Волокна нитрида бора

Эти недостатки устраняют, вводя в матрицу хром, титан или алюминий. Наиболее перспективными уплотнителями композиционных материалов являются монокристаллические нитевидные кристаллы тугоплавких оксидов, нитридов, карбидов и боридов. Последние характеризуются уникально высокой прочностью, обусловленной совершенством их структуры и поверхности. В настоящее время разработаны волокнистые композиционные материалы с непрерывными поликристаллическими волокнами бора, углерода и тугоплавких соединений. Оказалось, что у этих волокон модуль упругости, плотность и температура плавления мало отличаются от таковых у нитевидных кристаллов. Однако они значительно уступают им в прочности. Например, прочность одного из наиболее жаропрочных алюминиевых сплавов САП-3 составляет при 500 С 6,4-10 Н/м , а алюминия, упрочненного борным волокном, достигает 1,2-10 Н/м . [c.155]

В качестве армирующих элементов слоистых и волокнистых композиционных материалов с металлической матрицей применяются волокна из углерода, бора, карбида кремния, оксида алюминия, высокопрочной стальной проволоки (сетки), бериллиевой, вольфрамовой и других проволок. Для обеспечения химической стойкости в расплаве матрицы и сцепления волокна с матрицей применяют защитные барьерные покрытия на волокнах из карбидов кремния, титана, циркония, гафния, бора, из нитридов и окислов этих и других элементов. При этом получается сложная многокомпонентная система матрица — переходный слой продуктов химического воздействия матрицы с барьерным покрытием — слой волокна. Механические свойства за счет армирования повыщаются в 1,5—3 раза (удельные в 2—5 раз) в зависимости от объемной доли и способа введения армирующих волокон. [c.78]

Игольчатые монокристаллы графита, бора. Волокна на основе бора, нитрида бора и др. Монокристальные волокна из окиси алюминия, игольчатые кристаллы Игольчатые кристаллы полиоксиметилена и других полимеров. Волокнистые частицы полиэтилена,- получаемые осаждением в гидро-динамическом поле [c.301]

В работе [82] описан способ покрытия борного волокна нитридом бора и карбидом кремния. Нитрид бора наносится на борное волокно из смеси газов ВСЬ + КНз-ЬНг или B U-f НгЧ-. Ыг при температуре 1100—1150°С. После такой операции улучшаются механические свойства борного волокна. [c.354]

Наибольший эффект достигается при применении газофазового метода нанесения пироуглерода, карбида кремния, нитрида бора. В качестве источника пироуглерода используются углеводороды (метан, этан, пропан, бензол и др.) для образования карбида кремния применяется смесь хлорсиланов с углеводородами. Источником углерода может служить также углеродное волокно. Газом-носителем служит аргон, азот, водород, гелий. Изменение термических характеристик [27] УВМ зависит от условий термообработки, количества нанесенного пироуглерода или карбида кремния (табл. 4.4). Для покрытия УВМ нитридом бора применяется смесь B I3-I-NH3, в которой аммиак является источником азота [28], а при нанесении алюминия — пары А1(С4Нэ)з [29]. Покрытие пироуглеродом производится в газовой среде при 900—1200°С, а карбидами и боридом — при 1500 — 1800 °С. [c.307]

С введением бора в волокно сохраняется большее количество азота с повышением температуры термообработки от 400 до 1200 С. Это объясняется [9-107] образованием нитрида бора. Характерно, что в присутствии бора азот в количестве более 2% сохраняется в УВ вплоть до 2700 С. [c.602]

Непревзойденным по термостойкости и стойкости к окислителям является волокно из нитрида бора [119], которое выдерживает в течение 5 ч действие расплавленного алюминия (800°С) и обладает высокой радиационной устойчивостью. Войлок, изготовленный из этого волокна, практически непроницаем для горящего фосфора, он пригоден для фильтрования топочных газов (840°С). Высокой прочностью обладает волокно, полученное из карборунда методом осаждения из газовой фазы [120]. [c.351]

Асбест. Асбест является прекрасным материалом для изготовления сальников, работающих при давлениях до 3 кбар. Сальники из чистого асбеста могут выдерживать высокие температуры. Он достаточно прочен (предел прочности при растяжении 250— 350 кгс/см ). Однако чистый асбест применяют редко. Обычно используют шнуровой асбест, который обмазывают смазкой из толченого графита, смешанного с маслом до консистенции густой сметаны. Графитовая смазка уменьшает трение в сальнике. Вместо графита можно применить нитрид бора или сульфид молибдена. Если сальник работает под давлением ртути, то асбестовое волокно смазывают мастикой, составленной из мягкой резины, сваренной в автоле или машинном масле (50% растворителя). [c.29]

