Силицидиране - Наръчник на химика 21
Химия и химична технология
Силиконизация
Изборът на елемент се определя от необходимите повърхностни свойства на детайла. Насищането се извършва с въглерод (карбюризиране), азот (азотиране), азот и въглерод (нитрокарбюризиране, цианиране), метали, бор (бориране), силиций (силиконизиране) и др.[c.42]
Извършва се дифузионна силиконизация на целия апарат. Това елиминира необходимостта от свързване на възли и части, което е трудно осъществимо в случай на монтажни устройства от желязо-силициеви сплави.[c.322]
Контактният ъгъл на намокряне със силиконизиран графит SG-M също остава постоянен с повишаване на температурата, но стойността му е по-малка от тази на чистия графит с 25 °.[c.141]
Производството отдавна е капризно, което създава много проблеми. Процесът на силиконизация зависи от много фактори и най-вече от качествените характеристики на графита - неговите физични и механични свойства, равномерността на порьозността и разпределението на размера на порите. Броят на дефектните части, а рентгенът улови и вътрешни дефекти, беше няколко пъти по-голям от броя на изправните. Добивът на парчета за части беше не повече от 10-15%, а добивът на тегло, като се има предвид конфигурацията на продукта, беше още по-малък - 2-3%. Но и това трябваше да се направи. Тази ситуация остана почти през всичките години на работа на временни събития с аромата на някаква селска ковачница с най-новото оборудване.[c.100]
АНТИФРИКЦИОННИ СВОЙСТВА НА СИЛИКАТИРАН ГРАФИТ[c.152]
Според структурата силиконизираният графит е трикомпонентна система (карбиш, силиций, графит, той и силиций). Следователно се определят неговите антифрикционни свойства. количествено съотношение на отделните компоненти.[c.153]
Антифрикционните свойства на силиконизирания графит от клас SG-P са изследвани на лабораторна установка, симулираща механично уплътнение в парогазова среда.[c.153]
По този начин развитието на всички технологични етапи на получаване на графити за конструкционни цели на базата на катран кокс позволи на завода да възобнови производството на цялата гама от тези прогресивни материали, включително уникални, като силиконизиран фафит.[c.114]
Заводът е усвоил технологията на силициево импрегниране на графит в електровакуумни индукционни пещи, както и трудната в случая операция по механичната му обработка с диамантен инструмент. В бъдеще силиконизираните графити заемат значително място в продукцията на предприятието.[c.98]
Междувременно първите успешни доставки и бойни тестове на силиконизирани графитни дюзи предизвикаха голямо вълнение сред създателите на твърди ракетни двигатели. Заваляха многобройни приложения, беше необходимо организирането на голямо промишлено производство. Беше решено да се построи нов специален цех. Междувременно, използвайки помещенията на стендовете за изпитване на кормилата, по-специално рентгеновите инсталации, както и помещенията на зоната за обработка на тези продукти, беше решено да се поставят там около 30 вакуумни индукционни пещи с малък размер. Именно в тези пещи се извършва същинският процес на силиконизация.[c.100]
Оборудването беше бързо доставено и монтирано. В оценката на разходите за изграждането на завода, когато се разпределят разходите за това преходно производство на силиконизирани продукти от експериментално към промишлено производство, това е посочено като временна мярка. Това име се пренесе върху целия комплекс за производство на силиконизиран графит.[c.100]
Бъдещо развитие на технологиитесиликонизиран графит показа, че най-трудоемката операция от целия този процес е обработката на части с диамантен инструмент. След пускането на нов цех и отпадането на временните мерки комплексът влезе в експлоатация и осигурява на цялата индустрия необходимото количество силиконизиран графит за около четвърт век, все още не са необходими нови мощности.[c.101]
СРАВНИТЕЛНИ ИЗПИТВАНИЯ ЗА ОКИСЛИВАЕМОСТТА НА СИЛИКАТНИ И БОРОСИЛИКАТНИ ГРАФИТИ[c.143]
Но, разбира се, строителите се възползваха от спънката, свързана с препроектирането на комплекса и, след като свършиха печеливша работа по издигането на кутията на сградата, забавиха завършването на строителството с няколко години. Спомагателни магазини, участъци за силикониране и механична обработка са въведени едва през 1971 г., а другите два участъка стоят на консервация още няколко години.[c.101]
P-1000, импрегниран с фенолформалдехидна смола, силиконизиран графит PG-50S, флуоропласт-4 и състави на базата на флуоропласт и кокс - FKM-105 и 4K-20.[c.243]
Uglekon се състои от пълнител от въглеродни влакна, изпълнен с комбинирана въглеродна матрица. Химически е стабилен в разтопени соли, киселини, основи, в различни масла, въглеводородни продукти и др. За повишаване на износоустойчивостта, твърдостта, здравината, устойчивостта на корозия и намаляване на порьозността, материалът се силиконизира. Термоокислителната устойчивост се поддържа до 1000 C.[c.152]
