis of SiCN-Precursors for Fibres and Matrices // Adv. Sci. Technol. 2006. V. 50. P. 24–30.
  8. Hooker J.A., Doorbar P.J. Metal Mmatrix Composites for Aeroengines // Mater. Sci. Technol. 2000. V. 16. № 7–8. P. 725–731.
  9. Рыжова О.Г., Стороженко П.А., Герасимов К.Н., Тимофеев П.А., Жукова С.В., Князев К.А., Гумеров Д.Р., Куришев А.О. Керамообразующие полисилазаны для тугоплавких керамических матриц, волокнообразующих составов и покрытий // Тез. докл. IV Всерос. науч.-техн. конф. «Высокотемпературные керамические композиционные материалы и защитные покрытия». М. 2020. С. 42–65.
  10. Рыжова О.Г., Стороженко П.А., Жукова С.В. Способ получения предкерамических волокнообразующих олигоорганосилазанов: Пат. RU 2767238. Заявлено 23.03.2021; опубл. 17.03.2022.
  11. Рыжова О.Г., Стороженко П.А., Жукова С.В. и др. Способ получения олигоборсилазанов: Пат. RU 2546664. Заявлено 30.12.2013; опубл. 10.04.2015.
  12. Жукова С.В., Стороженко П.А., Рыжова О.Г., Драчев А.И., Кузнецова М.Г., Тимофеев П.А. Получение и свойства предкерамических олигоборсилазанов // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 12. С. 1365–1372. doi: 10.31857/S0002337X21120150
  13. ГОСТ 20841.2-75. Продукты кремнийорганические. Методы определения массовой доли кремния.
  14. Соколова О.В., Ворожов Д.Л. Разработка экспрессного способа определения содержания общего углерода в образцах карбида бора с использованием элементного анализатора // Журн. прикл. химии. 2014. Т. 87. № 11. С. 1600–1603.
  15. Баженов М.А., Тихова В.Д., Фадеева В.П. Определение бора в органических соединениях атомно-эмиссионным методом с микроволновой плазмой // Журн. аналит. химии. 2016. Т. 71. № 11. С. 1145–1151.
  16. Клименко Ю.Д., Малинкина Т.А., Агеева Л.Д. Определение тяжелых металлов в порошковых пробах растительных материалов рентгенофлуоресцентным методом // Инновации в атомной отрасли: проблемы и решения. 2021. Т. 13. С. 27.
  17. Гусева М.А., Прокопова Л.А., Хасков М.А. Определение температур плавления твердых полимеров реологическим методом // Завод. лаб. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. № 7. С. 38–43.
  18. Рыжова О.Г., Стороженко П.А., Герасимов К.Н. и др. Керамообразующие полисилазаны для тугоплавких керамических матриц, волокнообразующих составов и покрытий // Высокотемпературные керамические композиционные материалы и защитные покрытия. 2020. С. 42–65.
  19. ГОСТ 32666-2014. Волокно углеродное. Определение диаметра и площади поперечного сечения элементарной нити.
  20. ГОСТ 32667-2014. Волокно углеродное. Определение свойств при растяжении элементарной нити.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Temperature dependences of strength of titanium alloys: 1 - VT3-1, 2 - VT5-1, 3 - OT4, 4 - VT1-0 (a) and aluminium alloys: 1 - pure, 2 - technical, 3 - AMg3, 4 - AMg6, 5,6 - SAPs [1] (b)

Download (141KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Temperature dependences of tensile strength for MCMs reinforced with ceramic high-temperature fibres and without reinforcement [2]

Download (118KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Microphotograph of SiCN-1 specimen faces

Download (171KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Microphotograph of SiCN-2 specimen faces

Download (170KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Microphotograph of SiCN-3 specimen faces

Download (94KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Dependences of SiCN fibre strength on the temperature of heat treatment in vacuum

Download (181KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Dependences of SiCN fibre strength on the temperature of heat treatment in air

Download (174KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Surface micrograph of SiCN-2 sample after heat treatment at 1000 °C in air

Download (141KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Microphotograph of SiCN-2 specimen faces after heat treatment at 1000 °C in air

Download (104KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences