[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2415109C1 - Nanostructured ceramic matrix composite material and method of producing said material - Google Patents

Nanostructured ceramic matrix composite material and method of producing said material Download PDF

Info

Publication number
RU2415109C1
RU2415109C1 RU2009143024/03A RU2009143024A RU2415109C1 RU 2415109 C1 RU2415109 C1 RU 2415109C1 RU 2009143024/03 A RU2009143024/03 A RU 2009143024/03A RU 2009143024 A RU2009143024 A RU 2009143024A RU 2415109 C1 RU2415109 C1 RU 2415109C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon
phase
silicon
binder
filament
Prior art date
Application number
RU2009143024/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Игоревич Румянцев (RU)
Владимир Игоревич Румянцев
Роман Леонидович Сапронов (RU)
Роман Леонидович Сапронов
Владимир Александрович Мех (RU)
Владимир Александрович Мех
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Вириал"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Вириал"
Priority to RU2009143024/03A priority Critical patent/RU2415109C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2415109C1 publication Critical patent/RU2415109C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to machine engineering ceramics, particularly ceramic matrix composite material based on silicon carbide and reinforced with carbon fibre. The composite material contains a matrix of reaction-sintered silicon carbide, reinforced with bundles of carbon filaments, separated from the matrix by a barrier layer. The filaments in the bundles are joined to each other by a dense sintered nanosize inter-filament phase which contains carbon, silicon, boron, nitrogen, as well as aluminium and yttrium oxide compounds. The barrier layer and the inter-filament phase do not contain free carbon. The method of producing the composite material involves pre-treatment of the bundles of carbon filaments with a suspension which contains polymer binder and nanoparticles of silicon nitride, aluminium and yttrium oxide compounds and at least one component selected from: boron, silicon, boron or silicon compound. After drying, the fibre mass is saturated with coke-forming binder which contains silicon carbide particles, the workpiece is moulded, the binder is cured, followed by a carbonisation step, synthesis and sintering of the inter-filament phase, and then a step for saturating the workpiece with solutions or melts of coke-forming polymers and silicification.
EFFECT: obtaining material with high characteristic strength and impact viscosity.
8 cl, 1 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроительной керамики, в частности к керамоматричному композиционному материалу на основе карбида кремния, упрочненного углеродными волокнами, (далее, композиту) с повышенными характеристиками прочности и ударной вязкости и способу его получения. Предлагаемый композит может быть использован для изготовления конструкционных деталей, работающих в условиях высоких механических и динамических нагрузок.The invention relates to the field of engineering ceramics, in particular to a ceramic-matrix composite material based on silicon carbide reinforced with carbon fibers (hereinafter, composite) with enhanced strength and toughness characteristics and a method for its preparation. The proposed composite can be used for the manufacture of structural parts operating under high mechanical and dynamic loads.

Для массового производства изделий из композитов C/SIC наиболее целесообразно использование технологии реакционного спекания, в которой матрица из реакционноспеченного карбида кремния образуется при пропитке пористых углерод-углеродных заготовок расплавом кремния [Krenkel W. Carbon Fiber Reinforced CMC for High-Performance Structures // International Journal of Applied Ceramic Technology. - 2004. - V.1, №2. - P.188-200]. Основным недостатком данной технологии является взаимодействие жидкого кремния с углеродными волокнами с образованием карбида кремния, что ухудшает прочность самих волокон и свойства межфазной границы «волокно - матрица» и тем самым приводит к существенному снижению прочностных характеристик и хрупкому характеру разрушения материала. Во избежание подобных негативных явлений углеродные волокна защищают от контакта с расплавом кремния путем создания барьерных покрытий (слоев) на межфазной границе «волокно - матрица».For mass production of products from C / SIC composites, it is most expedient to use reaction sintering technology in which a matrix of reactive silicon carbide is formed by impregnating porous carbon-carbon preforms with a molten silicon [Krenkel W. Carbon Fiber Reinforced CMC for High-Performance Structures // International Journal of Applied Ceramic Technology. - 2004. - V.1, No. 2. - P.188-200]. The main disadvantage of this technology is the interaction of liquid silicon with carbon fibers with the formation of silicon carbide, which degrades the strength of the fibers themselves and the properties of the fiber-matrix interface and thereby leads to a significant decrease in the strength characteristics and the brittle nature of the destruction of the material. In order to avoid such negative phenomena, carbon fibers are protected from contact with the silicon melt by creating barrier coatings (layers) at the fiber - matrix interface.

Как правило, армирующие волокна в композите представлены пучками элементарных волокон (филаментов), что требует обеспечения защиты двух межфазных границ. Барьерный слой на межфазной границе «пучок углеродных филаментов - матрица из карбида кремния» защищает пучок филаментов целиком от проникновения расплава кремния внутрь пучка. Отдельные филаменты могут быть защищены пофиламентными покрытиями или межфиламентной матрицей (фазой), связывающей отдельные филаменты внутри пучка. Роль межфиламентной фазы заключается не только в защите филаментов от воздействия расплава кремния и от окисления, но также в создании необходимого уровня адгезии на межфазной границе «филамент - межфиламентная фаза», при котором филаменты вытягиваются из межфиламентной фазы при разрушении материала, что обуславливает пластичный (нехрупкий) характер разрушения и высокую ударную вязкость композита.As a rule, the reinforcing fibers in the composite are represented by bundles of elementary fibers (filaments), which requires the protection of two interfaces. The barrier layer at the interface “carbon filament bundle - silicon carbide matrix” protects the entire filament bundle from the penetration of the silicon melt into the bundle. Individual filaments can be protected by filament coatings or by an interfilament matrix (phase) that binds individual filaments within the bundle. The role of the inter-filament phase is not only to protect the filaments from the effects of the silicon melt and from oxidation, but also to create the necessary level of adhesion at the “filament - inter-filament phase” interface, in which the filaments are pulled out of the inter-filament phase when the material breaks, which causes a plastic (non-fragile) ) the nature of the destruction and high toughness of the composite.