В то же время никель и медь могут инициировать процесс окисления углеродного волокна, причем в случае никеля диффузия кислорода к поверхности волокна осуществляется по границам зерен металла [160]. Реальным путем повышения устойчивости композитов углеродное волокно—металл является защита поверхности волокна окалиностойкими пленками, например пироуглерода, карбида циркония, нитрида бора, иридия и др. [142, 171, 172]. [c.188]

В качестве наполнителей используют порошкообразные металлы и их оксиды, различные соли, нитриды бора и алюминия, кремнезем, каолин и глины, асбестовые и стеклянные волокна, ткани, сетки и др. Следует также упомянуть о применении микросфер и газообразных наполнителей, которые существенно снижают массу клея, что весьма важно, в частности, в космической технике. [c.100]

В этих опытах плавление и вытягивание тугоплавкой стеклянной массы, а также образование непрерывных нитей осуществлялось в специальной камере в сухой инертной атмосфере. Это позволяло применять тигли и нагреватели из тугоплавких металлов, графита и нитрида бора и предотвращало поглощение влаги волокнами. В качестве сырья использовали тугоплавкие- стекла трех составов. Полученные из них волокна характеризуются следующими показателями [c.92]

Вольфрамовое волокно получали путем нарезания проволоки на отрезки длиной 3,16 мм. Вышеупомянутые ингредиенты керамического материала, обозначенного № 715, загружали в смеситель и перемешивали в течение 24 ч. После заключительного перемешивания вручную материал загружали в графитовую форму с покрытием из нитрида бора, служащего в качестве разделительного вещества, и слегка уплотняли. Форму помещали в индукционную печь и нагревали до 1300 С. Начиная с 927 X, в форме постепенно повышали давление, которое достигало максимального значения (350 кгс см ) при 1260 "С. Это давление сохраняли до достижения требуемой температуры обжига и во время охлаждения печи до температуры ниже 1093 X. [c.180]

Авторы приводят значения прочности комплексной нити, определенной по методике, применяемой для оценки механических свойств химических волокон, поэтому не представляется возможным оценить истинную прочность и сравнить ее с прочностью других жаростойких волокон. Указывается, что если термическую обработку проводить под натяжением, то получается волокно с прочностью 105 кгс/мм . По сравнению с 2г02-волокнами оно менее прочно, что, возможно, объясняется недоработкой процесса получения ЗЮг-волокна. Для повышения прочности керамическое волокно предложено покрывать нитридом бора [46] например, керамическое волокно диаметром 50 мкм покрывалось пленкой нитрида бора толщина 1000 А. Нанесение нитрида бора на волокно проводилось из газовой фазы с использованием смеси ВС1з—ЫНз. Процесс осуществлялся в течение 5 мин. при температуре 600—1100°С и давлении 1—2 кгс/см . [c.337]

Несложно получить покрытие на исходном или карбонизованном волокне. Например, при нанесении на УВМ буры в сочетании с мочевиной [25] и последующей термообработке на поверхности нити образуется слой нитрида бора [1—4% (масс.)]. В случае предварительной обработки ацетатом циркония УВМ покрывается слоем карбида циркония [26]. [c.306]

Высокое удельное объемное электрическое сопротивление ВЫ-волокна (10 и 10 О.ц-см при температурах 25 и 800 °С соответственно) оказалось неожиданным, так как графит, близкий по строению, является прекрасным проводником. Это навело на мысль, что в нитриде бора сосуществуют две структуры структу- [c.365]

Как весьма теплостойкие текстильные материалы находят применение волокна на основе графита, карбида кремния и нитрида бора. [c.47]

В работе волокна бора, предназначенные для заращивания никелем, предварительно покрывали нитридом бора. В этом случае волокна становятся непроводящими. [c.146]

В качестве основы (матрицы) используются металлы и сплавы, полимеры, керамика. Они обеспечивают связь между составляющими компонентами, прочность и пластичность под действием нагрузок. Значительно разнообразнее применяемые наполнители, особенно для композитов на основе пластмасс, от которых зависит прочность и жесткость композитов. Из наполнителей следует выделить металлические и углеродные волокна, дисперсные тугоплавкие металлы с размером частиц от 0,01 до 0,06 мкм, нитевидные кристаллы карбида и нитрида кремния. Созданы также упрочняющие нити и волокна с нанесенными барьерными слоями карбид бора — бор на вольфраме, карбид бора на боре, углеродные волокна, покрытые карбидом кремния, бором, бор на оксиде кремния (IV) и т. д. [c.177]

Другой способ получения борнитридного волокна предусматривает использование в качестве предматериала волокна из окиси бора [76]. Сущность способа заключается в многостадийной обработке аммиаком волокна из окиси бора. В процессе обработки происходит постепенное азотирование окиси бора с образованием нитрида бора. К основным параметрам, определяющим условия получения и свойства борнитридного волокна, относятся диаметр исходного волокна, концентрация аммиака, продолжительность и температура реакции. [c.348]

