CZ20003344A3 - Vlákny vyztuľený sendvič s keramickou matricí a způsob jeho výroby a jeho pouľití - Google Patents

Vlákny vyztuľený sendvič s keramickou matricí a způsob jeho výroby a jeho pouľití Download PDF

Info

Publication number
CZ20003344A3
CZ20003344A3 CZ20003344A CZ20003344A CZ20003344A3 CZ 20003344 A3 CZ20003344 A3 CZ 20003344A3 CZ 20003344 A CZ20003344 A CZ 20003344A CZ 20003344 A CZ20003344 A CZ 20003344A CZ 20003344 A3 CZ20003344 A3 CZ 20003344A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fiber
fibers
ceramic matrix
sandwiches
reinforced ceramic
Prior art date
Application number
CZ20003344A
Other languages
English (en)
Inventor
Udo Gruber
Michael Dr. Heine
Andreas Dr. Kienzle
Original Assignee
Sgl Carbon Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sgl Carbon Aktiengesellschaft filed Critical Sgl Carbon Aktiengesellschaft
Publication of CZ20003344A3 publication Critical patent/CZ20003344A3/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/023—Composite materials containing carbon and carbon fibres or fibres made of carbonizable material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • C04B35/573—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained by reaction sintering or recrystallisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
    • C04B35/62209—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse using woody material, remaining in the ceramic products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3821—Boron carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3839—Refractory metal carbides
    • C04B2235/3843—Titanium carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3856—Carbonitrides, e.g. titanium carbonitride, zirconium carbonitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/386—Boron nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3873—Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3891—Silicides, e.g. molybdenum disilicide, iron silicide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/402—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/404—Refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/428—Silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/522—Oxidic
    • C04B2235/5224—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/522—Oxidic
    • C04B2235/5228—Silica and alumina, including aluminosilicates, e.g. mullite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5244—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5248—Carbon, e.g. graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/526—Fibers characterised by the length of the fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5264—Fibers characterised by the diameter of the fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5272—Fibers of the same material with different length or diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5276—Whiskers, spindles, needles or pins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5284—Hollow fibers, e.g. nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5296—Constituents or additives characterised by their shapes with a defined aspect ratio, e.g. indicating sphericity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/249928—Fiber embedded in a ceramic, glass, or carbon matrix
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/249928—Fiber embedded in a ceramic, glass, or carbon matrix
    • Y10T428/249931—Free metal or alloy fiber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/24994—Fiber embedded in or on the surface of a polymeric matrix
    • Y10T428/249942—Fibers are aligned substantially parallel
    • Y10T428/249946—Glass fiber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2918—Rod, strand, filament or fiber including free carbon or carbide or therewith [not as steel]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2922—Nonlinear [e.g., crimped, coiled, etc.]
    • Y10T428/2924—Composite
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2927—Rod, strand, filament or fiber including structurally defined particulate matter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2929—Bicomponent, conjugate, composite or collateral fibers or filaments [i.e., coextruded sheath-core or side-by-side type]
    • Y10T428/2931—Fibers or filaments nonconcentric [e.g., side-by-side or eccentric, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/294—Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
    • Y10T428/2942—Plural coatings
    • Y10T428/2949—Glass, ceramic or metal oxide in coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30—Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

Předložený vynález se týká vlákny vyztuženého sendviče s keramickou matricí a způsobu jeho výroby a jeho použití.
Dosavadní stav techniky
Vysokým teplotám odolnými vlákny a/nebo svazky vláken vyztužené sendviče s keramickou matricí jsou známé již kolem 10 let a používají se v mnoha případech použití, kde jsou na tyto materiály kladeny extremně vysoké požadavky, jako odolnost proti vysokým teplotám a současně vysoká pevnost a duktilita.
vlákny a/nebo svazky vláken matricí, v následujícím krátce použít v oblastech na struktuře matrice mohou
Rozsah, ve kterém se vyztužené sendviče s keramickou označované jako CMC-sendviče, s požadavky na vysoké teploty, nezávisí sendviče. Pokud je matrice sendviče sestavena z různých fází, může se struktura matrice na povrchu CMC-sendviče poškodit uvolněním fáze matrice, která se může tavit při nízkých teplotách a může podléhat chemickým procesům jako oxidace, čímž je doba použití CMC-sendvičů v současné době omezena. Tyto problémy se mohou zvětšit, vystaven mechanickému otěru když je CMC-sendvič přídavně Přitom se uvolňují stálé nové krystality matric, korodujících již při nižších teplotách, které se velmi rychle degradují. Kromě toho mezery v matrici sendviče, vznikající vypadávajícími krytality vytvářejí možnost zvýšeného mechanického záběru. Struktura matrice dále hraje roli při mechanickém namáhání CMC-sendviče ve vztahu k trhlinám, protože u matrice s trhlinami se mohou také mechanicky podstatně snadněji vytrhnout ze sendviče součásti matrice.
• ·· · ·· ·· · ···· ···· • · · · · · ···· • ··· ······ ·· · ··· ·· · ···· ····· ·· · · ·· ··
- 2 Oblasti použití CMC-sendvičfl, u nichž hraje podstatnou roli mechanické namáhání, představují například použití CMC-prvků jako komponent kluzných ložisek a třecích obložení, jako brzdových kotoučů a brzdových obložení. Dříve byly v oblasti brzdových obložení používány zejména sendviče s uhlíkovou matricí, vyztužené uhlíkovými vlákny, tak zvané CFC-sendviče. Tyto materiály však mají nevýhodu nedostatečné teplotní odolnosti materiálu proti oxidaci. Proto existují snahy nahradit uhlíkovou matrici sendviče matricí odolnou proti oxidaci. Přitom se pracuje především se SiC-matrici odolnou proti oxidaci při podstatně vyšších teplotách (1500 °C) s a bez přídavné povrchové ochranné vrstvy, takže se dnes pro třecí obložení jako brzdové kotouče a brzdová obložení používají především uhlíkovými vlákny vyztužené sendviče se SiC-matrici, dále označované jako C/SiC-sendviče.
Existuje také řada způsobů výroby C/SiC-sendvičů, zejména také s ohledem na jejich použití jako komponent brzdových systémů. TakvDE 19710105 a DE 197 11 829 jsou popsány způsoby k výrobě C/SiC-sendvičů, při nichž se alespoň jedna vrstva uhlíku, případně svazek vláken, opatřený ztužující vrstvou pojivá, smíchá s pojivý obsahujícími uhlík s nebo bez dalších plniv, potom se směsi lisují a vytvrdí se, dříve než se karbonizují, případně grafitují a následně se infiltrují tekutým křemíkem.
Odchylný způsob výroby C/SiC sendvičů je popsán v DE 197 49 426. Zde se mřížka z uhlíkových vláken nejprve infiltruje pryskyřicí a následně se vytvrdí. Takto vznikající základní těleso se potom, jako u jiných již popsaných způsobů karbonizuje a infiltruje křemíkem.
Všechny C/SiC-sendviče dosud vyráběné podle shora uvedených způsobů mají nehomogenní strukturu matrice, která se v případě způsobu podle DE 197 10 105 a DE 197 11 829 na
- 3 4 4
4 4 · 4 4 · · 4 ·
4 4444 4·4·
444 444444 44 4
444 44 4 4444
444 44 44 44 4· 44 základě toho vyznačuje tím, že matrice má velké trhliny, které probíhají mezi jednotlivými vlákny a/nebo svazky vláken sendviče. Příčinou toho jsou zřetelně rozdílné součinitele tepelné roztažnosti uhlíkových vláken a SiC tvořící matrici, čímž se při ochlazení silikovaných vzorků vytváří v matrici napětí, které se relaxuje v trhlinách (Werkstoffwoche '98, svazek VII, strana 551). Kromě toho má matrice také fáze čistého uhlíku a/nebo křemíku a tím nemá nijak homogenní složení. Oblasti uhlíku oxidují, to znamená vyhoří ze sendviče, při vyšším teplotním namáhání a oblasti křemíku se taví již při teplotě 1400 °C. Tím těmito způsoby dosud nelze docílit strukturu matrice C/SiC-sendvičů, která je vhodná k dlouhodobému teplotnímu zatížení při vysokých teplotách, zejména při přídavném mechanickém namáhání.
Také podle způsobu podle DE 197 49 462 vyrobené C/SiC-sendviče nemají homogenní matrici. Při tomto výrobním postupu se objevují v matrici velké trhliny již během karbonizace. Tyto se potom při následném křemíkování vyplní tekutým křemíkem, který reaguje s uhlíkovou matricí na SiC. V matrici však zůstávají nezreagované oblasti uhlíku a struktura obsahuje v matrici trhliny.
Těmito obvykle používanými způsoby k výrobě C/SiC-sendvičů není tedy dosud možné vyrobit C/SiC-sendvič, který má pokud možno malý podíl křemíkové a uhlíkové fáze a pokud možno nemá strukturu trhlin, respektive je bez struktury namáhání. a uhlíkové trhlin, která C/SiC-endvič s fáze se však negativně působí při mechanickém pokud možno malým podílem křemíkové může dosáhnout jiným způsobem. Při tomto způsobu podle DE 197 36 560 se práškový karbid křemičitý, který má jednozrnný podíl se střední zrnitostí maximálně 2 um a hrubozrnný podíl se střední zrnitostí mezi 1,5 um a 30 um, smíchá se ztužujícími vlákny, potom se vytvaruje a následně se slinuje. Poněvadž přitom vzniká C/SiC-sendvič s otevřenými • ·
- 4 • « · · 4 > · · · ·
I · φ · · » · · · · · · póry, následně se infiltruje karbonizovatelnou substancí, potom se karbonizuje a následně se jako obvykle infiltruje a křemíkuje tekutým křemíkem. Tento výrobní postup sice vede k cíli, který spočívá ve zlepšené matrici, oproti jiným způsobům má ale nevýhodu, že je po prvním vytvoření SiC-matrice potřebný další infiltrační krok materiálem uvolňujícím uhlík a následující sycení křemíkem, takže způsob neposkytuje hospodárnou výrobu C/SiC-sendvičů. Kromě toho není tímto způsobem řešen problém struktury trhlin.
Podstata vynálezu
Úkol vynálezu proto spočívá ve vytvoření vlákny a/nebo svazky vláken vyztužených sendvičů, které mají oproti stavu techniky zlepšenou matrici s pokud možná homogenním fázovým složením a maximálně jen jemnou strukturou trhlin a mohou se vyrábět dosud již používanými způsoby.
Shora uvedený úkol se vyřeší pomocí význakové části patentových nároků 1 a 28.
Podle vynálezu je vláknem a/nebo svazkem vláken vyztužený sendvič s keramickou matricí charakterizován tím, že obsahuje vlákna /nebo svazky vláken, které sestávají ze dvou různých podílů, které mají rozdílné střední délky vlákna, přičemž oba tyto podíly vláken jsou v celkovém rozložení vláken a/nebo svazků vláken sendviče v návaznosti na délku vláken odděleny minimem v rozložení vláken.
Tím obsahuje CMC-sendvič podíl vláken a/nebo svazků vláken, které mají v průměru podstatně větší délky vláken, než jiné podíly vláken. V následujícím se v rámci této přihlášky vynálezu, včetně patentových nároků rozumí pod pojmem vlákna jak vlákna tak i svazky vkláken.