Ниският коефициент на триене (0.03+0.15) на Uglecon е съчетан със самосмазващ ефект, което позволява краткотрайна работа на материала в режим на сухо триене. Високите антифрикционни свойства на силиконизирания материал се придават от въглерод, равномерно разпределен в обема, ивисока устойчивост на износване - наличието на силициев карбид.[стр.152]
Повишената устойчивост на окисляване на силиконизираните графити се дължи на факта, че силициевият карбид и структурно свободният силиций, включени в техния състав, са забележимо[c.144]
Въпреки това, окисляването на силиконизирани графити е по-сложен процес в сравнение с окисляването на чист графит, при който се образуват както твърди, така и газообразни продукти на реакцията.Газообразните продукти, по-специално въглеродните оксиди, освободени по време на окисляването, разхлабват твърдите силициеви оксиди, което увеличава газопропускливостта и води до отделяне на повърхностния оксиден филм.[c.145]
Проучванията показват, че както силиконизираните, така и боросиликонизираните графити се окисляват пропорционално на времето на излагане (виж Фиг. 2). Устойчивостта на окисление на силиконизирания графит на пръв поглед зависи малко от температурата в диапазона 700-1200 ° C, тъй като кинетичните зависимости на промяната на масата на пробите, получени при тези температури, са много близки. Трябва обаче да се има предвид, че при този материал с повишаване на температурата процесите на окисление както на графита, така и на силициевия карбид се засилват. В този случай загубата на маса, свързана с изгарянето на графит, е почти напълно компенсирана от увеличаването на масата в резултат на образуването на силициев диоксид. Повърхността на силиконизираните графитни образци, подложени на окисляване, става много рохкава.[c.146]
Второ, по това време заводът усвои процеса на силиконизиране на графит. Процесът се основава на импрегнирането на специални сортове графит с течен силиций при температура малко по-висока от неговото топене, характеризираща се с необходимата и равномерна порьозност. Такива графити, PROG-2400 и PG-50, са създадени от NIIgraphite, а процесът на импрегниране е разработен от учени от IGI иВсесъюзен институт за твърди сплави (VNIITS) A.I. Реков и И.С. Брохин. Силиконизираният графит се състои от две фази - силициев карбид и графит - и има уникални свойства. Първо, при температури до 2000 ° C, преди разлагането на силициевия карбид, той ефективно се съпротивлява на въздействието на окислителната среда, и второ, има силата и твърдостта на силициевия карбид, който, както знаете, надраска дори стъклото. Ако твърдостта на диаманта е 10 конвенционални единици, тогава силициевият карбид е малко по-нисък от него, само една единица. Ето защо силиконизираният графит може да се обработва само с диамантени инструменти.[c.97]
С повишаване на температурата на окисление на боросилициевия графит до 950°C започват да преобладават процеси, водещи до загуба на тегло на пробата. Въпреки това, намаляването на масата количествено не достига стойности, характерни за силиконизирания графит.[c.147]
При условия на свободна въздушна конвекция, когато се нагрява до температура от 950 C, боросиликонизираният графит е по-устойчив на окисление от силиконизирания графит.[c.147]
Напоследък силиконизираният графит все повече се използва като антифрикционен материал. Има висока термична стабилност, добра устойчивост на износване и може да работи продължително време в контакт с myogiy корозивни течности и пари.[c.153]
На фиг. Фигура 3 показва графики на промените в големината на еластичните деформации на триещите се повърхности на четири различни двойки от специфично налягане. Деформацията се измерва с индуктивен сензор BV-6009 и преброяващо устройство BV-6070M с точност от 0,02 µm. Контактните повърхности на основите, изработени от стомани Kh18N10T, 4X13 и силиконизиран графит клас SG-P, и проби от антифрикционни графитни класове AG-1500-S05, 2P-1000 и SG-P бяха шлифовани до чистотаповърхност V 10. В центъра на основите има отвор за изхода на корундовата игла на индуктивния сензор. Големината на еластичните деформации се измерва при нарастващи и намаляващи натоварвания.[стр.155]
Изследвана е устойчивостта на окисление във въздуха при температури 700, 950, 1000 и 1200°C на силиконизирани и боросиликонизирани графити.[c.265]
Разгледани са процесите, протичащи при окисляването на тези графити. Показано е, че при температури до 950°C боросиликонизираният графит е по-устойчив на окисляване от силиконизирания графит. I л. 2. Списък на лит. 2 заглавия[c.265]
Инж. Г.А. Sokker разработи така наречените класове порест графит PG-50 и PG-30, които веднага се оказаха полезни за процеса на силиконизиране на графит, разработен през този период.