Большинство известных способов защиты армирующих волокон основано на нанесении барьерных покрытий, например, из углерода, карбида кремния, нитрида бора на исходные волокна методом химического газофазного осаждения (ХГО). Общим и основным недостатком способов изготовления композитов, включающих покрытие армирующих углеродных волокон методом ХГО (например, реализованных в изобретениях US 6110527 (МПК С04В 35/573, С04В 35/628, публ. 29.08.2000) RU 2137732 (С04В 35/80, публ. 20.09.1999), является труднодоступность и высокая стоимость сырья, большая длительность цикла осаждения, необходимость сложного технологического оборудования, что обуславливает значительное усложнение и удорожание процесса изготовления материала и снижает основные достоинства технологии реакционного спекания. Другим недостатком упомянутых способов, а также изготовленных композитов является то, что тонкие покрытия, нанесенные из газовой фазы на отдельные филаменты, могут иметь слабые защитные свойства из-за наличия микротрещин и пор. Увеличение толщины покрытий требует проведения длительных циклов пропитки, которые не только усложняют процесс, но и приводят к образованию закрытых пор внутри пучков филаментов и между пучками, препятствуя равномерной пропитке заготовки расплавом кремния [Y.Xu, L.Cheng, Carbon. - 1999, 37, 1179-1187]. Кроме того, стадии предварительного нанесения ХГО-покрытия обычно несовместимы с последующими операциями формования заготовок намоткой и плетением вследствие повышенной жесткости пучка волокон и разрушения покрытия при изгибе нити в процессе формования, что накладывает ограничения и на технологические возможности изготовления изделий.Most of the known methods for protecting reinforcing fibers are based on the application of barrier coatings, for example, of carbon, silicon carbide, boron nitride to the initial fibers by chemical vapor deposition (CGD). The common and main disadvantage of the methods for the manufacture of composites, including the coating of reinforcing carbon fibers by the CGO method (for example, implemented in the inventions US 6110527 (IPC С04В 35/573, С04В 35/628, publ. 08.29.2000) RU 2137732 (С04В 35/80, publ. . September 20, 1999), is the inaccessibility and high cost of raw materials, the long deposition cycle, the need for sophisticated technological equipment, which leads to significant complication and cost of the material manufacturing process and reduces the main advantages of reaction sintering technology. A drawback of these methods, as well as manufactured composites, is that thin coatings applied from the gas phase to individual filaments may have poor protective properties due to the presence of microcracks and pores. Increasing the thickness of coatings requires long impregnation cycles, which not only complicate process, but also lead to the formation of closed pores inside the bundles of filaments and between bundles, preventing uniform impregnation of the workpiece with a molten silicon [Y. Xu, L. Cheng, Carbon. - 1999, 37, 1179-1187]. In addition, the stages of preliminary deposition of the CGO coating are usually incompatible with the subsequent operations of forming blanks by winding and weaving due to the increased stiffness of the fiber bundle and the destruction of the coating during bending of the filament during molding, which imposes limitations on the technological capabilities of manufacturing products.

Известны способы защиты углеродных волокон за счет нанесения слоя коксообразующего связующего, формирующего углеродную матрицу заготовки в процессе карбонизации. На стадии карбонизации слой полимера на волокнах (как правило, на пучках волокон) преобразуется в углерод, а на стадии силицирования углерод преобразуется в карбид кремния. Krenkel и Cern [W.Krenkel, F.Gern, ICCM-9 Proc., July 12-16, 1993, Madrid, Spain] исследовали такой способ защиты углеродных волокон, т.е. фактически с помощью углеродной матрицы, которая использовалась для реакционного спекания. Управляя адгезией между волокном и источником углерода, они получали углеродную матрицу, содержащую плотные защитные участки и управляемую структуру трещин, которая позволяла быстро осуществлять пропитку кремнием, но ограничивала степень реакционного спекания. Вследствие этого полученный композит имел неоднородную структуру и не обладал достаточно хорошими механическими свойствами. В большинстве подобных способов, например, DE 4438456 (МПК С04В 35/573; C04B 35/80D; С04В 37/00В, публ. 02.05.1996) сформированные барьерные покрытия на пучках содержат карбид кремния и углерод. Основным недостатком этих способов является плохая защита филаментов из-за отсутствия пофиламентного покрытия или межфиламентной фазы.Known methods of protecting carbon fibers by applying a layer of coke-forming binder, forming a carbon matrix of the workpiece in the carbonization process. At the carbonization stage, the polymer layer on the fibers (usually on fiber bundles) is converted to carbon, and at the stage of siliconization, the carbon is converted to silicon carbide. Krenkel and Cern [W. Krenkel, F. Gern, ICCM-9 Proc., July 12-16, 1993, Madrid, Spain] investigated this method of protecting carbon fibers, i.e. in fact, using a carbon matrix that was used for reaction sintering. By controlling the adhesion between the fiber and the carbon source, they obtained a carbon matrix containing dense protective sections and a controlled crack structure, which made it possible to quickly impregnate silicon, but limited the degree of reaction sintering. As a result of this, the composite obtained had an inhomogeneous structure and did not possess sufficiently good mechanical properties. In most of these methods, for example, DE 4438456 (IPC С04В 35/573; C04B 35 / 80D; С04В 37 / 00В, publ. 02.05.1996) the formed barrier coatings on the beams contain silicon carbide and carbon. The main disadvantage of these methods is the poor protection of the filaments due to the lack of filament coating or inter-filament phase.

Наилучшая защита филаментов и реализация высоких прочностных свойств достигаются в способах, обеспечивающих одновременно и создание наружного барьерного покрытия на пучках, и пропитку пучков с формированием межфиламентной фазы.The best protection of filaments and the realization of high strength properties are achieved in methods that provide both the creation of an external barrier coating on the beams and the impregnation of the beams with the formation of an interfilament phase.

Известен способ изготовления композита RU 2337083 (МПК С04В 35/83, С04В 35/532, С04В 35/577, публ. 27.10.2008), в котором на первом этапе пропитки слабоконцентрированным раствором связующего происходит предварительное формирование межфиламентной фазы, на втором этапе пропитки концентрированным раствором связующего с наполнителями формируется полимерное покрытие на пучках волокон одновременно с полимерной матрицей, наполненной керамическими частицами. После прохождения последующих этапов карбонизации и силицирования межфиламентная фаза представляет собой пористый карбонизованный углерод, а покрытие на пучках филаментов - карбид кремния. Недостатком способа является относительно слабая защита филаментов от проникновения расплава кремния внутрь пучка, так как межфиламентная фаза представлена карбонизованным углеродом, который неизбежно содержит микротрещины и поры. Кроме того, пропитка концентрированным раствором связующего с предварительным формированием и матрицы, и покрытия на пучках в одну стадию приводит к получению после карбонизации достаточно толстого слоя углерода на пучках, который не может быть полностью просилицирован и остается в микроструктуре в виде свободного углерода, ухудшая свойства композита. С другой стороны, введение твердых частиц керамических наполнителей при упомянутой пропитке связано с риском нарушения однородности и сплошности предварительной полимерной пленки на пучках, снижая защитные свойства барьерного слоя. Указанные недостатки способа ухудшают характеристики готового композита.A known method of manufacturing a composite RU 2337083 (IPC С04В 35/83, С04В 35/532, С04В 35/577, publ. 10/27/2008), in which at the first stage of impregnation with a weakly concentrated binder solution, the preliminary formation of the interfilament phase occurs, at the second stage of impregnation with concentrated a solution of a binder with fillers forms a polymer coating on fiber bundles simultaneously with a polymer matrix filled with ceramic particles. After passing through the subsequent stages of carbonization and silicification, the inter-filament phase is porous carbonized carbon, and the coating on bundles of filaments is silicon carbide. The disadvantage of this method is the relatively weak protection of the filaments from the penetration of the silicon melt into the beam, since the interfilament phase is carbonized carbon, which inevitably contains microcracks and pores. In addition, impregnation with a concentrated binder solution with preliminary formation of both the matrix and the coating on the beams in one stage leads to the production of a sufficiently thick layer of carbon on the beams after carbonization, which cannot be completely precipitated and remains in the microstructure as free carbon, worsening the properties of the composite . On the other hand, the introduction of solid particles of ceramic fillers during the mentioned impregnation is associated with the risk of breaking the uniformity and continuity of the preliminary polymer film on the beams, reducing the protective properties of the barrier layer. These disadvantages of the method degrade the performance of the finished composite.

Известен способ ЕР 1818320 (МПК С04В 35/80; С04В 41/50, публ. 15.08.2007), касающийся волокнистого композиционного материала и способа его изготовления. Данный композит содержит матрицу Si-SiC и упрочняющую структуру из нитей, каждая из которых включает, по крайней мере, один пучок углеродных волокон и углеродный компонент, не являющийся углеродным волокном, Метод изготовления волокнистого композиционного материала включает: введение порошкового компонента (из смолы, кокса и пр.) внутрь пучков; создание покрытия из термопластичного полимера вокруг пучков углеродных волокон; высокотемпературный (до 2500°С) отжиг сформованного или отожженного продукта. Недостатками данного способа являются необходимость применения упомянутого высокотемпературного отжига с целью графитации углерода межфиламентной фазы, а также необходимость применения горячего прессования при формовании для пропитки слоев из нитей термопластичным полимером. Данные операции усложняют процесс. Кроме того, пропитка термопластичным полимером не может обеспечить равномерного и однородного его распределения по поверхности нитей и хорошую адгезию будущего барьерного покрытия с поверхностью пучков. Недостатком композита по указанному изобретению является наличие областей из свободного углерода, образующих межфиламентную фазу композита, что снижает его окислительную стойкость и ухудшает механические свойства.The known method EP 1818320 (IPC С04В 35/80; СВВ 41/50, publ. 08/15/2007), relating to the fibrous composite material and the method of its manufacture. This composite contains a Si-SiC matrix and a reinforcing structure of filaments, each of which includes at least one bundle of carbon fibers and a carbon component that is not a carbon fiber. A method of manufacturing a fibrous composite material includes: introducing a powder component (from resin, coke etc.) inside the bundles; creating a coating of thermoplastic polymer around bundles of carbon fibers; high temperature (up to 2500 ° С) annealing of the formed or annealed product. The disadvantages of this method are the need to use the aforementioned high-temperature annealing to graphite the carbon of the interfilament phase, as well as the need to use hot pressing during molding to impregnate layers of filaments with a thermoplastic polymer. These operations complicate the process. In addition, impregnation with a thermoplastic polymer cannot ensure its uniform and uniform distribution over the surface of the filaments and good adhesion of the future barrier coating to the surface of the beams. The disadvantage of the composite according to this invention is the presence of regions of free carbon forming the interfilament phase of the composite, which reduces its oxidative stability and degrades mechanical properties.

Наиболее близким к настоящему изобретению является патент RU 2184715, (МПК С04В 35/83, 35/573, 41/88, публ. 24.02.1998), который защищает реакционноспеченный композит с улучшенными свойствами и способ его получения, пригодный для крупносерийного производства. Композит представлен матрицей на карбидокремниевой основе, армированной короткими пучками углеродных волокон (филаментов), которые снаружи окружены барьерным покрытием, содержащим, по меньшей мере, в поверхностной зоне слой углерода. При этом внутри пучков волокна (филаменты) соединены между собой сплошной межфиламентной фазой с возможным содержанием керамических частиц.Closest to the present invention is the patent RU 2184715, (IPC C04B 35/83, 35/573, 41/88, publ. 02.24.1998), which protects the reaction-sintered composite with improved properties and its production method suitable for large-scale production. The composite is represented by a carbide-silicon matrix reinforced with short bundles of carbon fibers (filaments), which are externally surrounded by a barrier coating containing at least a surface layer of carbon. Moreover, inside the bundles, the fibers (filaments) are interconnected by a continuous inter-filament phase with a possible content of ceramic particles.

Недостатком полученного композита является низкая плотность межфиламентной фазы, наличие в ней пор и свободного углерода ввиду ее неспеченного состояния. Кроме того, барьерный слой на пучках филаментов содержит свободный углерод. Это все обуславливает сниженные механические характеристики композита.The disadvantage of the obtained composite is the low density of the interfilament phase, the presence of pores and free carbon in it due to its unsintered state. In addition, the barrier layer on the filament bundles contains free carbon. All this leads to reduced mechanical characteristics of the composite.

В данном способе пучки филаментов пропитывают (т.е. заполняют пространство между филаментами) и кондиционируют (т.е. покрывают снаружи) связующим (в том числе коксообразующим) с возможным добавлением частиц керамических наполнителей, таких как карбиды, нитриды, бориды. Затем проводят формование заготовки, вулканизацию связующего, карбонизацию и силицирование.In this method, bundles of filaments are impregnated (i.e., fill the space between filaments) and conditioned (i.e., coated externally) with a binder (including coke-forming) with the possible addition of particles of ceramic fillers, such as carbides, nitrides, borides. Then the preform is molded, the binder is vulcanized, carbonized and silicified.

Существенным недостатком способа является то, что он не обеспечивает спекание межфиламентной фазы, так как при пропитке пучков филаментов не вводятся функциональные добавки, способствующие спеканию. После низкотемпературной (800°С) карбонизации связующего не проводится синтез и спекание межфиламентной фазы, что делает неизбежным наличие свободного углерода и пор внутри пучков филаментов. Поры снижают защитные свойства межфиламентной фазы, открывая доступ расплава кремния к филаментам при силицировании.A significant disadvantage of this method is that it does not provide sintering of the interfilament phase, since when impregnating bundles of filaments, functional additives conducive to sintering are not introduced. After low-temperature (800 ° C) carbonization of the binder, synthesis and sintering of the inter-filament phase are not carried out, which makes the presence of free carbon and pores inside the bundles of filaments inevitable. Pores reduce the protective properties of the interfilament phase, opening the access of the silicon melt to the filaments during silicification.

Другим недостатком способа является то, что покрытие пучков коксообразующим связующим производится до стадий вулканизации и карбонизации связующего. Это приводит к получению после карбонизации достаточно толстого слоя углерода на пучках, который не может быть полностью просилицирован, что обуславливает образование барьерного слоя, содержащего не только карбид кремния, но и свободный углерод. Использование труднодоступных и дорогостоящих кремний- и кремнийборорганических полимеров, согласно дополнительным вариантам способа, значительно усложняет процесс изготовления, делая его менее пригодным для массового производства.Another disadvantage of this method is that the beams are coated with a coke-forming binder prior to the vulcanization and carbonization of the binder. This leads to obtaining after carbonization a sufficiently thick layer of carbon in the beams, which cannot be completely precipitated, which leads to the formation of a barrier layer containing not only silicon carbide, but also free carbon. The use of hard-to-reach and expensive silicon and organosilicon polymers, according to additional variants of the method, significantly complicates the manufacturing process, making it less suitable for mass production.

Задача изобретения заключается в создании керамоматричного композиционного материала с матрицей на основе реакционноспеченного карбида кремния, армированного углеродными волокнами, обладающего высокими показателями плотности, прочности при изгибе, ударной вязкости и демонстрирующего нехрупкий характер разрушения, изготовленного недорогим способом, пригодным для массового производства изделий из доступного сырья.The objective of the invention is to create a ceramic composite material with a matrix based on reactive silicon carbide reinforced with carbon fibers, which has high density, bending strength, impact strength and demonstrates the non-fragile nature of the fracture, made in an inexpensive way, suitable for mass production of products from available raw materials.

Настоящее изобретение касается наноструктурированного керамоматричного композиционного материала, включающего матрицу из реакционноспеченного карбида кремния, армированную пучками углеродных филаментов, отделенными от матрицы барьерным слоем и содержащими межфиламентную фазу, включающую элементы, такие как углерод, кремний, бор, азот, в котором барьерный слой состоит исключительно из карбида кремния. Межфиламентная фаза имеет плотную спеченную наноразмерную микроструктуру и дополнительно содержит оксидные соединения алюминия и иттрия в количестве от 5 до 10 мас.%, причем входящий в нее углерод прочно связан.The present invention relates to a nanostructured ceramic matrix material comprising a matrix of reactive silicon carbide reinforced with carbon filament beams separated from the matrix by a barrier layer and containing an interfilament phase comprising elements such as carbon, silicon, boron, nitrogen, in which the barrier layer consists exclusively of silicon carbide. The interfilament phase has a dense sintered nanoscale microstructure and additionally contains oxide compounds of aluminum and yttrium in an amount of 5 to 10 wt.%, And the carbon entering it is firmly bound.

Защита углеродных филаментов от воздействия расплава кремния достигается путем создания двух защитных структур: барьерного слоя на пучках филаментов из карбида кремния и плотной спеченной наноразмерной межфиламентной фазы из керамики, которая дополнительно обеспечивает необходимый уровень адгезии на межфазной границе «филамент - межфиламентная фаза».The protection of carbon filaments from the influence of a silicon melt is achieved by creating two protective structures: a barrier layer on bundles of filaments of silicon carbide and a dense sintered nanoscale interfilament phase made of ceramic, which additionally provides the necessary level of adhesion at the “filament - interfilament phase” interface.

Отсутствие в составе барьерного слоя и межфиламентной фазы свободного углерода дополнительно способствует улучшению механических характеристик композита, а также его устойчивости к окислению, износостойкости и интегральной твердости.The absence of free carbon in the composition of the barrier layer and the interfilament phase further contributes to the improvement of the mechanical characteristics of the composite, as well as its resistance to oxidation, wear resistance, and integral hardness.

При содержании оксидных соединений алюминия и иттрия в количестве менее 5 мас.% структура межфиламентной фазы является неспеченной и пористой, характеризуется сниженными защитными функциями; а при содержании более 10 мас.% снижается прочность межфиламентной фазы и значительно изменяется уровень адгезии на межфазной границе «филамент-межфиламентная фаза».When the content of aluminum and yttrium oxide compounds in an amount of less than 5 wt.%, The structure of the inter-filament phase is green and porous, characterized by reduced protective functions; and with a content of more than 10 wt.%, the strength of the inter-filament phase decreases and the adhesion level at the “filament-inter-filament phase” interface changes significantly.

Наноразмерная микроструктура межфиламентной фазы обуславливает ее высокую плотность и высокие защитные свойства и, следовательно, высокий уровень механических характеристик композита в целом.The nanoscale microstructure of the interfilament phase determines its high density and high protective properties and, therefore, a high level of mechanical characteristics of the composite as a whole.

В предпочтительных вариантах межфиламентная фаза содержит зерна размером не более 100 нм и объемная доля пор межфиламентной фазы не превышает 2%.In preferred embodiments, the inter-filament phase contains grains no larger than 100 nm in size and the pore volume fraction of the inter-filament phase does not exceed 2%.