• · · · • · · · ·· · · • · · · · · · · « · · • · · · · · ···· • · · · · ··· · · · · · • · · ·· · ···· ····· · · ·· · · ··
- 5 Účinek vláken z podílu vláken s větší délkou vláken v sendvičích podle vynálezu odpovídá ztužujíčímu a duktilizačnímu účinku vláken v CMC-sendvičích, jak je již známo podle stavu techniky u CMC-sendvičích. Tento podíl je proto v následujícím označován jako podíl ztužujících vláken.
Účinek druhého podílu vláken, který se od podílu ztužujících vláken odlišuje minimálně podstatně menší střední délkou vláken, je však překvapivý. Účinek tohoto podílu není jako u podílu ztužujících vláken jen ztužující ve smyslu stávajícího stavu techniky. Tento podíl vláken s malou střední délkou vláken, v následujícím uváděný jako podíl matricových vláken, také ovlivňuje strukturu CMC-matrice, nebot vede k homogenní struktuře matrice, které je charakterizována méně a menšími trhlinami v matrici, takže jiné fáze, než fáze předpokládané ve složení matrici se vyskytují jen ve velmi malém rozsahu.
Vlivem podstatně menší délky a často také malé tlouštky a výšky vláken podílu matricových vláken oproti délce a zbývajícím rozměrům podílu ztužujících vláken se mohou matricová vlákna umístit volně v textuře ztužujících vláken a mohou dobře vyplnit zejména prostor mezi ztužujícími vlákny. Důsledkem toho je zvýšená hustota CMC-sendvičů podle vynálezu a matricová struktura, která je podstatně homogenější, protože vláknitou kostrou sendviče podle vynálezu prochází před křemíkováním podstatně jemnější pórový systém, než je dosud známo ze stavu techniky. Dále ovlivňují geometricky menší matricová vlákna také vznik trhlin v matrici, poněvadž vazba matrice na matricová vlákna nevede v matrici ke stejnému napětí jako u ztužujících vláken. V obou případech sice existuje různý součinitel tepelné roztažnosti mezi matricí a vlákny, u matricových vláken se však vytváří při změně teploty systému vlákno/matrice napětí také v matricových vláknech, což nenastává u velkých tuhých ztužujících vláken. Tím se v matrici fc · · fcfc fcfcfcfc • fc fcfc uloženými matricovými vlákny redukuje napětí, čímž má matrice CMC-sendvičů podle vynálezu systém trhlin s méně a menšími trhlinami. Tento efekt je zesílen tím, že se při reakci matrice s vlákny zvláště zkorodují svými rozměry menší matricová vlákna, čímž se sníží hmotnost, takže roste napětí na základě rozdílné tepelné roztažnosti vláken a matrice.
Dále se vynález týká způsobu výroby vlákny vyztužených sendvičů s keramickou matricí, u níž se používají ve výrobním postupu jako výchozí látky dva různé podíly vláken, podíl ztužujících vláken a podíl matricových vláken, s různými délkami, přičemž oba podíly vláken jsou v celkovém rozložení vláken použitých ve výrobním procesu v návaznosti na délku vláken odděleny minimem v rozložení vláken mezi středními délkami vláken vláken.
podílu matricových vláken a podílu ztužujících
Vynález se vyznačuje tím, že se mohou k výrobě sendvičů podle vynálezu použít stávající známé způsoby výroby CMC-sendvičů, když se použije v sendviči, jak je shora popsáno, místo dosud jen jednoho podílu vláken podíl ztužujících vláken a podíl matricových vláken. Touto cestou se jen změnou surovin vyrobí CMC-sendvič podle vynálezu, aniž se stávajících způsobů stanou nevýhodnými.
jinak známé výhody
Vlákna, která jsou obsažena v CMC-sendviči nebo se používají k výrobě CMC-sendvičů, mají výhodně ochrannou vrstvu k ochraně před narůstající korozí při reakci s matricovým systémem, aby nedošlo ke ztrátě jejich ztužujících vlastností. Zlepšená ochrana vláken vázaných do CMC-sendvičů podle vynálezu se může docílit, kde je to možné, více různými vrstvami nad sebou. Přednostně používané ochranné vrstvy sestávají z uhlíku, grafitu, pyrouhlíku, TiC, TiN, SiC, boridu titanu, boridu zirkonia, boridu hafnia, sloučenin na bázi Si, B, C, N a jejich směsí. Jiná nebo přídavná ochrana vlákna se může docílit tím,
99 9
9* ♦· 99 99 • 9 9 9999 9999
9 9999 9999
999 9 99999 99 9
999 99 9 9999
99999 99 99 99 99
- 7 že vlákna používaná při výrobě jsou převrstvena alespoň jednou vrstvou pyrolyzovatelného pojivá, které bylo zpevněno nebo vytvrzeno. Zejména takto převrstvená vlákna se mohou použít ve způsobu výroby podle vynálezu. Ochranná vrstva se pyrolyzuje během výroby CMC-sendviče podle vynálezu.
K vyztužení CMC-sendviče podle vynálezu a při způsobech výroby podle vynálezu se mohou použít všechna vlákna odolná za vysokých teplot, zejména však uhlíková vlákna, grafitová vlákna, SiC vlákna, vlákna oxidu hlinitého, vlákna AI2O3S1O2, vlákna AI2 O3 S1O2 B2 O3 , karbonizované celulózových vláken, dřevěné vlákna a jiná organická a rovněž za vysokých teplot žáruvzorná vlákna na formy vlákna bázi sloučenin, které obsahují Si, C, k vyztužení CMC-sendvičů a při vláken, případně vláken obsažených viskery a nanotrubičky.
Β, N, Al. Rovněž se mohou jejich výrobě použít místo ve svazku, také nanovlákna,
Keramická matrice CMC-sendvičů má přednostně alespoň jednu fázi alespoň jedné z látek ze skupiny uhlík, křemík, bór, hliník, zirkonium a/nebo slitin ze skupiny karbid křemičitý, nitrid křemičitý, oxid křemičitý, nitrid bóru, karbid bóru, SiBCN, AI2O3, Zr02, TiC, silicidy železa a jiné silicidy a rovněž sklokeramika. Zvláště přednostně mají sendviče podle vynálezu matrici z jen jednoho shora uvedeného materiálu velmi málo oblastí se sloučeninou blízkou a slitiny k hlavní v matrici součástí jen fázi. To znamená, k dispozici jen slitiny. Dále může že u slitiny jako matrice jsou malé podíly fází jednotlivých keramická matrice CMC sendvičů podle vynálezu obsahovat také přísady molybdenu, niklu nebo hliníku.
železa, chrómu, titanu,
CMC-sendviče, které se dnes již používají pro technické úkoly s vysokými požadavky, obsahují přednostně uhlíkové a grafitová vlákna, poněvadž jsou použitelná ve velkém • toto · to to to to • · ··· to ·· • · • ·
- 8 « to to to* ·· toto • to· · • toto · • ·· · • ·· · • · ·· technickém rozsahu. PAN-vláken, vláken vláken, fenolových
Jsou vyrobeny pyrolýzou zpravidla na bázi ze smůly, smůly z mezifází, viskozových vláken, polyfenolových vláken a dutých vláken. Proto jsou také CMC-sendviče podle vynálezu vyztuženy přednostně uhlíkovými nebo grafitovými vlákny, respektive se ve způsobu podle vynálezu přednostně používají uhlíková a grafitová vlákna.
CMC-sendviče podle vynálezu vykazují lepší vlastnosti než C/SiC sendviče, tedy materiály, jejichž keramická matrice obsahuje v podstatě fáze z křemíku, uhlíku a karbidu křemíku.
Při výrobě podílů vláken použitých v CMC-sendvičích podle vynálezu existují různé možnosti. Jedna možnost spočívá v tom, že se čerstvá vlákna s nebo bez ochranné vrstvy nařezají v řezacím zařízení přesně na definované délky. V tomto případě sestává délkové rozložení vláken v sendviči téměř z disktrétních délek, které se mohou skládat. V tomto, jakož z také v jiných případech, je možné složit podíl matricových vláken a/nebo podíl ztužujících vláken z různých podílů vláken. Vynález je však charakterizován tím, že jsou střední délky vláken obou podílů zřetelně navzájem odlišné.
Jiný postup výroby vláken pro jednotlivé podíly vláken spočívá v tom, že se sendvič, který již obsahuje vlákna potřebná pro výrobu CMC-sendviče, přemění drcením nebo mletím na drť, která potom má jako součásti vlákna z rozmělněného sendviče s různou délkou. Třídícími postupy, jako například proséváním, se může drť rozložit na jednotlivé frakce, které se odlišují ve svých rozměrech, zejména v délce vláken. Tyto takto vznikající frakce vláken různých rozložení délek se potom mohou použít jako podíl matricových vláken a/nebo podíl ztužujících vláken k výrobě sendvičů podle vynálezu. Při třídění a zejména prosévání drtě je vždy možné, že jednotlivé frakce vláken obsahují vedle vláken stanovené délky vláken také podíl delších • ••0
00 00 00 00 0 0000 0000
0 0000 000» 0 000 000000 00 0
000 00 0 0000 000 00 00 00 00 00
- 9 vláken, to znamená vláken s podstatně větší délkou vláken, než je pro frakci stanovena, poněvadž takováto vlákna mohou při odpovídajícím průřezu z části pokračovat například sítem. Poněvadž tato větší vlákna nemají žádný podstatný vliv na výrobu CMC-sendvičů podle vynálezu, mohou se ve způsobu podle vynálezu používat. Tím může mít rozložení vláken CMC-sendviče podle vynálezu vedle podílu matricového vlákna a podílu ztužujícího vlákna také ještě malý podíl větších vláken.
CMC-sendviče podle vynálezu se oproti CMC-sendvičům, podle stavu techniky vyznačují speciální volbou rozložení geometrických rozměrů v nich obsažených vláken. Rovněž způsob výroby CMC-sendvičů podle vynálezu zlepšuje výrobu CMC-sendvičů tím, že rozložení geometrických rozměrů vláken použitých ve způsobu podléhá výběru.
Toto vybrané rozložení je v následujícím a nárocích popsáno pomocí tak zvaného rozložení vlákán. Pod tím se v dalším rozumí rozložení vláken s ohledem na délku vláken, to znamená rozložení z něhož je patrné, jaké množství vláken má stanovenou délku vláken, respektive jaký obsahuje podíl vláken se stanovenou délkou, vztaženo na celkové množství vláken.
Rozložení vláken CMC-sendvičů podle vynálezu a tomu odpovídající způsob výroby, zkráceně rozložení vláken podle vynálezu, se vyznačuje následujícími vlastnostmi:
Střední délka vláken podílu ztužujících vláken leží mezi 4 mm a 20 mm, přednostně mezi 5 mm a 16 mm a zvláště přednostně mezi 6 mm a 12 mra. Polovina šířky rozložení vláken podílu ztužujících vláken z hlediska délky leží mezi 0,01 mm a 15 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 12 mm a zvláště přednostně mezi 1 mm a 8 mm.