В Японии для замены асбеста используют высокомодульные волокна на основе поливинилового спирта, в США — термостойкие арамидные волокна. Потребление последних к 1990 г., по оценке, достигнет 22 млн. дол. Разрабатывают технологию армирования цемента волокнами из политетрафторэтилена, карбида кремния, нитрида бора и оксида алюминия. Общий спрос на химические волокна, заменяющие асбест в производстве фиброцемента, в капиталистических странах в 1987 г., по оценке, составит 27,2 тыс. т. [c.243]

Для наполнения пластмасс применяют волокна из кварца, базальта, керамики (нитрид бора), а также металлич. проволоку (сталь, Fe, W, Ti) и волокна В, Ве, Мо, W. Особый интерес представляет применение мо-нокристаллич. волокон (нитевидных кристаллов, или усов — whiskers), к-рые получены из различных металлов, их окислов, карбидов, нитридов и др., а также т. наз. вискеризованных волокон, т. е. волокон из различных материалов, гл. обр. углеродных, на поверхности к-рых создан слой из нитевидных кристаллов. Диаметр усов может достигать нескольких мкм, длина — нескольких мм их относительное удлинение при разрыве составляет 1—2%. Монокристаллич. волокна отличаются исключительно высокими модулем упругости и прочностью при растяжении (см. табл. 3). При их использовании в сочетании с высокопрочными термореактивными связующими (содержание наполнителя может составлять 80% и выше) получают материалы, в к-рых удается реализовать до 50—75% нроч- [c.173]

Для изготовления подшипников скольжения, сепараторов подшипников качения, направляющих поршневых штоков и других машиностроительных деталей, работающих в узлах трения в условиях ограниченной смазки при высоких температурах, в вакууме и т.д., разработаны антифрикционные самосмазывающиеся материалы амальгопласты. Это материалы каркасно-диоперсного типа формируемые на основе теплостойких полимеров и растворов твердых металлов в жидких поверхностно-активных металлах (ртути, галлии и др.) с использованием различных добавок (оксида кадмия, олеиновой кислоты и др.), сухих смазок (графита, дисульфида молибдена, нитрида бора и др.), волокнистых и других наполнителей (стеклянного воло кна, асбеста, углеродного волокна, свинца и др.). Последовательность технологических операций при формировании амальгопластов следующая приготовление раствора металлов совмещение раствора металлов с полимером и добавками прессование полученной композиции при [c.88]

Используются и другие нанолпители карбонат цинка [196], карбид кремния [496], нитрид бора [497], дисульфиды магпия, молибдена, хлорид цинка, окислители типа перхлората или нитрата аммония [435], алюмосиликаты, часто используемые в качестве молекулярных сит [119], тальк, микрокристаллические волокна силиката магния [498], фторонласт-4 [489], порошкообразный полиэтилен, содержащий более 90% кристаллической фазы, полиэфирные волокна, сгруппированные в виде прядей [499], поливинилхлорид с размерами частиц менее 20 мкм [500], фосфор [489], слюдяная мука [501], разнообразные силикаты, в том числе органосиликаты, поли-хлорфосфазены [502]. [c.36]

В патенте [49] рекомендуется углеродные материалы покрывать нитридом бора, что достигается простыми приемами. Готовится смесь одинаковых количеств борной кислоты и мочевины. Для сплавления компонентов смесь нагревается до 140 °С, зате.м охлаждается до 100 °С и растворяется в воде. Углеродная или частично карбонизованная ткань (или любая другая форма углеродного материала) пропитывается раствором, избыток раствора отжимается, ткань высушивается при 150 °С в течение 5 мин. В процессе обработки компоненты равномерно распределяются на поверхности и проникают в поры волокна. Пропитанная ткань подвергается термической обработке в инертной атмосфере при температуре 966—1078 °С, при этом образуется BN. Если применяется частично карбонизованная ткань, то во время термической обработки происходит ее дополнительная карбонизация. Чтобы предохранить поверхность материала от повреждения, охлаждение ткани от 966—1078 до 160 С проводится в вакууме или инертной среде, а далее до комнатной температуры — на воздухе. Содержание BN на углеродном волокне не должно превышать 4 вес.%. При содержании BN менее I вес.% эффект не достигается, а при содержании выше 4 вес.% возрастает хрупкость волокна (ткани). Содержание BN регулируется степенью пропитки ткани исходными компонентами. Нитрид бора прочно связан с углеродным волокном. [c.278]

Нитрид бора, полученный в середине XIX века, ие находил широкого практического применения, несмотря па такие ценные свойства, как высокая прочность, хемостойкость и термостойкость, а также прекрасные электроизоляционные свойства. Примерно 10 лет назад были предприняты попытки получения борнитридного волокна (один из путей практического применения нитрида бора). В 1965 г. фирма arborundum (США) сообщила о выпуске жа- [c.347]