Предложен способ получения наноструктурированного керамоматричного композиционного материала, включающий стадии пропитки волокнистой массы коксобразующим связующим, содержащим частицы карбида кремния, формования заготовки, вулканизации связующего, карбонизации и силицирования, в котором перед стадией пропитки волокнистой массы проводят предварительную обработку пучков углеродных филаментов под воздействием ультразвуковых колебаний суспензией, содержащей связующее и наноразмерные частицы нитрида кремния и функциональных добавок, включающих оксиды иттрия и алюминия и, по крайней мере один компонент из ряда: бор, кремний, соединение бора или кремния, а после стадии карбонизации последовательно осуществляют стадию синтеза и спекания межфиламентной фазы и стадию пропитки заготовки растворами или расплавами коксообразующих полимеров.A method for producing a nanostructured ceramic composite material is proposed, which includes the steps of impregnating the pulp with a coke-forming binder containing silicon carbide particles, molding the billet, vulcanizing the binder, carbonizing and siliconizing, in which, before the stage of impregnating the pulp, pre-treatment of carbon filament beams under the influence of ultrasonic vibrations with a suspension containing binder and nanosized particles of silicon nitride and functional ext approx comprising oxides of yttrium and aluminum and at least one component from the group of boron, silicon, boron or silicon compound, and after the carbonization step is carried out sequentially a step of synthesizing and sintering phase and mezhfilamentnoy step impregnation of the preform coke-forming solutions or melts of polymers.

Предлагаемый способ получения композита обеспечивает наиболее полную защиту углеродных филаментов от воздействия расплава кремния при силицировании за счет того, что суспензия на стадии предварительной обработки пучков углеродных филаментов содержит функциональные добавки, включающие смесь оксидов иттрия и алюминия. Благодаря этому после дополнительной стадии синтеза и спекания достигается образование плотной спеченной межфиламентной фазы из керамики, не содержащей свободного углерода.The proposed method for producing a composite provides the most complete protection of carbon filaments from the effects of a silicon melt during silicification due to the fact that the suspension at the stage of preliminary processing of carbon filament bundles contains functional additives, including a mixture of yttrium and aluminum oxides. Due to this, after an additional stage of synthesis and sintering, the formation of a dense sintered interfilament phase from ceramics containing no free carbon is achieved.

После карбонизации полимерного связующего осуществляют стадию синтеза и спекания межфиламентной фазы, при которой происходит взаимодействие наноразмерных частиц функциональных добавок, таких как кремний, бор, соединение бора или кремния с карбонизованным углеродом внутри пучков с образованием наноразмерных зерен вторичных продуктов между зернами исходного нитрида кремния и последующим спеканием. Наноразмерные оксидные добавки обеспечивают эффективное жидкофазное спекание и формирование сплошной плотной межфиламентной фазы внутри пучка.After carbonization of the polymer binder, the stage of synthesis and sintering of the inter-filament phase is carried out, in which the nanosized particles of functional additives, such as silicon, boron, a compound of boron or silicon with carbonized carbon inside the beams, are formed with the formation of nanoscale grains of secondary products between the grains of the starting silicon nitride and subsequent sintering . Nanosized oxide additives provide effective liquid-phase sintering and the formation of a continuous dense interfilament phase inside the beam.

Проведение пропитки заготовки растворами или расплавами коксообразующих полимеров после стадии синтеза и спекания способствует предварительному формированию барьерного слоя небольшой толщины, что позволяет обеспечить полное силицирование этого слоя на последующей стадии и избежать присутствия в нем остаточного свободного углерода. Предварительное формирование барьерного слоя происходит в зазоре между пучками волокон и карбонизованной матрицы, образующемся за счет усадки последней на предыдущих стадиях. Кроме того, упомянутая пропитка позволяет заполнить микротрещины и поры в матрице заготовки с достижением более плотной микроструктуры.Carrying out the impregnation of the preform with solutions or melts of coke-forming polymers after the synthesis and sintering stages promotes the preliminary formation of a barrier layer of small thickness, which allows for the complete siliconization of this layer in the subsequent stage and to avoid the presence of residual free carbon in it. Preliminary formation of the barrier layer occurs in the gap between the fiber bundles and the carbonized matrix, which is formed due to the shrinkage of the latter in the previous stages. In addition, the said impregnation allows you to fill microcracks and pores in the matrix of the workpiece with the achievement of a more dense microstructure.

В предпочтительных вариантах размер частиц твердой фазы суспензии, состоящей из частиц нитрида кремния и функциональных добавок, не превышает 100 нм, что способствует формированию более плотной и тонкой микроструктуры.In preferred embodiments, the particle size of the solid phase of the suspension, consisting of particles of silicon nitride and functional additives, does not exceed 100 nm, which contributes to the formation of a denser and finer microstructure.

В предпочтительных вариантах содержание связующего в суспензии не превышает 15 мас.%, а содержание твердой фазы не превышает 35 мас.%.In preferred embodiments, the content of the binder in the suspension does not exceed 15 wt.%, And the solids content does not exceed 35 wt.%.

Избыточное содержание связующего и/или твердой фазы может привести к повышенной вязкости суспензии, при которой она или не проникает внутрь пучков, или распределяется неравномерно между филаментами.An excess content of the binder and / or solid phase can lead to an increased viscosity of the suspension, in which it either does not penetrate into the bundles, or is distributed unevenly between the filaments.

Предпочтительно, стадию синтеза и спекания межфиламентной фазы осуществляют при 1350-1500°С в атмосфере азота или в вакууме.Preferably, the step of synthesizing and sintering the inter-filament phase is carried out at 1350-1500 ° C. in a nitrogen atmosphere or in vacuum.

На стадии синтеза и спекания температура ниже 1350°С оказывается недостаточной для синтеза вторичных продуктов и спекания, а подъем температуры выше 1500°С вызывает избыточный рост зерна, ухудшающий свойства межфиламентной фазы.At the stage of synthesis and sintering, a temperature below 1350 ° C is insufficient for the synthesis of secondary products and sintering, and a rise in temperature above 1500 ° C causes excessive grain growth, worsening the properties of the interfilament phase.

Дополнительным преимуществом способа является то, что управление прочностными свойствами силицированного композита осуществляется варьированием определенных технологических параметров, таких как: химический состав и количество функциональных добавок, температура и атмосфера на стадии синтеза и спекания межфиламентной фазы. Предлагаемый способ обеспечивается использованием несложных и пригодных для массового производства операций и доступного отечественного сырья.An additional advantage of the method is that the strength properties of the siliconized composite are controlled by varying certain technological parameters, such as: chemical composition and amount of functional additives, temperature and atmosphere at the stage of synthesis and sintering of the interfilament phase. The proposed method is provided by the use of simple and suitable for mass production operations and available domestic raw materials.

Пример 1.Example 1

Углеродное волокно марки ЛО укладывают в стальной лоток и заливают заранее приготовленной суспензией на органическом растворителе следующего состава в расчете на 1 л растворителя, например этилового спирта:The carbon fiber of the LO brand is placed in a steel tray and poured with a pre-prepared suspension in an organic solvent of the following composition per 1 liter of solvent, for example ethyl alcohol:

полимерное связующее ЛБС-1 - 50 г,polymer binder LBS-1 - 50 g,

порошок Si3N4 с размером частиц не более 200 нм - 285 г,Si 3 N 4 powder with a particle size of not more than 200 nm - 285 g,

смесь Al2O3 и Y2O3 с размером частиц не более 100 нм - 18 г.a mixture of Al 2 O 3 and Y 2 O 3 with a particle size of not more than 100 nm - 18 g.

порошок Si с размером частиц не более 200 нм - 39 г,Si powder with a particle size of not more than 200 nm - 39 g,

Пропитку проводят под воздействием ультразвуковых колебаний. После пропитки и сушки на волокнистую массу наносят раствор коксообразующего полимерного связующего марки ЛБС-1, содержащего 50 мас.% порошка SiC со средним размером частиц 8 мкм, и проводят повторную сушку. Готовый препрег раскраивают по требуемой форме и размерам и укладывают в пресс-форму. Формование осуществляют под давлением 10 МПа при температуре 180-200°С. Отформованные заготовки подвергают карбонизации при нагреве от 200 до 1380°С в вакууме, а после выдержки в течение 1 часа повышают температуру до 1500°С и выдерживают 1 час при этой температуре в атмосфере азота. Далее проводят пропитку термообработанных заготовок расплавом нефтяного пека в вакууме при температуре 150°С. Пропитанные заготовки устанавливают в кассеты и подвергают силицированию в вакууме при температуре 1450°С с выдержкой 1 час. Свойства полученного материала приведены в таблице.Impregnation is carried out under the influence of ultrasonic vibrations. After impregnation and drying, a solution of coke-forming polymer binder grade LBS-1 containing 50 wt.% SiC powder with an average particle size of 8 μm is applied to the pulp and re-dried. The finished prepreg is cut to the desired shape and size and placed in the mold. The molding is carried out under a pressure of 10 MPa at a temperature of 180-200 ° C. Molded preforms are carbonized by heating from 200 to 1380 ° C in vacuum, and after holding for 1 hour, the temperature is raised to 1500 ° C and held for 1 hour at this temperature in a nitrogen atmosphere. Next, the heat-treated workpieces are impregnated with a melt of oil pitch in vacuum at a temperature of 150 ° C. The impregnated preforms are installed in cassettes and subjected to silicification in vacuum at a temperature of 1450 ° C with an exposure of 1 hour. The properties of the obtained material are given in the table.

На фиг.1 и 2 представлены, соответственно, фотография микроструктуры плоского шлифа композита в поле зрения оптического микроскопа (×1750) и фрактограмма поверхности разрушения в поле зрения растрового электронного микроскопа, которые демонстрируют углеродные филаменты внутри пучка, связанные между собой плотной сплошной наноразмерной межфиламентной фазой.Figures 1 and 2 respectively show a photograph of the microstructure of a flat thin section of a composite in the field of view of an optical microscope (× 1750) and a fractogram of the fracture surface in the field of view of a scanning electron microscope, which show carbon filaments inside the beam that are interconnected by a dense continuous nanoscale interfilament phase .

Пример 2.Example 2

Углеродную нить марки Н-205 предварительно обрабатывают путем протягивания через емкость с пропиточной суспензией на органическом растворителе следующего состава, в расчете на 1 л, например, этилового спирта:Carbon thread grade N-205 is pre-treated by pulling through a container with an impregnating suspension in an organic solvent of the following composition, per 1 liter, for example, ethyl alcohol:

поливиниловый спирт - 50 гpolyvinyl alcohol - 50 g

порошок Si3N4 с размером частиц не более 300 нм - 220 гpowder Si 3 N 4 with a particle size of not more than 300 nm - 220 g

порошок Al2O3+Y2O3 с размером частиц не более 100 нм - 28 гAl 2 O 3 + Y 2 O 3 powder with a particle size of not more than 100 nm - 28 g

B2O3 с размером частиц не более 200 нм - 100 г,B 2 O 3 with a particle size of not more than 200 nm - 100 g,

Выходящую из пропиточной емкости нить протягивают через камеру сушки. При проходе через емкость с пропиточной суспензией и камеру сушки нить подвергают ультразвуковой обработке. Обработанную нить устанавливают на намоточный станок и проводят намотку заготовки после прохождения нити через емкость со связующим следующего составаThe thread exiting the impregnation tank is pulled through the drying chamber. When passing through a container with an impregnating suspension and a drying chamber, the thread is subjected to ultrasonic treatment. The processed thread is installed on a winding machine and winding the workpiece after passing the thread through a container with a binder of the following composition

коксообразующее полимерное связующе ЛБС-1 - 50%coke-forming polymer binder LBS-1 - 50%

порошок SiC со средним размером частиц 10 мкм - 50%,SiC powder with an average particle size of 10 μm - 50%,

Отформованные заготовки подвергают вулканизации на воздухе при температуре 180-200°С и далее - термообработке при нагреве в токе азота от 200 до 1500°С с выдержкой 1 час при указанной температуре. Термообработанные заготовки пропитывают под вакуумом бакелитовым лаком ЛБС-1 с выдержкой при остаточном давлении не более 103 Па в течение не менее 1 часа на каждые 15 см3 заготовки. Пропитанные заготовки сушат на воздухе до температуры 180-200 С° и подвергают силицированию при температуре 1450°С с выдержкой 1 час.Molded preforms are subjected to vulcanization in air at a temperature of 180-200 ° C and then heat treatment when heated in a stream of nitrogen from 200 to 1500 ° C with an exposure of 1 hour at a specified temperature. Heat-treated preforms are impregnated under vacuum with LBS-1 bakelite varnish with exposure at a residual pressure of not more than 10 3 Pa for at least 1 hour for every 15 cm 3 of preform. The impregnated preforms are dried in air to a temperature of 180-200 ° C and subjected to silicification at a temperature of 1450 ° C with an exposure of 1 hour.

