Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Влияние режимов реакционного спекания на структуру и свойства карбидной керамики


https://doi.org/10.29235/1561-8358-2018-63-4-407-415

Полный текст:


Аннотация

Проведены экспериментальные исследования структуры, фазового состава и физико-механических свойств реакционно-спеченной керамики на основе карбида кремния и бора, полученной реакционным спеканием. Показано, что свойства реакционно-спеченной керамики на основе карбидов во многом определяются качеством пропитки пористого карбидного каркаса кремнием, которая, в свою очередь, зависит от общей и открытой пористости, формы и размера пор прессовки, состава шихты из порошка карбида. Высокотемпературное спекание, сопровождающееся пропиткой карбидного каркаса кремнием и взаимодействием его с углеродной составляющей каркаса, во многом определяет свойства материала. Главной задачей в реализации этого процесса является создание условий, обеспечивающих полное заполнение пор в исходной прессовке в процессе пропитки расплавом кремния и максимальной активации процесса химического взаимодействия между расплавом кремния, углеродом и другими компонентами, входящими в состав шихты. Проведен комплекс исследований по изучению влияния давления прессования и температуры отжига шихты на основе порошков карбида кремния и бора с добавкой графита на поровую структуру прессовки и качество ее пропитки расплавом кремния. Показано, что плотность, прочность при изгибе, твердость керамики на основе карбида кремния и карбида бора, получаемой реакционным спеканием, повышаются с ростом давления прессования карбидных каркасов. Оптимальной пористостью карбидного каркаса является 25–30 %, размер пор – 1,0–1,5 мкм. Показано, что керамика на основе карбида бора и карбида бора с 50 % карбида кремния, пропитанная кремнием при высокотемпературном спекании, обладает более высокими значениями прочности и твердости, чем на основе карбида кремния, благодаря более высокой адгезионной прочности на границе раздела частиц карбида бора и связки, которая вызвана растворением карбида бора в расплаве кремния и образованием на поверхности частиц сложного карбида.


Об авторах

Е. В. Звонарев
Институт порошковой металлургии имени академика О. В. Романа, Минск
Россия
кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник


А. Ф. Ильющенко
Институт порошковой металлургии имени академика О. В. Романа, Минск
Беларусь
член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор, директор


Ж. А. Витко
Институт порошковой металлургии имени академика О. В. Романа, Минск
Беларусь
научный сотрудник


В. А. Осипов
Институт порошковой металлургии имени академика О. В. Романа, Минск
Беларусь
старший научный сотрудник


Д. В. Бабура
Институт порошковой металлургии имени академика О. В. Романа, Минск
Беларусь
младший научный сотрудник


Список литературы

1. Керамика для машиностроения / А. П. Гаршин [и др.]. – М.: Научтехиздат, 2003. – 384 с.

2. Карбид кремния: технология, свойства, применение / О. А. Агеев [и др.]. – Харьков: ИСМ, 2010. – 532 с.

3. Новая профилированная керамика на основе карбида кремния / К. Н. Филонов [и др.] // Изв. Рос. акад. наук. Сер. Физическая. – 2009. – Т. 73, № 10. – С. 1460–1462.

4. Washburn, E. W. The Dynamics of Capillary Flow / E. W. Washburn // Phys. Rev. – 1991. – Vol. 17, Iss. 3. – Р. 273–283. https://doi.org/10.1103/PhysRev.17.273

5. Влияние армирующих добавок и температуры силицирования на структуру и некоторые свойства реакционно-связанной керамики на основе карбида кремния / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия: респ. меж-ведомств. сб. науч. тр. – Минск: Беларус. навука, 2015. – Вып. 38. – С. 132–141.

6. Влияние технологических режимов получения на структуру и свойства реакционно-спеченной керамики на основе карбида кремния / Д. В. Бабура [и др.] // Порошковая металлургия: респ. межведомств. сб. науч. тр. – Минск: Беларус. навука, 2017. – Вып. 40. – С. 73–76.

7. Реакционно-связанная керамика состава SiC-B4C-Si: получение и некоторые свойства / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Сборник докладов 9-го Международного симпозиума «Порошковая металлургия: инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы. Сварка», Минск, 8–10 апр. 2015 г. – Минск: Беларус. навука, 2015. – Ч. 1. – С. 289–305.


Дополнительные файлы

Просмотров: 75

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8358 (Print)
ISSN 2524-244X (Online)