Волокно из нитрида бора обладает своеобразной физической структурой. Для него, так же как для волокнистой формы углерода, характерна турбостратиая структура. Особенность этой структуры в отличие от трехмерной гексагональной ячейки (см. рис. 7.8) состоит в отсутствии какой-либо взаимной ориентации плоскостей друг относительно друга в направлении, перпендикулярном оси с. Таким образом, с точки зрения кристаллографии турбостратную структуру нитрида бора можно рассматривать как двухмерные кристаллиты, поскольку отсутствует ближний порядок в трех измерениях. Нитрид бора в виде массивных образцов, так же как волокно, может иметь турбостратную структуру, но свойства нитрида бора в виде массивных образцов и волокна различные. Нитрид бора при температуре выше 2000 °С под действием воды распадается иа элементы. Волокно из нитрида бора устойчиво к кипящей воде и в инертной атмосфере не разрушается при температуре до 2500 °С. Эти различия в свойствах, а также данные рентгеноструктурного анализа и дифракции электронов привели авторов работы [77] к выводу, что в бориитридном волокне наряду с турбостратной структурой содержатся трехмерные кристаллические образования с параметрами решетки а = 1,455 А, с = 3,34 А. Следовательно, борнитридное волокно состоит из набора турбо-стратных и кристаллических форм ВК. [c.350]

Кроме нитридов бора известны другие нитриды, обладающие высокими термическими характеристиками. В табл. 7.9 приведены физические константы некоторых нитридов. Не исключено, что в будущем эти нитриды будут использованы для получения жаростойких волокон. Примером может служить 81зН4 из которого уже получено волокно хорошего качества. [c.351]

К наиболее известным и доступным поликристаллическим волокнам относятся борное волокно, волокна на основе окислов металлов (АЬОз, ZrOz), карбидов (Si ) и нитрида бора (BN). Ниже рассматриваются их свойства и области применения. Среди этих волокон одно из первых мест по техническому освоению, масштабам производства и применению занимает борное волокно. [c.357]

Попытки получить композиции борнитридное волокно — алюминий из-за плохой смачиваемости волокна расплавленным алюминием не дали положительных результатов после предварительного нанесения на BN-вoлoкнo тонкого слоя никеля возникшие трудности были преодолены. К преимуществам металлов, армированных ВЫ-волокном, относится их повышенная прочность при высоких температурах. Композиции из ВЫ-волокиа, нитрида бора и кера- [c.373]

Из неорганических волокон, используемых для наполнения пластмасс, следует упомянуть волокна из кварца, базальта, нитрида бора, стали. Ре, V/, Т , В, Ва, Мо. Из металлов и их оксидов, карбидов и нитридов получают монокристаллические волокна, также успешно применяемые в качестве наполнителей. Монокристаллические волокна характеризуются высокими значениями модуля упругости и прочности при растяжении. Диаметр их может достигать нескольких микрометров, а длина — нескольких миллиметров. На поверхности волокон (главным образом, углеродных) можно создать слой нитевидных кристаллов. Такие волокна получили название вискеризованных. Применение монокристаллических и вискеризованных волокон позволяет изготавливать высокопрочные термо- и химически стойкие пластмассы, но их использование ограничено, главным образом, высокой стоимостью. [c.49]

БОРА НИТРИД BN, 1фист. а-форма подобна по структуре графиту. 0-форма [боразон, < л > 3200 С (с разл.)] — алмазу (образуется из а- рмы выше 1350 С и давл. 6200 МПа) по твердости близок к алмазу. Получ. взаимод. В или ВаОз с NHa в присут. угля или Mg при 2000 °С. Примен. а-форма — для получ. высокоогнеупорных материалов и термостойкого волокна, полупроводник, сухая сма.зка для подшипников, обогащенный изотопом В — поглотитель нейтронов в ядерных реакторах р-форма — сверхтвердый абразивный материал. [c.79]

Армирующие волокна. Известно, что теоретическая прочность материала Отеор возрастает с повышением модуля упругости и поверхностной энергии вещества и снижается с увеличением межатомных расстояний. Исходя из этого наибольшей прочностью должны обладать композиты, в которых в качестве материала армирующих волокон используются бериллий, бор, азот, углерод, кислород, алюминий и кремний. При создании волокнистых композитов используют высокопрочные стеклянные, углеродные, борные и органические волокна, металлические проволоки или волокна и нитевидные кристаллы ряда карбидов, оксидов, бори-дов, нитридов и других соединений. Волокнистая арматура может быть представлена в виде моноволокон, нитей, проволок, жгутов, сеток, тканей, лент, холстов. Важными требованиями, предъявляемыми к волокнистой арматуре, являются их технологичность и совместимость с матрицей. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология