СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1994 года по МПК C22C1/02 C22C1/05 C22C29/12 C04B35/00 C04B35/10 

Изобретение относится к области керамических композиционных изделий.

Известен способ получения керамических изделий, содержащих наполнитель и керамическую матрицу, образованную из продукта реакции окисления металла, например алюминия, при этом в качестве наполнителя используют смесь оксида алюминия, карбида кремния, глины и связующего, а продукт реакции окисления представляет собой в основном окись алюминия [1].

Наиболее близким к изобретению является способ получения керамических композиционных изделий, заключающийся в том, что ориентируют тело из основного металла и проницаемую массу наполнителя относительно друг друга для образования продукта реакции окисления, осуществляют нагрев в газообразной окислительной среде при температуре выше температуры плавления основного металла, но ниже температуры плавления продукта реакции окисления, выдержку в газообразной окислительной среде при этой температуре и охлаждение [2]. Недостатком известного способа является невозможность получения керамических тел больших размеров с незначительным количеством основного металла и полостями малой и/или сложной формы.

Целью изобретения является возможность получения керамических композиционных изделий больших размеров и содержащих полости малой и/или сложной формы.

В соответствии с изобретением предусматривается способ получения керамических композиционных изделий, которые содержат керамическую матрицу, полученную в результате реакции окисления основного металла с окислителем для образования поликристаллического материала.

При реализации способа тела основного металла и проницаемого наполнителя ориентированы относительно друг друга таким образом, что образование результирующего продукта реакции окисления будет происходить в направлении к массе наполнителя. Основной металл образует первый источник расплавленного основного металла и резервуар расплавленного основного металла, сообщающегося с первым источником путем самотека. Первый источник расплавленного основного металла реагирует с окислителем для образования продукта реакции окисления и, по крайней мере, часть продукта реакции поддерживается в контакте и располагается между первым источником расплавленного основного металла и окислителем для постепенного вовлечения расплавленного основного металла в продукт реакции окисления в направлении к окислителю и в наполнителе, так что продукт реакции окисления продолжает образовываться в наполнителе на поверхности раздела между окислителем и ранее образовавшимся продуктом реакции окисления. Первый источник расплавленного основного металла пополняется из резервуара, если реакция продолжается в течение достаточного времени для образования продукта реакции окисления, чтобы пропитать, по крайней мере, часть наполнителя продуктом реакции окисления для образования структуры или изделия из керамического композиционного материала.

Нагрев осуществляют в газообразной окислительной среде при температуре выше температуры плавления основного металла, но ниже температуры плавления продукта реакции окисления в течение 10-95 ч, а выдержку в газообразной окислительной среде при этом температуре в течение 2-400 ч, затем изделия охлаждают.

Согласно изобретению, в качестве основного металла используют титан или цирконий, или кремний, или олово, или алюминиевый сплав. В качестве алюминиевого сплава может быть использован сплав алюминия с магнием, кремнием, хромом, цинком и железом, взятыми в количестве 0,1-13 мас.% каждый. В качестве огнеупорного материала используют окисел, нитрид, борид или карбид, причем огнеупорный материал используют в форме порошка или гранул, или волокон.

В качестве газообразной среды используют воздух или азотсодержащй газ. Твердый окислитель может быть нанесен на поверхность первого источника основного металла из алюминиевого сплава. В проницаемую массу наполнителя может быть введена предварительная форма. По меньшей мере, поверхность проницаемой массы наполнителя или предварительной формы ограничивают барьером, предотвращающим образование металла продукта реакции с газообразной средой.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