Střední délka vláken podílu matricových vláken leží ι»«· ·♦ ·· ΦΦ φ*
Φ· φ · φ φ φ φφφφ φ φ φφφφ φφφφ φ φφφ φφφφφφ φ· φ φφφ ΦΦ φ φφφφ φφφφφ ΦΦ ΦΦ ΦΦ ΦΦ
- 10 mezi 0,2 a 5 mm, přednostně mezi 0,5 mm a 4 mm a zvláště přednostně mezi 1 mm a 3,5 mm. Polovina šířky rozložení vláken podílu matricových vláken z hlediska délky leží mezi 0,01 mm a 5 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 4 mm a zvláště přednostně mezi 1 mm a 3,5 mm.
Střední šířka vlákna podílu ztužujících vláken leží mezi 0,02 mm a 5 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 3 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 2 mm. Polovina šířky rozložení šířky vláken podílu matricových vláken leží mezi 0,05 mm a 10 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 7 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 3 mm.
Střední šířka vlákna podílu matricových vláken leží mezi 0,02 mm a 2 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 1 mm a zvláště přednostně mezi 0,3 mm a 0,7 mm. Polovina šířka rozložení šířky vláken podílu matricových vláken leží mezi 0,05 mm a 3 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 2 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 1,5 mm.
Poměr střední délky vláken podílu ztužujících vláken ke střední délce vláken podílu matricových vláken činí mezi 1,5 a 10, přednostně mezi 1,8 a 7 a zvláště přednostně mezi 2,1 a 5.
Poměr střední délky vláken ke střední šířce vláken podílu ztužujících vláken činí mezi 2 a 500, přednostně mezi 3 a 100 a zvláště přednostně mezi 4 a 20.
Poměr střední délky vláken ke střední šířce vláken podílu matricových vláken činí mezi 2 a 500, přednostně mezi 3 a 100 a zvláště přednostně mezi 4 a 20.
Další veličina, kterou se často popisují geometrické rozměry vláken je poměr délka/šířka/výška (L/D/H poměr) vláken, ·· ·· » · · 4 ► * · « » 9 9 4 ► · · ·
9 9 9 • · ···
- 11 ve kterém se vychází ze tří geometrických rozměrů vláken, zde zejména svazku vláken, délky vláken, šířky vláken a výšky vláken. Přitom se délka vláken nejprve dělí šířkou vlákna a následně výškou vlákna.
Pro rozložení vláken podle vynálezu lze uvést následující závěry. Střední poměr délka/šířka/výška vláken podílu ztužujících vláken leží mezi 2 a 50000, přednostně mezi 5 a 2000 a zvláště přednostně mezi 10 a 100 a střední poměr délka/šířka/výška vláken podílu matricových vláken leží mezi 2 a 50 000, přednostně mezi 10 a 5000 a zvláště přednostně mezi 30 a 500.
Dále se rozložení vláken podle vynálezu vyznačuje tím, že poměr podílu matricových vláken k celkovému množství vláken leží mezi 0,1 a 0,8, přednostně mezi 0,2 a 0,5 a zvláště přednostně mezi 0,27 a 0,33.
Způsob výroby podle vynálezu k výrobě CMC-sendvičů zahrnuje mezi jiným všechny ze stavu techniky známé způsoby výroby CMC-sendvičů, pokud mají vlákna použitá při výrobě rozložení vláken podle vynálezu.
Přednostní varianta způsobu výroby zahrnuje, například na základě způsobu popsaného v DE 197 49 462, že se v prvním kroku promíchají dva různé podíly vláken, následně se slisují a následně se takto vyrobený polotovar infiltruje polymery, zejména pyrolyzovatelnými polymery. Přitom se mohou společně s polymery infiltrovat také další plniva.
Při mnoha způsobech výroby podle vynálezu se však během míchaní ke dvěma různým podílům vláken přidávají další komponenty k výrobě sedviče. Přednostně se oba různé podíly vláken během míchání smíchají s alespoň jedním karbonizovatelným pojivém. Jako plnivo se mimo jiné především ««*·
- 12 »« »· ·· ·· ·» * ··«· ·«·« 9 · 9 9 9 · · ♦ · ·
9999 999 99 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9
9 99 9 i 99 · · ·« přidávají částice uhlíku, saze, koks, grafit, křemík, karbidy, nitridy, silicidy železa a jiné silicidy a rovněž boridy. Během míchání se mohou doplňkově přidat také jiná pojivá, například ze skupiny pólyvinylalkoholů, methylcelulóz, ethylcelulóz, a butylcelulóz .
Jako karbonizovatelné pojivo se přednostně používá pojivo ze skupiny pryskyřic smůl. Jako pryskyřice se používají všechny pryskyřice ze skupiny termoplastů, fenolových pryskyřic, furanových pryskyřic, polyakrytátových pryskyřic, polyamidových pryskyřic, kyanatových pryskyřic a epoxidových pryskyřic. Jako karbonizovatelné pojivo se mohou použít především pevné a tekuté smůly, destilace kamenného uhlí a karbonizovatelné pojivo se mohou například také použít pojivá ze skupiny polysilanů, polykarbosilanů, polysilazanů, monosacharidů a polysacharidů, polyallylkarbodiimidů, olejů a dehtů.
smůly z mezifází, smola z petrolejová smola. Jako
Podíl vláken, použitý při míchání, činí o celkem 50 až 99 % celkového množství směsi, přednostně 60 až 90 % a zvláště přednostně 65 až 80 % celkového množství směsi.
Podíl ztužujících vláken, použitý při míchání, činí 20 až 80 % celkového množství směsi, přednostně 35 až 65 % a zvláště přednostně 42 až 55 % celkového množství směsi.
Podíl matricových vláken, použitý při míchání, činí 10 až 40 % celkového množství směsi, přednostně 15 až 35 % a zvláště přednostně 20 až 30 % celkového množství směsi.
Směs získaná mícháním se zpravidla následně zhutní. Toto zhutnění se přednostně provádí v zápustkovém lise, izostatickém lise, protlačovacím lise, pístovém lise nebo extruderu, například ve šnekovém extruderu. Přitom nastaví
99 ♦ · « « · · · • · · 9 • 9 9 9
99 «υί·
- 13 • · • · » 99 • · « • · e ♦ • w r· ♦
··»
9· odborník na základě svých znalostí o zhutňování tlak působící na směs tak, že na konci výrobního postupu vede zhutňování k CMC-sendvičům podle vynálezu. Toto zhutnění se přednostně provádí při zvýšené teplotě, když jsou ve směsi jako pojivo pryskyřice zvláště přednostně při teplotách nad teplotou vyztvrzení pryskyřice. Je ale také možné podrobit zhutněný výlisek tepelnému zpracování teprve následně. Tak je také možné, když jsou jako pojivo pryskyřice, podrobit výlisek tepelnému zpracování při teplotě nad teplotou vytvržení pryskyřice a tím výlisek vytvrdit.
Při způsobu výroby CMC-sendvičů podle vynálezu, jejichž matrice obsahuje uhlík a/nebo karbidy, jako například u C/SiC-sendvičů, se často v další postupovém kroku pojivo karbonizuje .
Dále mohou způsoby výroby podle vynálezu také zahrnovat postupové kroky, u nichž se jednou nebo vícekrát pomocí CVI-procesu nebo napouštěním karbonizovatelná substance ukládá do porézního systému vyráběného sendviče a vyrobený sendvič se následně karbonizuje. Přednostně se tento postupový krok použije tehdy, když se má vyrobit nebo při výrobě zhutnit CMC-sendvič, jehož matrice obsahuje uhlík a/nebo karbidy.
Na shora popsané postupové kroky karbonizace sendvičů může jako další postupový krok navazovat grafitizace karbonizovaného předproduktu při teplotách přes 2000 °C.
Způsoby výroby CMC-sendvičů podle vynálezu, jejichž matrice obsahuje také křemík a/nebo silicidy, například C/SiC-sendviče, přednostně zahrnují jako následující postupový krok křemíkování. Toto následující křemíkování se může provádět infiltrací tekutého křemíku nebo křemíkových slitin ze skupiny silicidů železa, chrómu, titanu, molybdenu, niklu a hliníku nebo CVI separací křemíku nebo karbidu křemíku nebo jiných • · • · · · ··· · · · · • · · · • · · ·
• · sloučenin křemíku.
Další provedení způsobu výroby sendviče podle vynálezu s SiC matricí, jako C/SiC-sendviče, se opírá o postup popsaný v DE 197 36 560, přičemž mají použitá vlákna rozložení vláken podle vynálezu.
U tohoto způsobu výroby se smíchají vlákna a/nebo svazky vláken nejprve s práškovým uhlíkem a/nebo karbidem křemíku a/nebo silicidem molybdenu a/nebo karbidem bóru a/nebo nitridem bóru a/nebo nitridem hlinitým a/nebo karbidem titanu. Kromě toho se mohou ke směsi přidat také ještě rozpouštědla. Po smíchání se potom směs podle shora popsaných postupových kroků zhutní. Výlisek vznikající po zhutnění se následně slinuje, potom se napouští karbonizovatelnými substancemi a karbonizuje. Následně také potom i zde nastává, jak je shora popsáno, křemíkování.
CMC-sendviče podle vynálezu se používají zejména u součástí vystavených vysokému teplotnímu zatížení, to znamená například u součástí plynových trubin, jako turbínová kola, u součástí hořáků, u trysek a jejich součástí, u potrubí na topné plyny, u měřících sond, u obalových trubek pro sondy, u komponent tepelné ochrany kosmických lodí a pohonných jednotek letadel, u tepelných clon, nosných komponent pro zrcadla, antény a reflektory, u komponent střel, u roštů ohniště a u komponent tepelných výměníků. Přednostní oblastí použití CMC-sendviče podle vynálezu se nachází tam, kde k zatížení vysokými teplotami ještě také přistupuje mechanické namáhání. Příklady takovéhoto použití představují třecí materiály jako brzdové kotouče a brzdová obložení pro letadla, železniční vozidla a automobily a komponenty kluzných ložisek a kluzných prvků.
Přehled obrázků na výkresech • ·
- 15 • · · · · · • · · · · · • ····· · ·
Vynález je v následujícím dále blíže příkladech svého provedení pomocí výkresů.
objasněn na
Na výkresech znázorňuje:
obr . 1 celkové rozložení vláken v vynálezu, CMC-sendviče podle
obr. 2 celkové rozložení vláken v jiném vynálezu, CMC-sendviči podle
obr . 3 celkové rozložení vláken v sítové frakci ,
obr . 4 celkové rozložení vláken v podle vynálezu, dalším CMC-sendviči
obr . 5 strukturu CMC-sendviče podle stavu techniky a
obr. 6 strukturu CMC-sendviče podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 exemplárně znázorňuje celkové rozložení X vláken u CMC-sendviče podle vynálezu. Přitom je patrné rozložení 2 vláken podílu matricových vláken 21 až 21 ' a rozložení X vláken podílu X ztužujících vláken 20. 20 . přičemž ze součtu rozložení 2, X vláken vyplývá celkové rozložení 1 vláken. Je zřetelně patrné, že střední délka vláken podílu 4. matricových vláken 21 až 21/''' se zřetelně odlišuje od střední délky podílu 5. ztužujících vláken .20., 20 \ takže celkové rozložení 1 vláken má mezi středními délkami podílil 4., X minimum 6.. Rozložení 2, X vláken jednotlivých podílů 4_, 5. vláken jsou charakterizována polovinou 7_, 8. šířky jednotlivých rozložení 2., X vláken.
• · · · · ·· ·
Β · · · · ·· · • Β · · · · · ·· ·
Na obr, 2 je znázorněno
Β · · · ·· ·· celkové rozložení 1 vláken jiného CMC-sendviče podle vynálezu. Toto rozložení 1 vláken se vyznačuje tím, že jak rozložení 2. vláken podílu 4 matricových vláken 21 až 21'' tak i rozložení 3. vláken podílu 5. ztužujících vláken 20., 20 ' mají velmi malou polovinu 7., £ šířky. Z toho vyplývá mezera 9. v celkovém rozložení £ vláken. Zde znázorněné celkové rozložení £ vláken nastává například tehdy, když se ve výrobním procesu CMC-sendviče používají vlákna, které byly pro oba podíly 4., £ vláken přesně přiříznuty na definovanou délku.
Obr. 3 znázorňuje celkové rozložení 10 vláken sítové frakce, jaké se například obdrží, když byl rozemlet sendvič obsahující uhlíková vlákna a drť se rozdělí v sítovém zařízení na jednotlivé sítové frakce. Při prosévání totiž nepokračují sítem jen vlákna z rozložení 11 vláken, stanoveného pro frakci, nýbrž je také možné, že sítovými otvory pokračuje jistý podíl velmi dlouhých vláken po délce tak dlouho, jak dovoluje průřez vlákna. Z toho vyplývá v každé sítové frakci podíl vláken s větší délkou, jehož rozložení 12 vláken s větší délkou je na obr. 3 znázorněno nad rozložením 11 vláken, stanoveného pro frakci. Z obou rozložení 11 a 12 vláken v součtu vyplývá rozložení 10 vláken sítové frakce. Polovina 13 šířky sítové frakce však není podílem vláken s větší délkou ovlivněna.
Na obr. 4 je znázorněno celkové rozložení £ vláken dalšího CMC-sendviče podle vynálezu. V tomto příkladu jsou sestavena vlákna sendviče z jednotlivých sítových frakcí. Podíl 4_ matricových vláken 21 až 21''' sestává z jedné sítové frakce, jehož rozložení vláken opět má podíl prvních delších vláken £6. Podíl ztužujících vláken 20, 20' je v tomto příkladě sestaven ze dvou sítových frakcí, jejichž rozložení £4, 14' vláken jsou na obr. 4 znázorněna jednotlivě. Tím má celkové rozložení £ vláken v oblasti podílu ztužujících vláken 20, 20' mezi středními hodnotami £5, 15 ' jednotlivých sítových frakcí ► fcfc « » · · 4 • fc ·· ··· · • · · · · · • · · · · ··· • fcfc · * · • fc· fcfc fcfc ··
- 17 malé minimum 19. Toto malé minimum 19 je však podstatně výrazné než minimum 6. celkového rozložení 1. vláken mezi podílem A matricových vláken 21 až 21'''' a podílem J5 ztužujících vláken 20, 2.0' . Na základě složení podílu ztužujících vláken ze dvou sítových frakcí má rozložení ztužujících vláken 20., 20 ' podstatně větší polovinu 8. šířky rozložení ztužujících vláken 2 0, 20 ' než polovina 7. šířky rozložení 2 vláken podílu 4.
matricových vláken 21 až 21'''', Dále je pro toto celkové rozložení 1 vláken charakteristické, že se v sendviči sčítají podíly vláken s větší délkou z jednotlivých sítových frakcí, to znamená první delší vlákna 16 z podílu 4 matricových vláken 21 až 21'''' s dalšími delšími vlákny 18 z jednotlivých sítových frakcí 17, 17 ' ztužujících vláken IQ, 20' .
Na obr. 5 je znázorněna struktura CMC-sendvičů podle stavu techniky, jaká je patrná například na výbrusu. V sendviči jsou patrná vlékna 20. 20.', 20 ' ' a 20''', které jsou v tomto příkladě pro jednoduchost nasměrovány přímo, obecně však mohou zaujímat jakoukoliv jinou vzájemnou polohu. Dále je patrná zbývající plocha výřezu keramické matrice 24 sendviče. Tato matrice 24 má široké trhliny 22., 22.', 22 ' ' . 22.''' a 2 2''''.
které probíhají od vlákna 20., 20', 20.'' k vláknu IQ, 20.', 20' ' a nejčasteji vznikají při ochlazení sendviče po jeho výrobě, mohou však být také vyvolány vysokým tepelným zatížením materiálu. Příčiny toho spočívají, jak již bylo shora objasněno v různé teplené roztažnosti vláken 20, 20.', 20 ' ' a matrice 24, což při tepelném namáhání vede k napětí v matrici 24, které potom relaxuje v podobě vzniku velkých trhlin 22., 22 ', 22' ' .
22' ' ' a 22' .
Obr. 6 ukazuje ve schématickém zobrazení strukturu CMC sendviče podle vynálezu, odpovídající obr. 5, jaká je například patrná na výbrusu. Je patrné, že část ztužujících vláken 20, 20' byla oproti příkladu na obr. 5 nahrazena kratšími a často také menšími matricovými vlákny 21 až 21''''. Kratší matricová mene • · • fc • fcfc · fcfc » fcfc <
I · · « vlákna 21 až 21 ' ' ' ' mohou být umístěna, přes přímé uspořádání ztužujících vláken 20 , 20(% v libovolném směru mezi ztužujícími vlákny 2.0, 20 '. Dalším podstatným rozdílem je, že matrice 24. CMC-sendviče má zcela jinou strukturu trhlin 23 až 23 ' ' ' ' . V matrici 24 se v menším rozsahu, než má struktura CMC-sendvičít podle stavu techniky, jak ukazuje obr. 5, nacházejí jen podstatně menší trhliny 23 až 23 ' ' ' ' . Kromě toho trhliny 23 až 23 ' ' ' ' nevykazují tak stejnoměrné uspořádání mezi ztužujícími vlákny 20., 20 ' , jak je patrné na struktuře na obr. 5. Dále je patrné, že část trhlin 23 až 2 3 ' ''' neprobíhá od vlákna 20., 10.', 21 až 21' ' ' ' do vlákna 20., 20 ', 21 až 21' ' ' ' . nýbrž vychází z vlákna 20, 20 ' . 21 až 21 ' ' ' ' , například z vlákna 21'''' a končí v matrici 24. Tato stuktura trhlin .23. až 23 vyplývá, jak již bylo diskutováno, z toho, že při tepelném namáhání CMC-sendvičů nevznikají nejen v matrici 24, nýbrž také v matricových vláknech 21 až 21'''' napětí podmíněná rozdílnou tepelnou roztažnosti vláken 2.0, 20.', 21 až 21''''. Malá energie napjatosti akumulovaná v matricovém systému vede k tomu, že se jen část této energie odbourá ve formě trhlin 23 až 23' ' ' ' . Typická proto také je zmenšená velikost trhlin 23 až 23'''' a směřování trhlin 23 až 23.'''' do matrice 24.
V následujícím jsou znázorněny CMC-sendviče s k U C/SiC-sendvičů se přitom na C/SiC-sendvičích exemplárně nim se pojícími zlepšeními, jedná jen o příklad pro
CMC-sendviče podle vynálezu. Podle shora uvedeného výkladu jsou podobné výsledky patrné také na jiných CMC systémech.
V těchto příkladech se porovnávají C/SiC-sendviče podle vynálezu, které byly vyrobeny na bázi podílu 5. ztužujících vláken 20. 20 ' a podílu matricových vláken 21 až 21 způsobem zveřejněným ve zveřejněné přuhlášce DE 197 10 105, s příslušnými C/SiC-sendviči, které však mají jen jeden podíl 4.» A vláken.
• · • · · · i · · · y · · • · · » ···♦·· • 9 · · · · ♦ ··· · · ·· ·· • · • · ·
9 · • · · • · · ·
Zkoušky mají následující složení vláken:
Tabulka 1: Složení podílů vláken
podíl matricových vláken podíl ztužujících vláken
č. zkoušky množství střední délka množství střední délka
vláken (%) vláken (mm) vláken (%) vláken (mm)
1 0 - 100 18 + 2,7
2 0 - 100 15 ± 2,55
3 0 - 100 11 ± 2,5
4 20 3 + 1,5 80 16 + 2,6
5 20 3 + 1,5 80 15 ± 2,55
6 20 3 ± 1,5 80 11 ± 2,5
7 30 3 ± 1,5 12 15 + 2,55
18 11 ± 2,5
40 8 + 2,5
Podíly 4, 5 vláken použité ve zkouškách přitom mají následující tlouštky vláken:
Tabulka 2: Rozměry jednotlivých frakcí svazků vláken
střední délka vlákna (mm) střední tlouštka vlákna (mm)
3 ± 1,5 0,5 ± 0,4
8 + 2,5 1,46 + 0,7
11 + 2,5 1,46 + 0,75
15 + 2,55 1,46 + 0,8
16 + 2,6 10 + 1,5
18 + 2,7 15 + 2,5
0000
0* 00 ► · 0 « » » · 0 » 0 000
Všech 7 zkoušek bylo vyrobeno následně:
Nejprve byl vyroben pregel ze svazků uhlíkového vlákna 3K (3000 jednotlivých filament), přičemž uhlíková vlákna byla vyrobena na bázi PAN vláken. K tomu byly svazky vlákna spleteny do tkaniny, následně byla tkanina napuštěna ve fenolové pryskyřici a na obou stranách opatřena oddělitelným papírem. Potom byla tkanina napuštěná pryskyřicí ohřátá na 130 °C.
Následně byly desky pregelu položeny na sebe a stlačeny do výlisku. Ten byl následně vypálen při teplotě 900 °C, přičemž vypalovací křivka měla v oblasti mezi 400 °C a 600 °C nárůst 5 °C za minutu. Následně bylo takto získané CFG těleso nejprve po sobě napuštěno smolou z destilace kamenného uhlí s bodem měknutí 60 °C a potom bylo k dalšímu zhutnění vypáleno při 900 °C.
Takto získané CFC těleso potom bylo nejprve v čelisťovém drtiči (výrobce: fa. Alpíne Hosokawa) rozmělněno na svazky vláken. Následně byly svazky vláken tříděny v rotační prosévačce s kmitavými pohyby (výrobce: fa. Alpíne Hosokawa) na jednotlivé frakce vlákna, přičemž sítové vložky {sítová plocha 1,15 m2 měla podle ISO 9044 světlou velikost ok 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm a 6 mm. Jako výsledek tohoto sítového postupu se obdržely shora popsané frakce vláken, přičemž hodnota za značkou ± udává polovinu šířky jednotlivých frakcí, která vyplývá z rozložení svazků vláken jednotlivých frakcí vláken ve vztahu k délce svazků vláken a šířce svazků vláken.
Potom byla pro každou zkoušku vyrobena ve hnětači (výrobce: fa. Werner & Pfleiderer) směs ze 70 % svazků vláken shora uvedeného složení a jako pojivá 21 % fenolové pryskyřice a 9 % smoly z destilace kamenného uhlí (bod měknutí 230 °C).
Následně byly směsi tlaku 12 kp/cm2 a karbonizace zkoušek lisovány v zápustkovém lise při měrném teplotě 130 °C. Potom byla provedena při 900 °C pod ochranným plynem a fc fc fc fc
··*· • · fc * • fcfc • · • fc fc · • fcfc · · fc · • fc • · fc · grafitizace zkoušek při 2000 °C na 24 hodin. Následně byla provedena při 1700 °C ve vakuu infiltrace zkoušek tekutým křemíkem, čímž se vytvoří SiC struktura matrice zkoušek.
Při pozorování výbrusů shora uvedených zkoušek v optickém mikroskopu jsou zřetelně patrné rozdíly ve struktuře matrice 24 zkoušek, podle toho zda obsahují podíl matricového vlákna 21 až 21 ' ' ' . Pozorované struktury odpovídají schmématických zobrazením na obr. 5 a 6. Zatímco zkoušky, které mají jen podíl ztužujících vláken 20., 20', mají v matrici 24 značný počet velkých trhlin 2_2, 22_', 22'', 22_'' ' a 22' ' ' ', které probíhají od svazku vláken ke svazku vláken, vykazuje struktura C/SiC zkoušek podle vynálezu ve zmenšeném počtu jen jemné trhliny 23 až 23/''' , přičemž trhliny zčásti vychází z matricového vlákna 21 až 21 a končí v matrici 24.
Změnu hustoty a vyšší hustotu u C/SiC zkoušek podle vynálezu lze vyčíst z tabulky 3.
Kromě toho jsou v tabulce 3 uvedeny fázové podíly jednotlivých fází křemíku, uhlíku a SiC. Je patrné, že je podíl fází křemíku a uhlíku v C/SiC zkouškách podle vynálezu zřetelně snížen, což podstatně zlepšuje možnosti použití materiálu. Přitom se ještě dbá na to, aby podíl uhlíku z velké části pocházel z uhlíkových vláken. Takovéto materiály jsou zvláště vhodné v případech použití s mechanickým namáháním, například pro třecí obložení. Dobré výsledky byly docíleny především s těmito materiály jako brzdovými obloženími.
Tabulka 3: Hustota a složení zkoušek ····
- 22 ♦ * · · • ♦ · · t ♦ ♦ * · • · · · ··· • · · · · ·· ·· *· ·· ·· • · · 9 • 9 9 · • · · · 9 • 9 9 ·
99
č. zkoušky hustota (g/cm2) podíl SiC (%) podíl Si (%) podíl C (%)
1 2,10 31,2 24,8 44,0
2 2,01 30,0 25,0 45,0
3 2,08 30,0 25,2 44,8
4 2,43 51,8 16,7 31,5
5 2,41 51,2 16,5 32,3
6 2,43 51,6 16,5 31,9
7 58,0 11,0 31,0
φ<* ·

Claims (76)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, vyznačující se tím, že obsahuje dva různé podíly (4, 5) a vláken (20, 20', 21 až 21'''') s různou střední délkou vláken (20, 20', 21 až 21''''), které jsou v celkovém rozložení (1) vláken (20, 20', 21 až 21'''') v návaznosti na délku vláken (20, 20', 21 až 21'''') odděleny minimem (6).
  2. 2. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň část vláken (20, 20', 21 až 21'''') je opatřena alespoň zčásti povlakem.
  3. 3. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vlékna (20, 20', 21 až 21'''') jsou tvořena vlákny ze skupiny uhlíkových vláken, grafitových vláken, vláken SiC, vláken oxidu hlinitého vláken AI2O3SÍO2, vláken AI2 O3 S1O2 B2 O3 , karboni zovaných forem celulózových vláken, dřevěných vláken a jiných organických vláken a rovněž za vysokých teplot žáruvzorných vláken na bázi sloučenin, které obsahují Si, C, Β, N, Al.
  4. 4. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že vlákna (20, 20', 21 až 21'''') jsou zčásti nebo úplně tvořena nanovlákny, viskery a nanotrubičkami.
  5. 5. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že keramická matrice (24) obsahuje fáze z alespoň jedné z látek ze skupiny uhlík, křemík, bór, hliník, zirkonium a/nebo slitin ze skupiny karbid křemičitý, nitrid křemičitý, oxid křemičitý, nitrid bóru, karbid bóru, SiBCN, AI2O3, Zr02, TiC, silicidy železa a další silicidy a rovněž sklokeramika.
    9 4
    9 4
    9 9
    4 4
    9 «
    4 ♦ •
    4 9 4 ♦ ·· · ♦ 0
    4 9 • · ♦ · • · · « • 994 4 4
    9 9 4
  6. 6. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle nároku 5, vyznačující se tím, že keramická matrice (24) obsahuje přísady železa, chrómu, titanu, molybdenu, niklu nebo hliníku.
  7. 7. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 3, 5 nebo 6, vyznačující se tím, že obsahuje jen uhlíková a grafitová vlákna.
  8. 8. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle nároku 7, vyznačující se tím, že obsahuje uhlíková a/nebo grafitová vlákna vyrobená pyrolýzou na bázi PAN-vláken, vláken ze smůly, smůly z mezifází, viskozových vláken, fenolových vláken, polyfenolových vláken a dutých vláken.
  9. 9. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 5 až 8, vyznačující se tím, že keramická matrice (24) obsahuje fáze křemíku, uhlíku a/nebo karbidu křemíku.
  10. 10. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že doplňkově k podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') a podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') obsahuje ještě podíl delších vláken (16, 18).
  11. 11. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že podíl (5) ztužujících vláken (20, 20') a/nebo podíl (4) matricových vláken (21 až 21'''') jsou sestaveny z více podílů vláken s různou střední délkou vlákna.
  12. 12. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že alespoň část vláken (20, 20', 21 až 21'''') má alespoň • · ·
    - 25 ··· · zčásti alespoň jednu ochrannou vrstvu z uhlíku, grafitu, pyrouhlíku, TiC, TiN, SiC, boridu titanu, boridu zirkonia, boridu hafnia, sloučenin na bázi Si, B, C, N a jejich směsí.
  13. 13. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že alespoň část vláken (20, 20', 21 až 21'''') je alespoň zčásti opatřena alespoň jednou vrstvou zpevněného, vytvrzeného a pyrolyzovaného pojivá.
  14. 14. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že střední délka vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') leží mezi 4 mm a 20 mm, přednostně mezi 5 mm a 16 mm a zvláště přednostně mezi 6 mm a 12 mm.
  15. 15. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že střední délka vláken podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') leží mezi 0,2 a 5 mm, přednostně mezi 0,5 mm a 4 mm a zvláště přednostně mezi 1 mra a 3,5 mm.
  16. 16. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že střední šířka vlákna podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') leží mezi 0,02 mm a 5 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 3 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 2 mm.
  17. 17. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že střední šířka vlákna podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') leží mezi 0,02 mm a 2 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 1 mm a zvláště přednostně mezi 0,3 mm a 0,7 mm.
    ··♦ · ·· 99 ·· ·· «< w · · · · · · · í * « 9 9 9 · 999* « 99« >····· · · * * · 9 99 9 9«** «*•99 99 «9 ·· · ♦
    - 26
  18. 18. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že poměr střední délky vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') ke střední délce vláken podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') činí mezi 1,5 a 10, přednostně mezi 1,8 a 7 a zvláště přednostně mezi 2,1 a 5.
  19. 19. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že poměr střední délky vláken ke střední šířce vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') činí mezi 2 a 500, přednostně mezi 3 a 100 a zvláště přednostně mezi 4 a 20.
  20. 20. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že poměr střední délky vláken ke střední šířce vláken podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') činí mezi 2 a 500, přednostně mezi 3 a 100 a zvláště přednostně mezi 4 a 20.
  21. 21. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 20, vyznačující se tím, že střední poměr délka/šířka/výška vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') leží mezi 2 a 50000, přednostně mezi 5 a 2000 a zvláště přednostně mezi 10 a 100.
  22. 22. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 21, vyznačující se tím, že střední poměr délka/šířka/výška vláken podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') leží mezi 2 a 50000, přednostně mezi 10 a 5000 a zvláště přednostně mezi 30 a 500 .
  23. 23. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 22, vyznačující se tím, že • · · ·· · ·9 poměr podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') k celkovému množství vláken leží mezi 0,1 a 0,8, přednostně mezi 0,2 a 0,5 a zvláště přednostně mezi 0,27 a 0,33.
  24. 24. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 23, vyznačující se tím, že polovina (8) šířky rozložení (3) vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') z hlediska délky leží mezi
    0,01 mm a 15 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 12 mm a zvláště přednostně mezi 1 mm a 8 mm.
  25. 25. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 24, vyznačující se tím, že polovina (7) šířky rozložení (2) vláken podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') z hlediska délky leží mezi 0,01 mm a 5 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 4 mm a zvláště přednostně mezi 1 mm a 3,5 mm.
  26. 26. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 25, vyznačující se tím, že polovina šířky rozložení šířky vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') leží mezi 0,05 mm a 10 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 7 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 3 mm.
  27. 27. Vlákny vyztužený sendvič s keramickou matricí, podle alespoň jednoho z nároků 1 až 26, vyznačující se tím, že polovina šířky rozložení šířky vláken podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') leží mezi 0,05 mm a 3 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 2 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 1,5 mm.
  28. 28. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24), vyznačující se tím, že se jako výchozí látky používají dva různé podíly (4, 5) »·*· ·· ·· ·· ·♦ ···· · · · * ··«· · · * * • ··»»·· · · ·· • · 4 ·» ♦ ·
  29. 29.
  30. 30.
  31. 31.
  32. 32.
    vláken (20, 20', 21 až vláken (20, 20') a podíl 21'''') s různými délkami, (1) vláken (20, 20', 21
    21''''), podíl (5) ztužujících (4) matricových vláken (21 až přičemž se v celkovém rozložení až 21'''') v návaznosti na délku vláken (20, 20', 21 až 21'''') vytvoří mezi středními délkami podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') a podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') minimum (6).
    21 až 21 ) (24) podle vyztužených nároku 28,
    Způsob výroby vlákny (20, 20', sendvičů s keramickou matricí vyznačující se tím, že se v prvním kroku promíchají dva různé podíly (4, 5) vláken (20, 20', 21 až 21''''), následně se slisují a následně se takto vyrobený polotovar infiltruje polymery, zejména pyrolyzovatelnými polymery.
    Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') sendvičů s keramickou matricí (24) podle vyznačující se tím, že se přídavně s polymery další plniva.
    vyztužených nároku 29, inf iltruj í
    Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 28, vyznačující se tím, že se k oběma různým podílům (4, 5) vláken (20, 20', 21 až 21'''') přidávají další komponenty.
    během míchání
    Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 31, vyznačující se tím, že se používají vlákna (20, 20', 21 až 21'''') ze skupiny uhlíkových vláken, grafitových vláken, vláken SiC, vláken oxidu hlinitého vlákny AI2O3S1O2, vláken AI2O3SÍO2B2O3, karbonizovaných forem celulózových vláken, dřevěných vláken a jiných organických vláken a rovněž za vysokých teplot žáruvzorných vláken na bázi sloučenin, které obsahují Si,
    - 29 99 99
    99 · « * ♦ · ♦
    9 9 9 • 9 · * 9 «9 ·· «« ·· ··»· 9 9 9 9 • · · « · 9 · · • 9 · · · 9 · · · * • · · ♦ · 9 »
    99 ♦· 9· 99
    C, Β, N, Al.
  33. 33. Způsob výroby vlákny {20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 32, vyznačující se tím, že se místo vláken (20, 20', 21 až 21'''') zčásti nebo zcela používají nanovlákna, viskery a nanotrubičky.
  34. 34. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 33, vyznačující se tím, že se používají vlákna (20, 20', 21 až 21''''), z nichž alespoň část má alespoň zčásti alespoň jednu ochrannou vrstvu z uhlíku, grafitu, pyrouhlíku, TiC, TiN, SiC, boridu titanu, boridu zirkonia, boridu hafnia, sloučenin na bázi Si, B, C, N a jejich směsí.
  35. 35. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 34, vyznačující se tím, že se alespoň část vláken (20, 20', 21 až 21'''') alespoň zčásti opatří alespoň jednou vrstvou pyrolyzovatelného pojivá, které se zpevní a vytvrdí.
  36. 36. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 32, vyznačující se tím, že se míchají jen uhlíková a grafitová vlákna.
  37. 37. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 36, vyznačující se tím, že se míchají uhlíková a/nebo grafitová vlákna vyrobená pyrolýzou na bázi PAN-vláken, vláken ze smůly, smůly z mezifází, viskozových vláken, fenolových vláken, polyfenolových vláken a dutých vláken.
    < «
    9 < * » · · • « · ·« ·· *· * • · • * · * ♦ * • · · ··
    -so99 * · • · · · « · · · • · ··» se. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 31 až 37, vyznačující se tím, že se k oběma podílům (4, 5) vláken (20, 20', 21 až 21'''') během míchání přimísí alespoň jedno karbonizovatelné pojivo.
  38. 39. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 31 až 38, vyznačující se tím, že se ke směsi přidává plnivo jako částice uhlíku, saze, koks, grafit, křemík, karbidy, nitridy, silicidy železa a jiné silicidy a rovněž boridy.
  39. 40. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 31, vyznačující se tím, že se k oběma podílům (4, 5) vláken (20, 20', 21 až 21'''') během míchání přimíchá alespoň jedno pojivo ze skupiny polyvinylalkoholů, methylcelulóz, ethylcelulóz, a butylcelulóz.
  40. 41. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 38, vyznačující se tím, že se jako karbonizovatelné pojivo přimísí pojivo ze skupiny pryskyřicí a smol.
  41. 42. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 41, vyznačující se tím, že se přimísí pryskyřice ze skupiny termoplastů, fenolových pryskyřic, furanových pryskyřic, polyakrylátových pryskyřic, polyimidových pryskyřic, kyanatových pryskyřic a epoxidových pryskyřic.
  42. 43. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 38, vyznačující se tím, že se jako karbonizovatelná pojivá vyztužených ·· «· • · · · • · · · • »· · • · · · ·· ·· • «»·· ·· · • ·
    - 31 • · · • » · »·« ·· · »· • · · · • · · · • · ··· • · ·» přimísí pojivá ze skupiny polysilanů, polykarbos i lánů, polysilazanů, monosacharidů a polysacharidů, polyallylkarbodiimidů, olejů a dehtů, pryskyřic a smůl.
  43. 44. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''' sendviči! s keramickou matricí (24) podle vyznačující se tím, že se přimísí pevné smůly z mezifází, smola z destilace a petrolejová smola.
    vyztužených nároku 41 , a tekuté smůly, kamenného uhlí
  44. 45. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21 vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 31 až 44, vyznačující se tím, že se směs po smíchání zhutn í.
  45. 46. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 45, vyznačující se tím, že se zhutnění provádí v zápustkovém lise, izostatickém lise, protlačovacím lise, pístovém lise nebo extruderu.
  46. 47. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 45 nebo 46, vyznačující se tím, že se zhutnění provádí při zvýšené teplotě.
  47. 48. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 45 až 47, vyznačující se tím, že se zhutnění provádí při teplotách nad teplotou vyztvrzení pryskyřičného pojivá ve směsi.
  48. 49. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 45 až 47, vyznačující se tím, že se po lisování • · • · • · ·· ·· výlisek podrobí tepelnému zpracování při teplotě nad teplotou vytvrzení pryskyřičného pojivá ve směsi.
  49. 50. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 38 až 49, vyznačující se tím, že se v dalším postupovém kroku karbonizuje pojivo.
  50. 51. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 31, vyznačující se tím, že se vlákna smíchají s uhlíkem a/nebo karbidem křemíku a/nebo silicidem molybdenu a/nebo karbidem bóru a/nebo nitridem bóru a/nebo nitridem hlinitým a/nebo karbidem titanu.
  51. 52. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 51, vyznačující se tím, že se ke směsi přidá rozpouštědlo.
  52. 53. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 51 a 52, vyznačující se tím, že se směs po smíchání zhutní.
  53. 54. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 53, vyznačující se tím, že se zhutnění provádí v zápustkovém lise, izostatickém lise, protlačovacím lise, pístovém lise nebo šnekovém extruderu.
  54. 55. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 54, vyznačující se tím, že se výlisek vznikající po zhutnění následně slinuje, načež se napouští karbonizovatelnými substancemi a karbonizuje se.
    • · • · · · • · · · ·· ··
    - 33 • · · · • · · · · · • · · ·· ·· ··
  55. 56. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 55, vyznačující postupových krocích jednou nebo napouštění do
    CVI-procesu substance materiálu a karbonizuje.
    že se v dalších vícekrát pomocí karbonizovatelná se tím, nebo ukládá porézního systému vyráběného pojeného vyrobený pojený materiál se následně
  56. 57. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 56, vyznačující se tím, že se jako další postupový krok provádí grafitizace při teplotách přes 2000 °C.
  57. 58. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 57, vyznačující se tím, že se v následném postupovém kroku provádí křemíkování.
  58. 59. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21) vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle nároku 58, vyznačující se tím, že se následující křemíkování provádí infiltrací tekutého křemíku nebo křemíkových slitin ze skupiny silicidů železa, chrómu, titanu, molybdenu, niklu a hliníku nebo CVI separací křemíku nebo karbidu křemíku nebo jiných sloučenin křemíku.
  59. 60. Způsob výroby vlákny (20, 20 ', 21 až 21) vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 59, vyznačující se tím, že se používá podíl (5) ztužujících vláken (20, 20') se střední délkou vláken mezi 4 mm a 20 mm, přednostně mezi 5 mm a 16 a mm a zvláště přednostně mezi 6 mm a 12 mm.
    • · · · ·
    - 34
  60. 61. Způsob výroby vlákny (20, 20“, 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 60, vyznačující se tím, že se používá podíl (4) matricových vláken (21 až 21'''') se střední délkou vlákna mezi 0,2 a 5 mm, přednostně mezi 0,5 mm a 4 mm a zvláště přednostně mezi 1 mm a 3,5 mm.
  61. 62. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 61, vyznačující se tím, že se používá podíl (5) ztužujících vláken (20, 20') se střední šířkou vlékna mezi 0,02 mm a 5 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 3 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 2 mm.
  62. 63. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 62, vyznačující se tím, že se používá podíl (4) matricových vláken (21 až 21'''') se střední šířkou vlákna mezi 0,02 mm a 2 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 1 mm a zvláště přednostně mezi 0,3 mm a 0,7 mm.
  63. 64. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 63, vyznačující se tím, že se používá poměr střední délky vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') ke střední délce vláken podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') mezi 1,5 a 10, přednostně mezi 1,8 a 7 a zvláště přednostně mezi 2,1 a 5.
  64. 65. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 64, vyznačující se tím, že se používá poměr střední délky vláken ke střední šířce vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') mezi 2 a 500, přednostně mezi 3 a 100 a zvláště přednostně mezi 4 a 20.
    ·· ·· • · · · • · · · • · · · • · · · ·· ··
    - 35 • · • · · · · • · · · · • · · · ··· • · · · · • · · · · · ·
  65. 66.
  66. 67 .
  67. 68.
  68. 69.
    Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 65, vyznačující se tím, že se používá poměr střední délky vláken ke střední šířce vláken podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') mezi 2 a 500, přednostně mezi 3 a 100 a zvláště přednostně mezi 4 a 20.
    Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 66, vyznačující se tím, že se používá střední poměr délka/šířka/výška vláken podílu (5) ztužujících vláken (20, 20') mezi 2 a 50000, přednostně mezi 5 a 2000 a zvláště přednostně mezi 10 a 100.
    21'''') vyztužených podle alespoň jednoho tím, že se používá vláken podílu (4) mezi 2 a 50000, přednostně mezi 30
    Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až sendvičů s keramickou matricí (24) z nároků 28 až 67, vyznačující se střední poměr délka/šířka/výška matricových vláken (21 až 21'''') přednostně mezi 10 a 5000 a zvláště a 500.
    Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 68, vyznačující se tím, že se do celkového množství směsi zamíchá 50 až 99 % vláken (20, 20', 21 až 21''''), přednostně 60 až 90 % a zvláště přednostně 65 až 80 % vláken (20, 20', 21 až 21'''') obou podílů (4, 5) vláken (20, 20', 21 až 21).
    Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21) vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 69, vyznačující se tím, že se do celkového množství směsi zamíchá 20 až 80 %, přednostně 35 až 65 % a zvláště přednostně 42 až 55 % podílu (5) ztužujících
  69. 70.
    *; # ........
    ·. : : :··:·: :í · ····· ·· ·· ♦ * ”
    - 36 9 99· vláken ( 20, 20 ' ) .
  70. 71. Způsob výroby vlákny (20, 20, 21 až 21'') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 70, vyznačující se tím, že se do celkového množství směsi zamíchá 10 až 40 %, přednostně 15 až 35 % a zvláště přednostně 20 až 30 % podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''').
  71. 72. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 71, vyznačující se tím, že se používá poměr podílu (4) matricových vláken (21 až 21'''') k celkovému množství vláken (20, 20', 21 až 21'''') mezi 0,1 a 0,8, přednostně mezi 0,2 a 0,5 a zvláště přednostně mezi 0,27 a 0,33.
  72. 73. Způsob výroby vlákny ( 20 , 20 ', 21 až 21) vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 72, vyznačující se tím, že se používá podíl (5) ztužujících vláken (20, 20') s polovinou (8) šířky rozložení (3) vláken z hlediska délky mezi 0,01 mm a 15 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 12 mm a zvláště přednostně mezi 1 mm a 8 mm.
  73. 74. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21) vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 73, vyznačující se tím, že se používá podíl (4) matricových vláken (21 až 21} s polovinou (7) šířky rozložení (2) vláken z hlediska délky mezi 0,01 mm a 5 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 4 mm a zvláště přednostně mezi 1 mm a 3,5 mm.
  74. 75. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21) vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho
    - 37 z nároků 28 až 74, vyznačující se tím, že se používá podíl (5) ztužujících vláken (20, 20') s polovinou šířky rozložení šířky vláken mezi 0,05 mm a 10 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 7 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 3 mm.
  75. 76. Způsob výroby vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 28 až 75, vyznačující se tím, že se používá podíl (4) matricových vláken (21 až 21'''') s polovinou šířky rozložení šířky vláken mezi 0,05 mm a 3 mm, přednostně mezi 0,1 mm a 2 mm a zvláště přednostně mezi 0,5 mm a 1,5 mm.
