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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. А. Князев

АО «Композит»

Автор, ответственный за переписку.
Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Россия, Королев

П. А. Стороженко

АО «ГНИИХТЭОС»

Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Россия, Москва

А. Н. Тимофеев

АО «Композит»

Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Россия, Королев

С. В. Жукова

АО «ГНИИХТЭОС»

Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Россия, Москва

М. А. Венков

АО «Композит»

Email: knyazev.kir16@yandex.ru
Россия, Королев

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Температурные зависимости прочности титановых сплавов: 1 – ВТ3-1, 2 – ВТ5-1, 3 – ОТ4, 4 – ВТ1-0 (а) и алюминиевых сплавов: 1 – чистый, 2 – технический, 3 – АМг3, 4 – АМг6, 5,6 – САПы [1] (б)

Скачать (141KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Температурные зависимости прочности при растяжении для МКМ, армированных керамическими высокотемпературными волокнами и без армирования [2]

Скачать (118KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Микрофотография торцов образцов SiCN-1

Скачать (171KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микрофотография торцов образцов SiCN-2

Скачать (170KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микрофотография торцов образцов SiCN-3

Скачать (94KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости прочности SiCN-волокон от температуры термообработки в вакууме

Скачать (181KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимости прочности SiCN-волокон от температуры термообработки на воздухе

Скачать (174KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Микрофотография поверхности образца SiCN-2 после термообработки при 1000 °C на воздухе

Скачать (141KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Микрофотография торцов образцов SiCN-2 после термообработки при 1000 °C на воздухе

Скачать (104KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024