Първоначално се използва първата характеристика на силиконизирания графит - устойчивост в окислителни среди. И такива среди могат да бъдат различни видове ракетни горива и продукти от тяхното изгаряне, по-специално това са барутите на твърдите ракетни двигатели. Но тук е необходимо и второто екстремно качество на силиконизирания фафит - неговата твърдост и здравина, за да устои на абразивното въздействие на твърдите частици от прахови газове.[c.97]
По това време графитните кормила вече са изиграли основната си роля; търсени са облицовки на дюзи за бойни ракети с твърдо гориво. Силиконизираният графит се превърна в един от материалите за тяхното производство на базата на графит.[c.97]
Използван е за ракетни двигатели с относително малък обсег, по-специално за противовъздушни ракети. На негова база са създадени до дузина ракетни двигатели с работен ресурс около 30 s. Външните размери на дюзите от силиконизиран графит варират от няколко сантиметра до 250 mm. Потребителите на силиконизирани дюзи включватМашиностроителен завод им. Калинин в Свердловск, където Люлиев работи като главен дизайнер, с когото трябваше да се срещаме повече от веднъж, а директорът през последните години беше небезизвестният бъдещ член на Държавния комитет за извънредни ситуации Тизяков.[c.97]
Една от ракетите, оборудвана със силиконизирани дюзи, е свалена през 1961 г. от американския пилот Пауърс с неговия U-2. Тези ракети се показаха добре в небето над Синай по време на арабизацията на[c.97]
Едно от брилянтните му приложения беше използването като неизносваща се фрикционна двойка за помпи за пренос на течни среди. Във всеки случай вода или нефт с пясък от кладенци не може да го смачка. Всички потопяеми помпи вече са оборудвани с фрикционна двойка, изработена от силиконизиран графит. Но има много други приложения на такъв графит, по-специално в металургията, където е необходима неговата устойчивост на окисление.[c.98]
Тези временни мерки продължиха цели десет години, когато работниците, в условия на неприемливо струпване, обгазиха ниски помещения, осигуриха необходимостта от защитно оборудване в своите продукти. През всичките тези години производството на силиконизиран графит се извършва от млади инженери, които постепенно се превръщат в опитни специалисти. Това е Фридрих Генадиевич Кудрецки, Анатолий Михайлович Зиков, младият инженер Седов. И на етапа на механична обработка на силиконизиран графит, I.I. Савелиев.[c.100]
В основните зони в една от секциите се помещаваше оборудване за механична обработка на суров и силиконизиран графит, а в другите три трябваше да се разположат няколкостотин електрически вакуумни пещи. И кутия със сгради от това производство през 1965-1966 г. вече започна изграждането. След организирането на тръста "Союзелектрод", една от първите ни задачи през 1966 г. беше да съберем квалифицирани електротехници,покани представители на главните проектанти и преразгледа приетите проектни решения. Вместо три участъка за вакуумни пещи беше отделен един, единият беше запазен за обработка. Две педя бяха консервирани.[c.101]
Около 40% от продукцията се пада на структурен графит, чийто обем на производство през 1967 г. възлиза на 6,9 милиона рубли. Това бяха фасонни продукти от обикновени сортове графит, и кормила, и силиконизиран графит, и ARV, и EVP, и тигели, и химаноди за Минсредмаш.[c.102]
Библиография заСиликонизиране :[c.266] [c.265] Вижте страници, където се споменава терминътСиликонизиране :[c.178] [c.270] [c.117] [c.217] [c.144] [c.147] [c.3] [c.98] Обща химия и неорганични химическо издание 5 (1952) -- [ c.339 , c.392 ]
Основи на корозията и галванопластиката том 2 (1987) -- [c.91]
Корозия на химическо оборудване и устойчиви на корозия материали (1950) -- [c.162]
Производствено оборудване издание 2 (1974) -- [ c.24 ]
Кратка химическа енциклопедия том 2 (1963) -- [ c.98 ]