Вуглець-вуглецевий композиційний матеріал

 

Винахід відноситься до області високотемпературних композиційних матеріалів.

Відомий вуглець-вуглецевий композиційний матеріал, що має захисне покриття з карбідокремнієвої матеріалу (див. матеріал «Моделі камери згоряння рідинного ракетного двигуна», описаний в патенті на корисну модель UA 93468 U1, опубліковано 27.04.2010 р.).

За своїми ознаками і досягати результату цей матеріал найбільш близьким до заявляється і прийнятий за прототип.

Недолік відомого матеріалу полягає в малій довговічності і низької надійності із-за негерметичності захисного покриття.

При роботі відомого пристрою окислювач з високотемпературного газодинамічного потоку проникає через мікротріщини і пори захисного покриття з карбіду кремнію і вступає в реакцію з вуглець-вуглецевим композиційним матеріалом, викликаючи окислення і руйнування відомого матеріалу і пристрої.

Технічний результат винаходу полягає у підвищенні довговічності матеріалу і надійності конструкції.

Зазначений технічний результат досягається в вуглець-вуглецевий композиційному матеріалі, що має захисне покриття з карбіду кремнію, згідно винаходу тим, що вище максимальної температури експлуатації композиційного матеріалу.

Нижче, з посиланням на прикладений малюнок, дається опис пропонованого винаходу.

Вуглець-вуглецевий композиційний матеріал містить, наприклад, тканий каркас із вуглецевих волокон з вуглецевої матрицею (шар 1) і захисне покриття (шар 2).

Заявляється матеріал виконаний з герметизуючим шаром 3 з металу: нікелю, або ніобію, або молібдену, на захисному покритті 2, що дозволяє закрити мікротріщини і пори в захисному покритті без ослаблення структури останнього.

Герметизуючий шар 3 може бути нанесений будь-яким доступним способом (гальванічним, напиленням у вакуумі тощо)

При експлуатації заявляється матеріалу, наприклад, в конструкції камери згоряння рідинного ракетного двигуна герметизуючий шар 3 виключить проникнення окислювача з високотемпературного газодинамічного потоку до захисному покриттю 2 через мікротріщини і пори останнього і, отже, до вуглець-вуглецевого шару 1 композиційного матеріалу, запобігаючи окислення і руйнування останнього.

Таким чином, заявляється вуглець-вуглецевий композиційний матеріал має порівняно з прототипом підвищені довговічність і надійність в умовах роботи при високих температурах в српокритие з карбіду кремнію, відрізняється тим, що на захисне покриття завдано герметизуючий шар з металу, вибраного з нікелю, ніобію або молібдену.



 

Схожі патенти:

Система охолодження камери рідинного ракетного двигуна

Винахід відноситься до рідинним ракетним двигунам. У системі охолодження камери рідинного ракетного двигуна, що містить циліндричну камеру згорання і сопло, яке, в свою чергу, звужується і розширює частини і критичний перетин між ними, виконані у вигляді зовнішньої оболонки, внутрішньої оболонки з основними ребрами постійної товщини, утворюють тракт охолодження, і, щонайменше, один пояс завіси з тангенціальними отворами і колектором, всередині якого встановлено кільцева деталь, згідно винаходу кільцева деталь виконана трапецієподібної форми з порожниною трапецієподібної форми, на торцях кільцевої деталі під кутом до осі камери згоряння виконані вхідні і вихідні отвори. Пояс завіси може бути виконаний у місці стику камери згоряння і сопла на середині звужується частини сопла. Може бути виконано два пояси завіси. Винахід забезпечує поліпшення охолодження критичного перерізу сопла і збільшення питомої тяги двигуна. 3 з.п. ф-ли, 7 іл.

Рідинно-газовий реактивний двигун

Винахід відноситься до ракетно-космічної техніки і може бути використано в якості коригуючої рухової установки космічного апарату. Рідинно-газовий реактивний двигун (ЖГРД) містить бак, заповнений рідким робочим тілом - водою, з вихідним отвором у кришці, камеру і реактивне сопло. В камері рідинно-газового реактивного двигуна встановлений на виході з бака роздільник фаз робочого тіла, після якого встановлено регулювальний клапан з пружиною і електромагнітом. У ЖГРД камера забезпечена пристроєм підігрівання робочого тіла в області, прилеглій до вихідного отвору бака. Рідинно-газовий реактивний двигун створює реактивну тягу за рахунок закінчення парів води, які утворюються за рахунок процесу пароутворення газу з рідкої фази. Винахід забезпечує регулювання тяги, зниження енергоспоживання двигуна і застосування екологічно чистого робочого тіла. 1 з.п. ф-ли, 1 іл.

Камера рідинного ракетного двигуна

Винахід відноситься до ракетним рухових установок особливо. Камера рідинного ракетного двигуна містить регенеративно охолоджувану камеру згоряння з критичним перетином і соплом, змішувальну голівку, що включає корпус, блок подачі окислювача, переважно кисню, блок подачі основного пального, блок подачі додаткового пального, блок вогневого днища. У вказаних блоках по концентричних колах встановлені коаксіальні співвісно-струменеві форсунки, що утворюють центральну і периферійну зони. Згадані коаксіальні співвісно-струменеві форсунки включають порожнистий наконечник, що з'єднує порожнину окислювача з зоною горіння, втулку, що охоплює з зазором наконечник і сполучає порожнину першого пального з зоною горіння, при цьому в наконечниках, як мінімум, форсунок центральної зони у вихідний частини є радіально розташовані пази, виконані у вигляді почергових виступів і западин, причому у втулці, між виступами наконечника, виконані канали, вихідна частина яких відкривається в зону горіння, вхідна - з'єднується з порожниною додаткового пального, при цьому зовнішній профіль зазначених каналів эквидистантен профілю наконечника. Винахід забезпе

Спосіб визначення одиничного імпульсу твердого палива

Винахід відноситься до вимірювання характеристик твердих палив для ракетних двигунів. Спосіб включає вимірювання реактивної сили продуктів газифікації при спалюванні зразка твердого палива, броньованого по бічній поверхні, причому вимірюють реактивну силу і час повного згоряння зразка твердого палива, поміщеного в бомбу постійного обсягу, при тиску в діапазоні (0.5÷15)МПа, створюваному інертним газом, наприклад азотом або аргоном, причому обсяг бомби і маса зразка знаходяться в заданому співвідношенні, а величину одиничного імпульсу визначають за розрахунковою формулою. Досягається можливість визначення одиничного імпульсу при використанні малорозмірних зразків палива в лабораторних умовах без використання великогабаритного стендового обладнання і вибухозахищених боксів. 2 іл.

Рідинний ракетний двигун

Винахід відноситься до області ракетного двигунобудування і може бути використане при створенні трикомпонентних рідинних ракетних двигунів, що працюють на кріогенних компонентах, наприклад, кисні, водні та гасі. Рідинний ракетний двигун містить, як мінімум, один газогенератор, як мінімум, один турбонасосний агрегат, органів живлення і регулювання, кільцеву регенеративно охолоджувану камеру з профільованим центральним тілом, у внутрішній порожнині якого встановлені перераховані агрегати, змішувальну голівку, що включає корпус, блок подачі окислювача, переважно, кисню, блок подачі основного пального, блок подачі додаткового пального, блок вогневого днища. У вказаних блоках по концентричних колах встановлені коаксіальні співвісно-струменеві форсунки, що утворюють центральну і периферійну зони. Коаксіальні співвісно-струменеві форсунки включають порожнистий наконечник, що з'єднує порожнину окислювача з зоною горіння, втулку, що охоплює з зазором наконечник і сполучає порожнину блоку основного пального з зоною горіння, при цьому в наконечниках, як мінімум, форсунок центральної зони у вихідний частини є радіально розташовані�усунені канали, вихідна частина яких відкривається в зону горіння, вхідна - з'єднується з порожниною блоку додаткового пального, при цьому зовнішній профіль зазначених каналів эквидистантен профілю наконечника. Винахід забезпечує підвищення повноти сумішоутворення при роботі на трикомпонентному паливі. 5 іл.

Пристрій для гасіння поперечних зусиль внаслідок відділення реактивного струменя, що діють на сопло реактивного двигуна, і сопло реактивного двигуна

Пристрій гасіння поперечних зусиль включає пристрої орієнтації, встановлені на сопло реактивного двигуна і містять перший вузол, створюючи тягу, другий вузол, який утворює ланка кріплення, і приводний вузол. Перший кінець тяги, шарнірно укріплений на соплі. Перший кінець ланки кріплення шарнірно закріплений на камері згоряння, а другий кінець шарнірно прикріплений до другого кінця тяги. Перший кінець приводного вузла шарнірно закріплений на нерухомій конструкції літальної установки, а другий кінець шарнірно прикріплений до другого кінця ланки кріплення. Кожна тяга містить жорсткий елемент, з'єднаний з двома кінцями тяги, елемент, поздовжньо деформується під дією зусилля стискання чи розтягування, і кошти для від'єднання жорсткого елемента від кінців тяги. Поздовжньо деформований елемент жорстко з'єднаний з двома кінцями тяги і містить трубку, що проходить в поздовжньому напрямку тяги і забезпечену безліччю окружних щілин. Інший винахід групи відноситься до сопла реактивного двигуна, що містить зазначену вище пристрій для гасіння поперечних зусиль. Винаходи дозволяють підвищити надійність пристрою гасіння поперечних зусиль. 2 н. і 5 з.п. ф-ли, 11 іл.

Рідинний ракетний двигун

Винахід відноситься до області ракетного двигунобудування і може бути використане при створенні трикомпонентних рідинних ракетних двигунів, що працюють на кріогенних компонентах, наприклад кисні, водні та гасі. Рідинний ракетний двигун містить як мінімум один газогенератор, як мінімум один турбонасосний агрегат, органів живлення і регулювання, кільцеву регенеративно охолоджувану камеру з профільованим центральним тілом, у внутрішній порожнині якого встановлені перераховані агрегати, змішувальну голівку, що включає корпус, блок подачі окислювача, переважно кисню, блок подачі основного пального, блок подачі додаткового пального, блок вогневого днища. У вказаних блоках по концентричних колах встановлені коаксіальні співвісно-струменеві форсунки, що утворюють центральну і периферійну зони. Згадані коаксіальні співвісно-струменеві форсунки включають порожнистий наконечник, що з'єднує порожнину окислювача з зоною горіння, втулку, що охоплює з зазором наконечник і сполучає порожнину першого пального з зоною горіння. У наконечниках, як мінімум, форсунок центральної зони у вихідний частини є радіально розташовані пази, вим, що периметр центральній частині струменя, обмежений утворюють променів, становить не більше 3s, довжина променя - 2,3...2,5s, де s - товщина променя, при цьому число променів дорівнює трьом, причому у втулці, між виступами наконечника, виконані канали, вихідна частина яких відкривається в зону горіння, вхідна - з'єднується з порожниною додаткового пального. Винахід забезпечує підвищення повноти сумішоутворення на всіх режимах на трикомпонентному паливі. 5 іл.

Рідинний ракетний двигун

Винахід відноситься до області ракетного двигунобудування і може бути використане при створенні трикомпонентних рідинних ракетних двигунів, що працюють на кріогенних компонентах, наприклад кисні, водні та гасі. Рідинний ракетний двигун містить, як мінімум, один газогенератор, як мінімум, один турбонасосний агрегат, органів живлення і регулювання, кільцеву регенеративно охолоджувану камеру з профільованим центральним тілом, у внутрішній порожнині якого встановлені перераховані агрегати, змішувальну голівку, що включає корпус, блок подачі окислювача, переважно, кисню, блок подачі основного пального, блок подачі додаткового пального, блок вогневого днища. У вказаних блоках по концентричних колах встановлені коаксіальні співвісно-струменеві форсунки, що утворюють центральну і периферійну зони. Коаксіальні співвісно-струменеві форсунки включають порожнистий наконечник, що з'єднує порожнину окислювача з зоною горіння, втулку, що охоплює з зазором наконечник і сполучає порожнину блоку основного пального з зоною горіння, при цьому в наконечниках, як мінімум, форсунок центральної зони у вихідний частини є радіально розташовані усунені канали, вихідна частина яких відкривається в зону горіння, вхідна - з'єднується з порожниною блоку додаткового пального. Винахід забезпечує підвищення повноти сумішоутворення при роботі на трикомпонентному паливі. 5 іл.

Рідинний ракетний двигун

Винахід відноситься до області ракетного двигунобудування і може бути використане при створенні трикомпонентних рідинних ракетних двигунів, що працюють на кріогенних компонентах, наприклад, кисні, водні та гасі

Спосіб організації робочого процесу в космічній руховій установці на газоподібному паливі

Винахід відноситься до галузі ракетної техніки, а саме до організації процесу підготовки та спалювання газоподібного палива в камері згоряння

Спосіб нанесення теплозахисного електропровідного покриття на вуглецеві волокна та тканини

Винахід відноситься до теплозахисних електропровідним покриттям. Спосіб нанесення теплозахисного електропровідного покриття на вуглецеві волокна та тканини включає плазмове напилення керметной композиції у вигляді механічної порошкової суміші, що містить 5-15 вага.% ніхрому, 15-5 вага.% діоксиду цирконію, 70 вагу.% алюмінію, 10 вага.% никельалюминия і 4-7 вага.% оксиду ітрію в якості стабілізуючої добавки для діоксиду цирконію. Забезпечується підвищення електропровідності, теплостійкості вуглецевих волокон і тканин із збереженням високих показників ємності. 3 іл., 1 табл., 1 пр.
Винахід відноситься до нанесення покриттів і може бути використане при отриманні жаростійких і антифрикційних покриттів на деталі з вуглецевих та легованих сталей, які працюють в умовах підвищених температур до 1600°C і сухого тертя. Покриття формують на сталевих деталях шляхом нанесення алюмінієвого шару рідиннофазної способом і проведення дифузійного відпалу. Перед нанесенням алюмінієвого шару сталеву деталь нікелюють, після чого наносять алюмінієвий шар з розплаву технічно чистого алюмінію при температурі 800-850°C протягом 3-4 с і проводять дифузійний відпал при температурі 950-1100°C протягом 6-10 годин. Спосіб дозволяє підвищити продуктивність і знизити вартість нанесення покриття. 1 пр.
Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до області виготовлення світильників

Спосіб антифрикционно-зміцнюючої обробки внутрішніх циліндричних поверхонь

Винахід відноситься до галузі технології машинобудування, зокрема до способів антифрикционно-зміцнюючої обробки внутрішніх циліндричних поверхонь

Спосіб отримання наноструктурованого металевого листа

Винахід відноситься до хіміко-термічної обробки металевих виробів, а саме до створення наноструктурованих матеріалів конструкційного призначення

Спосіб формування наноструктурованого металевого шару на поверхні сталевого листа

Винахід відноситься до хіміко-термічної обробки металевих виробів, а також до створення наноструктурованих матеріалів конструкційного призначення

Спосіб виготовлення функціональної поверхні

Винахід відноситься до способу виготовлення функціональної поверхні і може бути використане в машинобудуванні, наприклад, для формування відображають та інших металовмісних покриттів

Спосіб виготовлення тонкостінних художніх виробів методом електродугової металізації

Винахід відноситься до ливарного виробництва та може бути використане в техніці, образотворчому мистецтві та архітектурі

Система і спосіб для формування підкріплюючого елемента за одне ціле з багатошаровим металловолокнистим листом

Заявлені винаходу відносяться до варіантів цільної конструкції і способам їх виготовлення. Цілісна конструкція включає багатошаровий металловолокнистий лист, що містить неметалічні і металеві шари, крайній внутрішній металевий шар і додатковий шар, приєднаний до крайнього внутрішнього металевого шару шляхом зварювання тертям з перемішуванням. Підкріплювальний елемент виконаний за одне ціле з крайнім внутрішнім металевим шаром. Спосіб виготовлення по одному варіанту включає підготовку багатошарового металловолокнистого аркуша, який містить неметалічні і металеві шари і крайній внутрішній металевий шар, а також приєднання до крайнього внутрішнього металевого шару шляхом зварювання тертям з перемішуванням додаткового шару з отриманням зварного напівфабрикату. Спосіб виготовлення за іншим варіантом включає механічну обробку зварного напівфабрикату для формування зовнішньої поверхні крайньої внутрішнього металевого шару багатошарового металловолокнистого листа, укладання на зовнішню поверхню крайнього внутрішнього металевого шару неметалевих і металевих шарів з отриманням багатошарового металловолокнистогутреннего металевого шару і механічну обробку підкріплюючого елемента. Досягається спрощення виготовлення цілісної конструкції. 5 н. і 8 з.п. ф-ли, 22 іл.
Up!