  76. 77. Použití vlákny (20, 20', 21 až 21'''') vyztužených sendvičů s keramickou matricí (24) podle alespoň jednoho z nároků 1 až 27, u součástí plynových trubin, jako turbínová kola, u součástí hořáků, u trysek a jejich součástí, u potrubí na topné plyny, u měřících sond, u obalových trubek pro sondy, u třecích materiálů jako brzdové kotouče a brzdová obložení pro letadla, kolejová vozidla a automobily, u tepelných clon, u komponent tepelné ochrany kosmických lodí a pohonů letadel, komponent kluzných ložisek a kluzných prvků, nosných komponent pro zrcadla, antény a reflektory, u komponent střel, u roštů ohniště a u komponent tepelných výmění ků.
CZ20003344A 1999-09-16 2000-09-13 Vlákny vyztuľený sendvič s keramickou matricí a způsob jeho výroby a jeho pouľití CZ20003344A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944345A DE19944345A1 (de) 1999-09-16 1999-09-16 Mit Fasern und/oder Faserbündeln verstärkter Verbundwerkstoff mit keramischer Matrix

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20003344A3 true CZ20003344A3 (cs) 2001-11-14

Family

ID=7922198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20003344A CZ20003344A3 (cs) 1999-09-16 2000-09-13 Vlákny vyztuľený sendvič s keramickou matricí a způsob jeho výroby a jeho pouľití

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6838162B1 (cs)
EP (1) EP1084997B1 (cs)
JP (1) JP4653294B2 (cs)
KR (1) KR20010050469A (cs)
CN (1) CN1288874A (cs)
AT (1) ATE532759T1 (cs)
CA (1) CA2319702A1 (cs)
CZ (1) CZ20003344A3 (cs)
DE (1) DE19944345A1 (cs)
HU (1) HUP0003650A3 (cs)
PL (1) PL342559A1 (cs)
SK (1) SK13392000A3 (cs)

Families Citing this family (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE267350T1 (de) * 2000-02-09 2004-06-15 Freni Brembo Spa Geformtes verbundmaterial für bremsen und verfahren zu seiner herstellung
DE10048012A1 (de) 2000-09-26 2002-04-11 Sgl Carbon Ag Reib- oder Gleitkörper aus mit Faserbündeln verstärkten Verbundwerkstoffen mit keramischer Matrix
JP5107489B2 (ja) * 2001-05-14 2012-12-26 中外炉工業株式会社 ガス冷却式単室型熱処理炉
US7033485B2 (en) * 2001-05-11 2006-04-25 Koppers Industries Of Delaware, Inc. Coal tar and hydrocarbon mixture pitch production using a high efficiency evaporative distillation process
DE10131758A1 (de) * 2001-06-30 2003-01-16 Sgl Carbon Ag Faserverstärkter, wenigstens im Randbereich aus einer Metall-Verbundkeramik bestehender Werkstoff
DE10131769C5 (de) * 2001-06-30 2010-02-18 Audi Ag Bremssystem mit Verbundwerkstoff-Bremsscheibe
DE10157487C1 (de) * 2001-11-23 2003-06-18 Sgl Carbon Ag Faserverstärkter Verbundkörper für Schutzpanzerungen, seine Herstellung und Verwendungen
DE10161218B4 (de) * 2001-12-13 2004-06-03 Sgl Carbon Ag Verfahren zum Oxidationsschutz faserverstärkter kohlenstoffhaltiger Verbundwerkstoffe und Verwendung eines nach dem Verfahren hergestellten Verbundwerkstoffes
DE10204860A1 (de) 2002-02-06 2003-08-14 Man Technologie Gmbh Faserverbundkeramik mit hoher Wärmeleitfähigkeit
AU2002241238A1 (en) * 2002-02-19 2003-09-09 Freni Brembo S.P.A. Pad for calipers of disk brakes
DE10208991B4 (de) * 2002-02-28 2007-07-19 Sgl Carbon Ag Keramische Verbundwerkstoffe mit unidirektionaler Ausrichtung der Verstärkungsfasern, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US6749937B2 (en) * 2002-03-19 2004-06-15 Honeywell International Inc. Melt-infiltrated pitch-pan preforms
DE10212486A1 (de) * 2002-03-21 2003-10-16 Sgl Carbon Ag Verbundwerkstoff mit Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff
US7207424B2 (en) * 2002-12-03 2007-04-24 Ucar Carbon Company Inc. Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing
DE102004006824B4 (de) * 2003-04-18 2005-07-28 Enginion Ag Porenbrenner mit Siliziumkarbid-Porenkörper
JP4328125B2 (ja) * 2003-04-25 2009-09-09 オリンパス株式会社 カプセル型内視鏡装置およびカプセル型内視鏡システム
JP4499431B2 (ja) * 2003-07-07 2010-07-07 日本碍子株式会社 窒化アルミニウム焼結体、静電チャック、導電性部材、半導体製造装置用部材及び窒化アルミニウム焼結体の製造方法
US20050276961A1 (en) * 2003-08-04 2005-12-15 Sherwood Walter J Materials and methods for making ceramic matrix composites
DE10338199B4 (de) * 2003-08-20 2006-06-08 Audi Ag Kupplungsbeläge aus faserverstärkten keramischen Werkstoffen
DE10338200B4 (de) * 2003-08-20 2006-06-29 Audi Ag Kupplungsbeläge aus faserverstärkten keramischen Werkstoffen
JP4517334B2 (ja) * 2004-01-08 2010-08-04 株式会社Ihi 複合材料及びその製造方法
US20060062985A1 (en) * 2004-04-26 2006-03-23 Karandikar Prashant G Nanotube-containing composite bodies, and methods for making same
US7429534B2 (en) * 2005-02-22 2008-09-30 Sensor Electronic Technology, Inc. Etching a nitride-based heterostructure
WO2006101799A2 (en) * 2005-03-16 2006-09-28 Honeywell International Inc. Carbon fiber containing ceramic particles
US7550107B2 (en) * 2005-07-25 2009-06-23 Siemens Energy, Inc. Method of forming CMC component
CN101164989B (zh) * 2006-10-16 2011-06-01 宁波大学 棒状氧化铝颗粒结合炭纤维组合增韧碳化硅陶瓷制造方法
US7784182B2 (en) * 2006-11-08 2010-08-31 General Electric Company System for manufacturing a rotor having an MMC ring component and a unitary airfoil component
US7775772B2 (en) * 2006-11-08 2010-08-17 General Electric Company System for manufacturing a rotor having an MMC ring component and an airfoil component having MMC airfoils
US7766623B2 (en) * 2006-11-08 2010-08-03 General Electric Company System for manufacturing a rotor having an MMC ring component and an airfoil component having monolithic airfoils
US7600979B2 (en) 2006-11-28 2009-10-13 General Electric Company CMC articles having small complex features
WO2009016861A1 (ja) * 2007-07-30 2009-02-05 Kyocera Corporation 防護用部材およびこれを用いた防護体
US8409491B1 (en) 2007-09-28 2013-04-02 The United States of America as represented by the Administrator of the National Aeronautics & Space Administration (NASA) In-situ formation of reinforcement phases in ultra high temperature ceramic composites
US8333138B2 (en) 2008-09-12 2012-12-18 Raytheon Company Composite reinforced missile rail
US8741387B2 (en) * 2008-10-24 2014-06-03 United Technologies Corporation Process and system for distributing particles for incorporation within a composite structure
DE102009005629A1 (de) * 2009-01-21 2010-07-22 Technische Universität Bergakademie Freiberg Kohlenstoffgebundene feuerfeste Formkörper oder Massen mit einer hochfesten Bindephase und Verfahren zu ihrer Herstellung
PL388899A1 (pl) 2009-08-27 2011-02-28 Instytut Włókien Naturalnych I Roślin Zielarskich Kompozyt polimeru termoplastycznego
JP5848706B2 (ja) 2009-10-13 2016-01-27 ナショナル・インスティチュート・オブ・エアロスペース・アソシエイツ 窒化ホウ素ナノチューブ（ｂｎｎｔ）およびｂｎｎｔポリマー複合体で製作されたエネルギー変換材料
US20110204611A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-25 Daimler Trucks North America Llc Fiber reinforced polymer frame rail
SG186115A1 (en) * 2010-06-25 2013-01-30 Sgl Carbon Se Method for producing a component and component produced by the method
DE102010055248B4 (de) * 2010-12-20 2014-03-06 Eads Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Keramik-Verbundwerkstoffes
TWI418643B (zh) * 2011-01-04 2013-12-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 被覆件及其製造方法
US10607742B2 (en) 2011-05-09 2020-03-31 National Institute Of Aerospace Associates Radiation shielding materials containing hydrogen, boron and nitrogen
KR101241775B1 (ko) * 2011-07-07 2013-03-15 한국에너지기술연구원 고밀도 섬유강화 세라믹 복합체의 제조방법
CN102506430A (zh) * 2011-09-28 2012-06-20 苏婉玲 炭纤维复合材料红外线发热板
JP6061592B2 (ja) * 2011-10-11 2017-01-18 曙ブレーキ工業株式会社 摩擦材および摩擦材の製造方法
WO2013054857A1 (ja) * 2011-10-11 2013-04-18 曙ブレーキ工業株式会社 摩擦材
DE102011121054B4 (de) * 2011-12-14 2024-08-08 Airbus Operations Gmbh Riblet-Struktur auf einer Strömungsfläche, Verfahren zum Herstellen einer Riblet-Struktur auf einer Strömungsfläche und Verwendung von Verstärkungselementen in Riblets für eine Strömungsfläche
US9957379B2 (en) * 2012-01-03 2018-05-01 Lockheed Martin Corporation Structural composite materials with high strain capability
JP5868336B2 (ja) * 2012-02-29 2016-02-24 クアーズテック株式会社 炭素繊維強化炭化珪素系複合材及び制動材
US9845269B2 (en) * 2012-03-30 2017-12-19 National Institute Of Aerospace Associates Multi-functional BN—BN composite
CN103770195B (zh) * 2012-10-17 2017-04-12 上海久牵实业有限公司 纤维陶瓷粉末压制成型工艺
CN103158858B (zh) * 2013-03-01 2015-11-25 溧阳市科技开发中心 一种飞机机翼外壳
CN103158857B (zh) * 2013-03-01 2015-11-25 溧阳市科技开发中心 一种复合机翼
EP2969553A1 (en) 2013-03-15 2016-01-20 Rolls-Royce Corporation Fiber architecture optimization for ceramic matrix composites
EP2899436A4 (en) * 2013-04-09 2016-07-27 Eagle Ind Co Ltd SLIDING SEALING ELEMENT
JP6093228B2 (ja) * 2013-04-09 2017-03-08 曙ブレーキ工業株式会社 摩擦材
KR101672292B1 (ko) 2013-07-17 2016-11-03 한국에너지기술연구원 탄화 촉매를 이용한 섬유강화 세라믹 복합소재 및 이의 제조 방법
CN103396125B (zh) * 2013-08-01 2014-07-02 哈尔滨工业大学（威海） 一种硼碳氮多孔陶瓷的制备方法
EP2848599B1 (en) * 2013-09-12 2019-07-10 Thomas Wamser Method for the production of an oxide ceramic composite material and fiber preform
CN103511525B (zh) * 2013-10-23 2015-09-30 中南大学 一种用于高速列车的碳陶制动闸片及其制备方法
KR101459073B1 (ko) * 2014-01-15 2014-11-12 주식회사 엠비온 브레이크 라이닝 제조방법
RU2568673C2 (ru) * 2014-04-18 2015-11-20 Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" Способ изготовления изделий из керамоматричного композиционного материала
