Composite materials and methods for making the same

Details Composite materials and methods for making the same Composite materials and methods for making the same

C - Chemistry, Metallurgy

04

B

25/123, 117/48.2

C04B 35/80 (2006.01) C04B 35/58 (2006.01) C04B 35/628 (2006.01) C04B 35/84 (2006.01) C04B 41/52 (2006.01)

Patent

CA 2307854

The present invention generally relates to mechanisms for preventing undesirable oxidation (i.e., oxidation protection mechanisms) in composite bodies. The oxidation protection mechanisms include getterer materials which are added to the composite body which gather or scavenge undesirable oxidants which may enter the composite body. The getterer materials may be placed into at least a portion of the composite body such that any undesirable oxidant approaching, for example, a fiber reinforcement, would be scavenged by (e.g., reacted with) the getterer. The getterer material(s) may form at least one compound which acts as a passivation layer, and/or is able to move by bulk transport (e.g., by viscous flow as a glassy material) to a crack, and sealing the crack, thereby further enhancing the oxidation protection of the composite body. One or more ceramic filler materials which serve as reinforcements may have a plurality of superimposed coatings thereon, at least one of which coatings may function as or contain an oxidation protection mechanism. Specifically, a coating comprising boron nitride which has been engineered or modified to contain some silicon exhibits improved corrosion resistance, specifically to oxygen and moisture. The coated materials may be useful as reinforcing materials in high performance composites to provide improved mechanical properties such as fracture toughness. The present invention also relates to improved composites which incorporate these materials, and to their methods of manufacture.

La présente invention porte sur des mécanismes permettant de prévenir une oxydation indésirable (tels que des mécanismes de protection contre l'oxydation) dans des corps composites. Ces mécanismes de protection contre l'oxydation comprennent des matériaux absorbants qui sont ajoutés au corps composite et qui absorbent ou piègent des oxydants indésirables pouvant pénétrer dans le corps composite. Ces matériaux absorbants peuvent être placés dans au moins une partie du corps composite de sorte qu'un oxydant indésirable approchant, par exemple, d'une fibre de renforcement, puisse être piégé (ou réagisse au matériau absorbant). Le(s) matériau(x) absorbant(s) peut (peuvent) former au moins un composé servant de couche de passivation et/ou capable de se déplacer en vrac (par exemple, sous forme d'écoulement visqueux tel qu'un matériau vitreux) vers une fissure, et bouchant la fissure, améliore ainsi la protection contre l'oxydation du corps composite. Une ou plusieurs charges de céramique utilisées comme matériaux de renforcement peuvent comporter une pluralité de couches superposées, au moins une de ces couches pouvant agir comme mécanisme de protection contre l'oxydation ou contenir ce mécanisme. De manière spécifique, une couche comprenant du nitrure de bore qui a été traitée ou modifiée de façon à contenir du silicium, présente une meilleure résistance à la corrosion, notamment à l'oxygène et à l'humidité. Les matériaux revêtus peuvent être utilisés comme matériaux de renforcement dans des composites à hautes performances de façon à obtenir de meilleures propriétés mécaniques telles que la ténacité. La présente invention porte également sur des composites améliorés comprenant ces matériaux, et à leurs procédés de fabrication.

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