Свойства полученного композита приведены в таблице.The properties of the obtained composite are shown in the table.

Пример 3Example 3

Способ по примеру 2, в котором для пропитки углеродной нити Н-205 используют суспензию на органическом растворителе следующего состава, в расчете на 1 л изопропилового спирта:The method according to example 2, in which to impregnate the carbon filament H-205, a suspension of an organic solvent of the following composition is used, calculated per 1 liter of isopropyl alcohol:

- кремнийорганическое полимерное связующее - 200 г;- silicone polymer binder - 200 g;

- порошок Si3N4 с размером частиц не более 100 нм - 300 г;- Si 3 N 4 powder with a particle size of not more than 100 nm - 300 g;

- порошок Al2O3+Y2O3 с размером частиц не более 100 нм - 35 г;- powder Al 2 O 3 + Y 2 O 3 with a particle size of not more than 100 nm - 35 g;

Свойства полученного композита приведены в таблице.The properties of the obtained composite are shown in the table.

Пример 4Example 4

Способ по примеру 1, в котором для пропитки углеродного волокна марки ЛО используют суспензию на органическом растворителе следующего состава, в расчете на 1 л этилового спирта:The method according to example 1, in which for the impregnation of carbon fiber brand LO using a suspension of an organic solvent of the following composition, based on 1 liter of ethyl alcohol:

- кремнийорганическое полимерное связующее - 150 г;- silicone polymer binder - 150 g;

- порошок Si3N4 с размером частиц не более 200 нм - 200 г;- Si 3 N 4 powder with a particle size of not more than 200 nm - 200 g;

- порошок Al2O3+Y2O3 с размером частиц не более 100 нм - 30 г;- powder Al 2 O 3 + Y 2 O 3 with a particle size of not more than 100 nm - 30 g;

- порошок Si с размером частиц не более 200 нм - 100 г,- Si powder with a particle size of not more than 200 nm - 100 g,

а термообработку осуществляют при нагреве в токе азота от 200 до 1500°С с выдержкой 1 час при указанной температуре.and heat treatment is carried out when heated in a stream of nitrogen from 200 to 1500 ° C with an exposure of 1 hour at the specified temperature.

Свойства полученного композита приведены в таблице.The properties of the obtained composite are shown in the table.

Пример 5Example 5

Композит и способ по примеру 4, в котором пропитку углеродного волокна осуществляют без ультразвуковой обработки. Свойства полученного композита приведены в таблице.The composite and the method according to example 4, in which the impregnation of the carbon fiber is carried out without ultrasonic treatment. The properties of the obtained composite are shown in the table.

Пример 6Example 6

Композит и способ по примеру 1, в котором для приготовления суспензии используют частицы Si3N4 и Si c размером 0,5-1,0 мкм.The composite and the method of example 1, in which particles of Si 3 N 4 and Si with a size of 0.5-1.0 μm are used to prepare the suspension.

Свойства полученного композита приведены в таблице.The properties of the obtained composite are shown in the table.

Пример 7Example 7

Композит и способ по примеру 2, в котором содержание твердой фазы в суспензии составляет 45 мас.%.The composite and the method of example 2, in which the solids content in the suspension is 45 wt.%.

Свойства полученного композита приведены в таблице.The properties of the obtained composite are shown in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (8)

1. Наноструктурированный керамоматричный композиционный материал, включающий матрицу из реакционноспеченного карбида кремния, армированную пучками углеродных филаментов, отделенными от матрицы барьерным слоем и содержащими межфиламентную фазу, включающую элементы, такие как углерод, кремний, бор, азот, отличающийся тем, что барьерный слой содержит исключительно карбид кремния, а межфиламентная фаза имеет плотную спеченную наноразмерную микроструктуру и дополнительно содержит оксидные соединения алюминия и иттрия в количестве от 5 до 10 мас.%, причем углерод, входящий в ее состав, полностью связан.1. Nanostructured ceramic matrix material, comprising a matrix of reactive silicon carbide reinforced with carbon filament beams separated from the matrix by a barrier layer and containing an interfilament phase, including elements such as carbon, silicon, boron, nitrogen, characterized in that the barrier layer contains exclusively silicon carbide, and the interfilament phase has a dense sintered nanoscale microstructure and additionally contains oxide compounds of aluminum and yttrium in an amount of 5 d 10 wt.%, Wherein carbon is included in its composition, is completely bound. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что межфиламентная фаза содержит зерна размером не более 100 нм.2. The material according to claim 1, characterized in that the inter-filament phase contains grains no larger than 100 nm in size. 3. Материал по п.1, отличающийся тем, что объемная доля пор межфиламентной фазы не превышает 2%.3. The material according to claim 1, characterized in that the volume fraction of pores of the inter-filament phase does not exceed 2%. 4. Способ получения наноструктурированного керамоматричного композиционного материала, включающий стадии пропитки волокнистой массы коксобразующим связующим, содержащим частицы карбида кремния, формования заготовки, вулканизации связующего, карбонизации и силицирования, отличающийся тем, что перед стадией пропитки волокнистой массы дополнительно проводят обработку пучков углеродных филаментов под воздействием ультразвуковых колебаний суспензией, содержащей связующее и наноразмерные частицы нитрида кремния и функциональных добавок, включающих оксиды иттрия и алюминия и, по крайней мере, один компонент из ряда: бор, кремний, соединение бора или кремния, а после стадии карбонизации последовательно осуществляют стадию синтеза и спекания межфиламентной фазы и стадию пропитки заготовки растворами или расплавами коксообразующих полимеров.4. A method for producing a nanostructured ceramic matrix material, comprising the steps of impregnating the pulp with a coke-forming binder containing silicon carbide particles, molding the billet, curing the binder, carbonizing and siliconizing, characterized in that, before the stage of impregnating the pulp, they additionally process carbon fiber bundles under the influence of ultrasonic oscillations in a suspension containing a binder and nanosized particles of silicon nitride and functional ext wok comprising oxides of yttrium and aluminum and at least one component from the group of boron, silicon, boron or silicon compound, and after the carbonization step is carried out sequentially a step of synthesizing and sintering phase and mezhfilamentnoy step impregnation of the preform coke-forming solutions or melts of polymers. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что размер частиц твердой фазы в суспензии не превышает 100 нм.5. The method according to claim 4, characterized in that the particle size of the solid phase in the suspension does not exceed 100 nm. 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что содержание связующего в суспензии не превышает 15 мас.%.6. The method according to claim 4, characterized in that the content of the binder in the suspension does not exceed 15 wt.%. 7. Способ по п.4, отличающийся тем, что содержание твердой фазы в суспензии не превышает 35 мас.%.7. The method according to claim 4, characterized in that the solids content in the suspension does not exceed 35 wt.%. 8. Способ по п.4, отличающийся тем, что стадию синтеза и спекания межфиламентной фазы осуществляют при 1350-1500°С в атмосфере азота или в вакууме. 8. The method according to claim 4, characterized in that the stage of synthesis and sintering of the inter-filament phase is carried out at 1350-1500 ° C in nitrogen atmosphere or in vacuum.
RU2009143024/03A 2009-11-17 2009-11-17 Nanostructured ceramic matrix composite material and method of producing said material RU2415109C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143024/03A RU2415109C1 (en) 2009-11-17 2009-11-17 Nanostructured ceramic matrix composite material and method of producing said material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143024/03A RU2415109C1 (en) 2009-11-17 2009-11-17 Nanostructured ceramic matrix composite material and method of producing said material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2415109C1 true RU2415109C1 (en) 2011-03-27