При реализации изобретения резервуар основного металла устанавливают относительно массы наполнителя или предварительной формы и ограничивают барьером, предотвращающим образование металла таким образом, что, когда металл плавится, он может стекать для пополнения и в некоторых случаях для первоначального образования и последующего наполнения той части сегмента или источника основного металла, которая находится в контакте с наполнителем. Барьерное устройство факультативно может помещаться для определения или совпадения с одной, по крайней мере, поверхностью массы наполнителя, и сборка помещается в окисляющую среду (или, если окислитель включен в брикет, сборка может быть помещена в инертную среду) и нагревается до уровня температуры выше точки плавления основного металла, но ниже точки плавления продукта реакции окислителя основного металла. Масса наполнителя является проницаемой для образования продукта реакции окисления с тем, чтобы иметь возможность пропитывания, и, если окислитель содержит окислитель парообразной формы, например воздух, масса наполнителя является проницаемой для окисления. При контакта с окислителем расплавленный металл реагирует, образуя продукт реакции окисления, который пропитывает массу наполнителя, тем самым начиная заделку компонентов наполнителя в керамической матрице, содержащей поликристаллический материал, полученный в результате окисления основного металла. По крайней мере часть продукта реакции окисления поддерживается в контакте и располагается между расплавленным основным металлом и окислителем, так что при непрерывном контакте с окислителем расплавленный основной металл постепенно вовлекается и через продукт окисления в направлении окислителя. Расплавленный основной металл входит в контакт с окислителем и образует дополнительный продукт реакции окисления с тем, чтобы вызвать непрерывный рост поликристаллического продукта реакции окисления в массе наполнителя. В некоторых случаях компоненты металла, представляющие неокисленные компоненты основного металла или восстановленные компоненты окислителя, и/или пустоты могут быть оставлены диспергированными в поликристаллическом материале. Обычно продукт реакции окисления состоит по существу из кристаллитов, которые взаимосвязаны предпочтительно, в трехмерном направлении, и неокисленных компонентов металла, которые, когда присутствуют, могут, по крайней мере, частично взаимосвязываться, и могут содержать дискретные несоединенные "островки" компоненты металла.

Процесс продолжается пока материал поликристаллической матрицы пропитывают и заделывают материал наполнителя до требуемого уровня, например до факультативного барьерного устройства, ограничивающего, по крайней мере, границу одной поверхности массы наполнителя. Барьерное устройство используется для замедления, предотвращения или прекращения роста продукта реакции окисления, тем самым образуя чистые или почти чистые формы в результирующем керамическом композитном материале.

В соответствии с изобретением основной металл пропорционально распределяется таким образом, чтобы образовать первый источник основного металла, который является реакционным источником в том смысле, что тело первого источника находится в контакте с наполнителем и является предшествующим продуктом для продукта реакции окисления. Дополнительно имеется второй участок основного металла, который является нереагировавшим источником основного металла и служит в качестве резервуара для первого источника. Резервуар находится в сообщении с первым источником, и основной металл течет под действием силы тяжести из резервуара и первый подвергается реакции окисления, тем самым обеспечивая, чтобы избыточный основной металл был доступен для продолжения процесса, пока поликристаллический материал не вырастет до требуемого уровня, например до граничной поверхности слоя наполнителя. В некоторых случаях барьерное устройство содержит или опоясывает наружные поверхности слоя наполнителя, так что граничная поверхность слоя и тем самым степень роста поликристаллического материала определяется барьерным устройством. В таких случаях форма керамического тела по существу конгруента форме внутренней поверхности барьерного устройства. Размер образования материала поликристаллической матрицы может также ограничиваться посредством другого, а не барьерного, устройства, например подача одной или больше присадок и/или окислителей только на участки массы наполнителя, в которых требуется образование поликристаллического материала. Говоря вообще, кинетика реакции окисления более благоприятная для роста поддерживается в массе наполнителя и не поддерживается за пределами массы наполнителя.