RU2573141C1 (ru) * 2014-04-23 2016-01-20 Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" Углерод-карбидокремниевый композиционный материал и способ изготовления из него изделий
RU2570073C1 (ru) * 2014-04-23 2015-12-10 Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" Углерод-карбидокремниевый композиционный материал и способ изготовления из него герметичных изделий
RU2558876C1 (ru) * 2014-07-09 2015-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Армированный жаростойкими волокнами карбид кремния и способ изотовления из него герметичных тонкостенных изделий
JPWO2016013628A1 (ja) * 2014-07-25 2017-06-08 イーグル工業株式会社 メカニカルシール、遊動環
CN104233795B (zh) * 2014-08-28 2016-05-11 贵州宏安制动器科技有限公司 一种碳基陶瓷制动片原料中的碳纤维改性方法
US9677845B2 (en) 2015-04-02 2017-06-13 Lancer Systems L.P. Firearm handguard having heat-reducing features
CN104926344B (zh) * 2015-05-22 2018-04-06 中国人民解放军国防科学技术大学 硅酸铝纤维增强氧化物陶瓷及其制备方法
US10421213B2 (en) 2016-03-30 2019-09-24 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic formed body extrusion method, ceramic formed body, and ceramic porous body
CN106223564A (zh) * 2016-09-09 2016-12-14 成都九十度工业产品设计有限公司 一种纤维增强高耐冲击性瓷砖
CN106544924A (zh) * 2016-11-23 2017-03-29 陕西科技大学 一种氧化铝纤维增强纸基摩擦材料的制备方法
CN106746630A (zh) * 2016-11-25 2017-05-31 江苏环宇纺织科技有限公司 一种合成玻璃纤维防火材料及其制备方法
US10365061B1 (en) * 2016-12-29 2019-07-30 Aaron E. Painter Firearm barrel with non-metal outer sleeve
US12359887B2 (en) 2016-12-29 2025-07-15 Blackstone Firearms, Llc Firearm barrel with outer sleeve
US12429299B1 (en) 2016-12-29 2025-09-30 Blackstone Firearms, Llc Firearm barrel with non-metal outer sleeve
TWI746584B (zh) * 2017-06-23 2021-11-21 曾凱熙 用於防護用品的增強纖維
DE102018200713A1 (de) * 2018-01-17 2019-07-18 Siemens Aktiengesellschaft CMC-Formkörper, sowie Herstellungsverfahren dazu
CN108395267A (zh) * 2018-05-23 2018-08-14 西北工业大学 具有电磁功能的SiC纤维增韧SiBCN陶瓷基复合材料及制备方法
DE102019111701A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Herstellung eines carbidkeramischen Faserverbundmaterials und carbidkeramisches Bauteil
RU2728740C1 (ru) * 2019-06-17 2020-07-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С УПРОЧНЁННЫМИ АРМИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ И МАТРИЦЕЙ (варианты)
US20210238097A1 (en) * 2020-02-03 2021-08-05 Goodrich Corporation Boron/boron carbide powder, chopped carbon fiber and carbon based composites for heat sinks
CN111302810B (zh) * 2020-03-09 2021-04-16 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种低噪声氮化硅陶瓷基摩擦材料及其制备方法和应用
CN111299547B (zh) * 2020-03-18 2022-02-18 安徽华德电力技术工程有限公司 一种耐高温复合材料及其制备方法和应用
KR102703327B1 (ko) * 2022-11-15 2024-09-04 한국세라믹기술원 차열성 및 결로 방지가 우수한 세라믹 도료 조성물
CN116462525B (zh) * 2023-06-19 2023-09-05 中国人民解放军国防科技大学 一种连续碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料及其制备方法
EP4488062A1 (en) * 2023-07-03 2025-01-08 Petroceramics S.p.A. Method for making a composite ceramic material, composite ceramic material made by such a method and a mechanical component at least partially consisting of said material

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2396832A1 (fr) * 1977-07-08 1979-02-02 Redco Sa Composition de materiau a base de fibres minerales
FR2508999B1 (fr) * 1981-07-01 1986-08-22 Lorraine Carbone Disque de frein en materiau composite carbone-carbone et modes de realisation
JPS61111974A (ja) * 1984-11-06 1986-05-30 宇部興産株式会社 無機繊維強化耐熱セラミツク複合材料
JPS63265871A (ja) * 1987-04-20 1988-11-02 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 無機繊維強化セラミツク複合体およびその製造方法
JPS63206367A (ja) * 1987-02-18 1988-08-25 ニチアス株式会社 軽量耐火物およびその製造法
CA2000805C (en) * 1988-10-17 1994-01-18 Kiyoshi Sudani Carbon/metal composite
US5202293A (en) * 1989-01-17 1993-04-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Carbon fiber reinforced carbon
US5488017A (en) * 1989-04-14 1996-01-30 General Electric Company Fibert reinforced ceramic matrix composite member
JPH0323265A (ja) * 1989-06-16 1991-01-31 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 摩擦材用ハイブリッドｃ／ｃコンポジットとその製法
JPH03290357A (ja) * 1990-04-06 1991-12-20 Tokai Carbon Co Ltd ウイスカー強化Ａｌ↓２Ｏ↓３・ＺｒＯ↓２複合焼結体の製造方法
JPH0551268A (ja) * 1991-08-21 1993-03-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 繊維強化傾斜機能材料
US5552215A (en) * 1991-10-09 1996-09-03 United Technologies Corporation Fiber reinforced glass matrix composites with secondary matrix reinforcement
WO1996008453A1 (en) * 1994-09-12 1996-03-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Ceramic-based composite fiber material and method of manufacturing the same
JPH0987050A (ja) * 1995-09-29 1997-03-31 Toshiba Corp ブレーキ材およびエレベータ非常停止用ブレーキ装置
US6235379B1 (en) * 1996-08-20 2001-05-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Ceramic matrix composite and method of manufacturing the same
FR2756277B1 (fr) * 1996-11-28 1999-04-02 Europ Propulsion Materiau composite a matrice ceramique et renfort en fibres sic et procede pour sa fabrication
DE19710105A1 (de) * 1997-03-12 1998-09-17 Sgl Technik Gmbh Mit Graphitkurzfasern verstärkter Siliciumcarbidkörper
DE19711829C1 (de) * 1997-03-21 1998-09-03 Daimler Benz Ag Verfahren zur Herstellung einer faserverstärkten Verbundkeramik
DE19711831C2 (de) * 1997-03-21 2000-07-13 Daimler Chrysler Ag Schmelzinfiltrierte faserverstärkte Verbundkeramik und Verfahren zur Herstellung einer solchen
US6001436A (en) * 1997-05-12 1999-12-14 Northrop Grumman Corporation Ceramic matrix composite turbocharger housing
DE19736560C2 (de) * 1997-08-22 2002-01-24 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Herstellung eines porösen Körpers, Körper aus SiC, sowie Verwendung des porösen Körpers
DE19746598C2 (de) * 1997-10-22 2000-12-07 Dornier Gmbh Keramikverbundwerkstoff und seine Verwendung
DE19749462C1 (de) 1997-11-10 1999-03-04 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zur Herstellung eines mit Kohlenstoff-Fasern verstärkten, keramisierten Formkörpers und Verwendung eines solchen Formkörpers
DE19805868C2 (de) * 1998-02-13 2002-09-12 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffs
JPH11240749A (ja) * 1998-02-27 1999-09-07 Taiheiyo Cement Corp 繊維強化セラミックスおよびその製造方法
DE19817611B4 (de) * 1998-04-21 2005-04-21 Schott Ag Reibbelag für Drehmomentübertragungseinrichtungen
US6210786B1 (en) * 1998-10-14 2001-04-03 Northrop Grumman Corporation Ceramic composite materials having tailored physical properties
DE19901215B4 (de) * 1999-01-14 2004-02-19 Menzolit-Fibron Gmbh Scheibenbremse, Preßwerkzeug und Verfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe
US6335105B1 (en) * 1999-06-21 2002-01-01 General Electric Company Ceramic superalloy articles
US6537654B1 (en) * 1999-11-04 2003-03-25 Sgl Technik Gmbh Protection products and armored products made of fiber-reinforced composite material with ceramic matrix
US6506483B1 (en) * 2000-04-28 2003-01-14 Technology Assessment & Transfer, Inc. Ceramic fiber debond coatings

Also Published As

Publication number Publication date
EP1084997A2 (de) 2001-03-21
KR20010050469A (ko) 2001-06-15
HUP0003650A3 (en) 2002-08-28
DE19944345A1 (de) 2001-03-22
JP2001089255A (ja) 2001-04-03
HU0003650D0 (en) 2000-09-14
EP1084997A3 (de) 2001-10-10
US6838162B1 (en) 2005-01-04
CN1288874A (zh) 2001-03-28
SK13392000A3 (sk) 2001-04-09
PL342559A1 (en) 2001-03-26
ATE532759T1 (de) 2011-11-15
JP4653294B2 (ja) 2011-03-16
HUP0003650A2 (hu) 2001-12-28
EP1084997B1 (de) 2011-11-09
CA2319702A1 (en) 2001-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20003344A3 (cs) Vlákny vyztuľený sendvič s keramickou matricí a způsob jeho výroby a jeho pouľití
US6703117B2 (en) Friction body or sliding body formed from composite materials reinforced with fiber bundles and containing a ceramics matrix and process for the production of a friction or sliding body
JP4226100B2 (ja) 炭素繊維強化複合材料及びその製造方法
DE60125798T2 (de) Verbundwerkstoffe mit keramischer matrix auf borcarbidbasis
DE10131769C5 (de) Bremssystem mit Verbundwerkstoff-Bremsscheibe
JP3343150B2 (ja) 炭化ケイ素複合材中の強化材上に反応性中間層を有する保護コーティング
US7364794B2 (en) Oxidation resistant carbon fiber reinforced carbon composite material and process for producing the same
US6447893B2 (en) Fibrous composite material and process for producing the same
JP3942199B2 (ja) 金属窒化物で被覆された繊維強化材を有する炭化ケイ素複合材
JPH05170538A (ja) コ―トされた強化繊維を有する炭化ケイ素複合材料及びその製造方法
US20160009602A1 (en) Methods for reducing the process-induced shrinkage in a ceramic matrix composite, and articles made therefrom
CA2936663A1 (en) Improved uniformity of fiber spacing in cmc materials
US7022629B2 (en) Print through elimination in fiber reinforced matrix composite mirrors and method of construction
Padmavathi et al. Synthesis of carbon fibre-reinforced, silicon carbide composites by soft-solution approach
LERNER AND GREENBERG et al. I lllll llllllll II llllll lllll lllll lllll lllll lllll lllll lllll 111111111111111111111111111111111
Hurwitz et al. Mechanical Behavior of a Hi‐Nicalon™/SiC Composite Having a Polycarbosilane Derived Matrix
Plyasunkova et al. Study of the microstructure of ceramic matrix composites in the SiC-Cf system
DE29724573U1 (de) Mit Graphitkurzfasern verstärkter Siliciumcarbidkörper
RU2000123759A (ru) Композиционный материал и способ его приготовления