Family

ID=44052813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009143024/03A RU2415109C1 (en) 2009-11-17 2009-11-17 Nanostructured ceramic matrix composite material and method of producing said material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2415109C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2603330C2 (en) * 2015-03-13 2016-11-27 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Технологический университет" Method of producing multifunctional ceramic matrix composite materials (versions)
RU2670869C1 (en) * 2017-10-10 2018-10-25 Иван Соломонович Пятов Method of manufacturing a product of complex form based on hybrid composite matrix
RU2747836C2 (en) * 2016-11-28 2021-05-14 Сафран Серамикс Composite material element that includes an interphase layer of aluminum-doped boron nitride
CN112851359A (en) * 2021-01-22 2021-05-28 哈尔滨工业大学 Absorption type SiBCN nano-fiber and preparation method thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2603330C2 (en) * 2015-03-13 2016-11-27 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Технологический университет" Method of producing multifunctional ceramic matrix composite materials (versions)
RU2747836C2 (en) * 2016-11-28 2021-05-14 Сафран Серамикс Composite material element that includes an interphase layer of aluminum-doped boron nitride
RU2670869C1 (en) * 2017-10-10 2018-10-25 Иван Соломонович Пятов Method of manufacturing a product of complex form based on hybrid composite matrix
WO2019074394A1 (en) * 2017-10-10 2019-04-18 Иван Соломонович ПЯТОВ Method for producing a complex-shaped article based on a hybrid composite matrix
CN112851359A (en) * 2021-01-22 2021-05-28 哈尔滨工业大学 Absorption type SiBCN nano-fiber and preparation method thereof
CN112851359B (en) * 2021-01-22 2022-05-10 哈尔滨工业大学 Suction type SiBCN nano-fiber and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2176628C2 (en) Composite material (variants) and method or preparing thereof, method of treating fibrous semi-finished product (variants)
US7374709B2 (en) Method of making carbon/ceramic matrix composites
EP2089338B1 (en) Process for manufacturing a thermostructural composite part
RU2337083C2 (en) Method of production of fiber-reinforced carbon-silicon carbide composite material
US20160060752A1 (en) Method for producing a composite material with a carbide matrix
US20150251959A1 (en) Method for manufacturing a part made of cmc
CN107353025A (en) A kind of preparation method of resistance to 1200 DEG C of oxidation resistant ceramic matric composites
US20170029340A1 (en) Uniformity of fiber spacing in cmc materials
JP5944619B2 (en) Carbon fiber composite material, brake member using this carbon fiber composite material, structural member for semiconductor, heat resistant panel, heat sink
RU2415109C1 (en) Nanostructured ceramic matrix composite material and method of producing said material
US20170029339A1 (en) Uniformity of fiber spacing in cmc materials
CN114702328B (en) SiC nanowire network reinforced layered porous SiC ceramic and preparation method thereof
JP2011190168A (en) Carbon fiber composite material, and brake member, structural member for semiconductors, heat-resistant panel and heat sink using the carbon fiber composite material
JPH069278A (en) Preparation of ceramic matrix composite material member
KR100776252B1 (en) Method of forming multilayered oxidation resistant coatings on carbon surface
JPH08226054A (en) Production of carbon primary molding and carbon/carbon composite material
EP0633233A1 (en) Process for the preparation of a composite material element comprising a fibre reinforcement consolidated by liquid means
KR20000009035A (en) Ceramic-contained carbon-carbon composite material and process for producing the same
JP6824601B2 (en) Reinforcing fiber material and its manufacturing method, and fiber reinforced ceramic composite material
RU2428395C2 (en) Nanostructured functional-gradient composite material and method of producing said material
US12054430B2 (en) Method of producing a carbon-ceramic shaped body with an open porosity of from 15 to 60%
ZHENG et al. Preparation and fracture behavior of carbon fiber/SiC composites by multiple impregnation and pyrolysis of polycarbosilane
KR100689636B1 (en) Fabrication of carbon fiber-silicon carbide composites by melt infiltration process of metal silicon
JP5769519B2 (en) Fiber material for reinforcement, fiber-reinforced ceramic composite material using fiber material for reinforcement, and method for producing the same
KR101575902B1 (en) Fiber-reinforced ceramic matrix composites and method for manufacturing thereof