Структура из керамического композиционного материала может иметь отрицательный образец или модель, копирующую конфигурацию источника основного металла в обратном положении, или содержать одну иби больше полостей, например может содержать полое тело. Способ пополнения основного металла согласно изобретению дает возможность отрицательному образцу или полости содержать или быть полностью заполненным основным металлом, который затвердевает, если структура или изделие подвергается охлаждению после обработки. Отвержденный основной металл может факультативно изыматься из отрицательного образца или полости, содержащего его, как описано ниже. Когда используется брикет, т.е. сформованное тело из наполнителя, связанного с помощью соответствующего связующего вещества и имеющего достаточную прочность для транспортировки и обработки, форма тела из керамического композитного материала будет по существу совпадать с формой брикета, когда проведены указанные стадии, либо путем использования барьерного устройства или путем поддерживания кинетики реакции окисления в брикете, которая более благоприятная, чем кинетика вне брикета.

В качестве основного металла могут быть использованы алюминий, кремний, титан, олово, цирконий и гафний. Например, варианты реализации изобретения включают в себя, когда алюминий является основным металлом, альфа-глинозем, нитрид алюминия или борид алюминия в качестве продукта реакции окисления, титан в качестве основного металла, нитрид титана или борид титана в качестве продукта реакции окисления, кремний в качестве основного металла и карбид кремния, нитрид кремния или борид кремния в качестве продукта реакции окисления. Использование присадки или присадок совместно с основным металлом означает и включает в себя стадии: легирование присадки или присадок в одном основном металле, применение присадки или присадок снаружи, по крайней мере на части поверхности тела основного металла, помещение присадки или присадок смежно с телом основного металла, например, размещение присадки или присадок в массе наполнителя, в котором выращивается и образуется продукт реакции окисления основного металла, и комбинация любых названных стадий.

Твердый, жидкий, парогазообразный окислитель или комбинации таких окислителей могут использоваться. Например, типичные окислители включают в себя без ограничения кислород, азот, фосфор, мышьяк, углерод бора, селен теллур и их соединения и комбинации, например окись кремния (как источник кислорода), метан, этан, пропан, ацетилен, этилен и пропилен (как источника углерода), и смеси такие, как воздух H₂/H₂O и СО/СО₂, две последние (т.е. H₂/H₂O и СО/СO₂) полезны для сокращения активности кислорода среды. Соответственно керамическая структура согласно изобретению может содержать, например, продукт реакции окисления, содержащий один или больше оксидов, нитридов, карбидов и боридов. Более конкретно, продуктом реакции окисления может быть один или больше оксидов алюминия, нитридов алюминия, карбидов кремния, боридов кремния, боридов алюминия, нитридов титана, нитридов циркония, боридов титана, боридов циркония, карбидов циркония, нитридов кремния, карбидов титана, карбидов гафния, боридов гафния и оксида олова.

Хотя могут использоваться любые соответствующие окислители, варианты реализации изобретения описываются с использованием окислителей парообразной фазы. Если используется газообразный или парообразный окислитель, масса наполнителя является проницаемой для парообразного окислителя, так что он может проникать через наполнитель для вступления в контакт с расплавленным основным металлом, который транспортируется с образованием продукта реакции окисления. Кислород или газовые смеси, содержащие кислород (включая воздух), являются предпочтительными парообразными окислителями, так как в случае, когда алюминий является основным металлом, воздух обычно является наиболее предпочтительным по очевидным причинам экономии. Когда окислитель указывается как содержащий или имеющий конкретный газ или пар, это означает окислитель, в котором названный газ или пар является единственным, преобладающим или, по крайней мере, значительным окислителем основного металла в условиях достижения используемой окислительной среды. Например, хотя основным компонентом воздуха является азот, содержание кислорода в воздухе является единственным окислителем для основного металла, так как кислород значительно более сильный окислитель, чем азот. Поэтому воздух подпадает под определение окислителя кислородсодержащего газа, но не под определение окислителя азотсодержащего газа. Пример окислителя типа азотсодержащего газа представляет форминг-газ, который содержит 96 об.% азота и 4 об.% водорода.

Когда используется твердый окислитель, он обычно диспергируется по всей массе наполнителя или части наполнителя смежной с основным металлом в форме частиц, смешанных с наполнителем, или как покрытие на частицах наполнителя. Любой соответствующий твердый окислитель может использоваться, включая бор или углерод, или восстанавливающиеся соединения - двуокись кремния или некоторые бориды с низкой термодинамической стабильностью по сравнению с продуктом реакции борида основного металла. Например, когда бор или восстанавливающийся борид используется в качестве твердого окислителя в отношении алюминия как основного металла, результирующим продуктом реакции окисления будет борид алюминия.

В некоторых случаях реакция окисления может протекать так быстро с твердым окислителем, что продукт реакции окисления стремится расплавиться из-за экзотермического характера процесса. Это явление может ухудшить микроструктурную однородность керамического тела. Быстрая экзотермическая реакция может быть предотвращена или снижена путем примешивания в составе относительно инертных наполнителей, которые показывают низкую реактивность. Примером такого приемлемого инертного наполнителя является материал, который поо существу идентичен искомому продукту реакции окисления.

Если используется жидкий окислитель, вся масса наполнителя или часть его, смежная с расплавленным металлом, покрывается или пропитывается окислителем, чтобы пропитать наполнитель. Ссылка на жидкий окислитель означает окислитель, который находится в жидком состоянии в услових реакции окисления, и поэтому жидкий окислитель может иметь твердый предшествующий продукт, например соль, которая плавится в условиях реакции окисления. Альтернативно, жидкий окислитель может быть жидким предшествующим продуктом, например раствором вещества, который используется для пропитывания части или всего наполнителя, и который плавится или разлагается в условиях реакции окисления или образования соответствующей составляющей части окисления. Примеры жидких окислителей включают в себя стекла с низкой точкой плавления.

Наполнитель является материалом, который может быть помещен в контейнер или иметь сформованный основной металл, включенный в него или установленный в соответствующем контакте с ним, и он будет соответствовать конфигурации контейнера или сформованного основного металла.

Наполнители могут содержать материал в виде частиц, например мелкие гранулы огнеупорного оксида металла, волокна, например коротко нарезанные волокна, или материал типа пряжи, например стальной пряжи, или же комбинация двух или более таких физических конфигураций, например комбинация мелких гранул и волокон. Брикет, который сформован по требуемой конфигурации изделия из керамического композитного материала, может также использоваться как масса наполнителя.

Основной металл первого источника, т.е. твердый, находясь в контакте с наполнителем, может быть сформован в соответствии с требуемой формой или образцом. Это сформованное тело основного металла заделывается или устанавливается в контакте с массой наполнителя, чтобы в обратном положении перекопировать форму или образец тела основного металла. После образования изделия из керамического композитного материала образец в обратном положени копируется композитным материалом. Если такое копирование в обратном положении не требуется или не является необходимым, может использоваться брикет для образования композитного тела заданной формы, и первый источник основного металла может быть любой соответствующей формы - отливка, болванка, брус и т. д. Резервуар основного металла может быть любой соответствующей формы и любого количества, и может устанавливаться с возможностью сообщения самотеком с первым источником основного металла, так что расплавленный основной металл течет под действием гравитации из резервуара в место образования продукта реакции окисления.

Резервуар основго металла может выгодно содержаться в слое инертного материала в форме частиц, который не будет поддерживать или содействовать реакции окисления расплавленного основного металла. Расплавленный основной металл пропускается или подается в первый источник основного металла через отверстие в нижней части контейнера. Альтернативно резервуар основного металла может содержаться в соответствующем жаропрочном сосуде.

Присадки, используемые для основного металла-алюминия, в частности с воздухом в качестве окислителя, включают в себя магний, цинк и кремний, которые могут быть в комбинации с другими присадками. Эти металлы или соответствующие источники металлов могут быть легированы в основной металл на базе алюминия в концентрациях в отношении каждого между 0,1-10 мас.% на базе общего веса результиирующего металла с пирисадкой. Эти материалы присадок или соответствующий источник металла могут быть легированы в основной металл на базе алюминия в концентрации в отношении каждого 0,1-10 мас.% на основе общего веса результирующего металла с присадкой. Эти материалы присадок или соответствующий источник их, например MgO, ZnO или SIO₂, могут использоваться снаружи относительно основного металла. Так глиноземная керамическая структура может быть образована в случае сплава алюминий-кремний в качестве основного металла и воздуха в качестве окислителя путем использования МоО в качестве поверхностной присадки в количестве, большем 0,0008 г на 1 г основного металла, подлежащего окислению, и больше, чем 0,003 г на 1 см² поверхности основного металла, на которую наносится МоО.

Дополнительные примеры материалов присадок, эффективных с основными металлами алюминия, окисляемых воздухом, включают в себя натрий, германий, олово, свинец, литий, кальций, бор, фосфор и иттрий, которые могут использоваться по отдельности или в комбинации с одной или больше присадками в зависимости от окислителя и условий рабочего цикла.

Редкоземельные элементы, такие как церий, лантан, неодим и самарий также являются полезными присадками, особенно, когда используются в комбинации с другими присадками. Все материалы присадок, являются эффективными для роста поликристаллического продукта реакции окисления для систем с основным металлом на базе алюминия.

Керамическая композитная структура, получаемая в результате реализации изобретения, будет обычно плотной когерентной массой, в которой от 5 до 98 об. % от общего компонентов наполнителя, удерживаемые в поликристаллическом материале, матрицы. Поликристаллический материал матрицы обычно содержится, когда основным металлом является алюминий, примерно от 60 до 99 мас.% (от массы поликристаллического материала) взаимосвязанного альфа-глинозема и примерно от 1 до 40 мас.% (на той же основе) неокисленных компонентов основного металла.

Тесная связь, которая обычно происходит при охлаждении между соответственно выбранным основным металлом и керамической поверхностью, которая может быть на нем образована с помощью предлагаемого способа дает возможность износостойкий материал наносить на пластичный элемент и осуществлять, например, образование керамических поверхностей на пластичных оболочках (пустотелых конструкциях) высокого давления. Высокой прочности связь керамической поверхности с металлической подложкой в изобретении обязана своему возникновению интенсивному смачиванию основного металла до его продукта реакции окисления и эта же самая особенность дает возможность основному металлу переходить в продукт реакции, чтообы вырастить предлагаемую матрицу.

Изделия согласно изобретению благодаря их экономии, легкому весу, состоянию предварительного напряжения, связи керамической поверхности с металлической подложкой, универсальному разрушению, износостойкости, прочности, высокому тепловому сопротивлению и стойкости к коррозии идеально подходят для использования в качестве компонентов тепловой машины, компонентов клапанов и компонентов насосов.

П р и м е р 1. Для изготовления керамической композитной структуры труба под инвентарным индексом 40 (наружный диаметр 1 и 15/16 дюйма) из сплава металла, именуемого Инконель 601 ("Интернейшнл никелкол") длиной 6 дюймов была просверлена множеством отверстий каждое диаметром 3/16 дюйма. Отверстия были просверлены по всему цилиндрическому телу трубки по центрам 3-8 дюйма в шаблоне с рядами отверстий в шахматном порядке. Лист из сплава 304 нержавеющей стали толщиной примерно 0,008 дюйма был просверлен отверстиями диаметром 0,016 дюйма и использовался как внутренняя обкладка для просверленной трубки из металла Инконеля. Отверстия образовали 22% открытой площади листа. Просверленный лист нержавеющей стали использовался в качестве барьера в отношении роста матрицы в настоящем примере.

Элемент основного металла, содержащего алюминиевый сплав, имеющий 10% кремния и 3% магния, содержал тело источника основного металла и резервур основного металла.

Однако в этом случае резервуар был не конусной цилиндрической конфигурации 2 и 1/2 дюйма в диаметре и 2 дюйма высоты, и тело источника было 3/4 дюйма в диаметре и 6 дюймов длины и было соединено своим верхним концом с участком резервуара. Тело источника имело конфигурацию винтовой резьбы и было установлено в массе наполнителя из смеси 5 мас.% коммерческого песка (окись кремния) и 95 мас.% грит 90, алунд 38 глинозема в виде мелких частиц производства "Нортор компани", смесь - наполнитель нагревалась примерно до 1250^oС в течение 24 ч, затем остывала до окружающей температуры. Охлажденная смесь затем измельчалась и помещалась в трубку из Инконеля, инвентарный индект 40, просверленную во многих местах и футерованую нержавеющей сталью. Тело источника основного металла было покрыто слоем столярного клея (продается под товарным знаком "Элмер" с компанией "Бордон ко") и песком. Резервуар был помещен в слой металлического порошка 90 алунда 38, содержащихся в камере из сплава нержавеющей стали 304, и имела отверстия диаметром 2 дюйма в днище. Верхняя часть трубки из Инконеля была приварена к периферии двухдюймового отверстия.

Чтобы удерживать результирующую сборку в вертикальном положении, часть инконелевой трубки ее помещалась в просверленный опорный цилиндр из сплава нержавеющей стали 304, внутренний диаметр 3 и 1/2 дюйма, просверленный отверстиями диаметром 3/32 дюйма для образования 40% открытой площади опорного цилиндра. Опорный цилиндр был длиной, обеспечивающей монтаж камеры резервуара на верхней части опорного цилиндра. Этот монтаж удерживал сборку основного металла и наполнителя в вертикальном положении, причем резервуар непосредственно вертикально над телом источника. Результирующая смонтированная сборка была помещена на огнеупорный открытый контейнер и нагревалась в печи в атмосфере воздуха в течение 10 ч при температуре 1245^oC, находилась при температуре 1245^oC в течение 100 ч, затем охлаждалась в течение 30 ч до 125^оС, после чего была представлена самой себе для охлаждения до комнатной температуры. Керамическое композитное тело выросло в обкладке цилиндра из нержавеющей стали и Инконеля 40 и содержало в себе массу наполнителя. После охлаждения инконелевая обкладка оказалась плотно прилегающей вокруг керамического композитного тела. При удалении отвердевшего основного металла из отверстия керамической структуры посредством сверления и химической обработки (соляная кислота), отверстие, проходящее в нем, было открыто, которое в обратном положении воспроизводило конфигурацию винтовой резьбы первоначального тела источника. Толщина стенки керамического тела примерно на полдюйма была толще, чем могла быть образована, когда тело источника не имело прикрепленным тело резервуара.

П р и м е р. Композиция шликерной отливки для использования в изложнице из штукатурного гипса получена путем смешивания ингредиентов, мас.ч.: 47,6 грит 100 глинозема Е67, Нортон ко", 23,6 каолиновой глины ЕРК, 28,5 воды, 0,1 Ви-Гум-Сер, 0,2 Доуван-7.

Ви-Гум-Сер и Доуван-7 являются диспергаторами в отношении каолиновой глины.

Осаждение покрывающего состава подготовлено путем смешивания водного связующего, содержащего 10 об.ч. воды и одну часть адгезива на базе латекса (столярный клей), который продается "бордон ко" под товарным знаком ЭЛМЕР"С. Водное связующее затем смешивалось с частицами выбранного наполнителя в пропорциях для получения требуемой консистенции относительно результирующей суспензии.

Изложницы из силиконового каучука РТ были подготовлены путем покрытия детали жидким каучуковым составом, каучук затвердевал и затем с детали снималась каучуковая изложница.

В качестве основного металла использовалась композиция алюминия с 5% кремния, 4% меди, 1% магния, 4% цинка, 1% железа и композиция алюминия с 3,7% цинка, 3,0% меди, 1,1% железа, 8,3% кремния, 0,19% магния, 0,04% никеля, 0,02% олова, 0,04% хрома, 0,20% марганца, 0,08% титана.

Изобретение может быть использовано для изготовления различных композиционных керамических материалов.

Изобретение относится к области изготовления керамических композиционных изделий. Сущность изобретения: предложенный способ включает ориентирование тела из основного металла и проницаемой массы огнеупорного материала-наполнителя относительно друг друга для образования продукта реакции окисления, нагрев в газообразной окислительной среде при температуре выше температуры плавления основного металла, но ниже температуры плавления продукта реакции окисления в течение 10 - 95 ч, выдержку в газообразной окислительной среде при этой температуре в течение 2 - 400 ч для проникновения металла и продукта его реакции с газообразной окислительной средой в проницаемую массу наполнителя, при этом из основного металла образуют первый источник основного металла и резервуар расплавленного основного металла, сообщающийся с первым источником, который пополняют по мере его расходования в реакции окисления из резервуара расплавленного основного металла, а образование продукта реакции окисления осуществляют в направлении к массе наполнителя. В качестве основного металла используют титан, или цирконий, или кремний, или олово, или алюминиевый сплав. В качестве алюминиевого сплава используют сплав алюминия с магнием, кремнием, хромом, цинком и железом, взятыми в количестве 0,1 - 13 мас.% каждый. В качестве огнеупорного материала используют окисел, нитрид, борид или карбид, причем огнеупорный материал используют в форме порошка, или гранул, или волокон. В качестве газообразной среды используют воздух или азотсодержащий газ. На поверхность первого источника основного металла из алюминиевого сплава наносят слой твердого окислителя. В проницаемую массу наполнителя могут вводить форму. По меньшей мере часть поверхности проницаемой массы наполнителя или формы ограничивают барьером, предотвращающим образование металла и продукта реакции с газообразной средой. 9 з.п.ф-лы.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий ориентирование тела из основного металла и проницаемой массы огнеупорного материала-наполнителя относительно друг друга для образования продукта реакции окисления, нагрев в газообразной окислительной среде при температуре выше температуры плавления основного металла, но ниже температуры плавления продукта реакции окисления, выдержку в газообразной окислительной среде при этой температуре и охлаждение, отличающийся тем, что из основного металла образуют первый источник основного металла и резервуар расплавленного основного металла, сообщающийся с первым источником, образование продукта реакции окисления осуществляют в направлении к массе наполнителя и в ней, нагрев осуществляют в течение 10 - 95 ч, выдержку проводят в течение 2 - 400 ч для проникновения металла и продукта его реакции с газообразной окислительной средой в проницаемую массу материала наполнителя, причем первый источник основного металла пополняют по мере его расходования в реакции окисления из резервуара расплавленного основного металла. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве основного металла используют или титан, или цирконий, или кремний, или олово, или алюминий, или алюминиевый сплав. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве алюминиевого сплава используют сплав алюминия с магнием, кремнием, хромом, цинком и железом, взятыми в количестве 0,1 - 13 мас.% каждый. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве огнеупорного материала используют окисел, нитрид, борид или карбид. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что огнеупорный материал используют в форме порошка, или гранул, или волокон. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газообразной среды используют воздух или азотсодержащий газ. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на поверхность первого источника основного металла из алюминиевого сплава наносят слой твердого окислителя. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в проницаемую массу наполнителя вводят предварительную форму. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть поверхности проницаемой массы наполнителя ограничивают барьером, предотвращающим образование металла и продукта реакции с газообразной средой. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что по меньшей мере часть поверхности предварительной формы ограничивают барьером, предотвращающим образование металла и продукта реакции с газообразной средой.