Плазменные покрытия, содержащие высокобарные фазы

Представлены результаты сравнительных исследований исходных и обработанных в плазменном потоке оксидных микрокомпозитов, состоящих из TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO2, и плазменных покрытий из них – материалов, характеризующихся аморфно-кристаллической структурой и упрочненных ультрадисперсными фазами стишовита. Показано влияние вида, состава и способа обработки материала (исходный порошок различной дисперсности; порошок, полученный в плазменном потоке при различных режимах и с обычным и ускоренным охлаждением; плазменный слоевой композит) на содержание оксидов кремния, алюминия и титана; на вид полиморфных превращений (анатаз обнаружен и в порошках, и в покрытиях; ускоренное охлаждение сфероидов приводит к росту его содержания в микрокомпозитах), а также на особенности формирования в керамических материалах высокобарной фазы – стишовита (стишовит обнаружен только в покрытиях). Установлено, что повышение мощности плазменного генератора приводит к увеличению степени аморфизации плазменных слоевых композитов. В структуре слоевых композитов обнаружено три группы включений, объединенных по составу: две группы алюмосиликатов и включений на основе диоксида циркония. Включения третьей группы характеризуются двумя видами структур: однородной, состоящей из циркона, и плакированной (с ядром диоксида циркония и оболочкой из циркона). Разработанные слоевые композиты отличаются высокими износостойкостью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. В условиях низкотемпературной плазмы при атмосферном давлении стишовит-содержащие материалы получены впервые.

плазма, структура, покрытие, аморфизация, стишовит, высокобарная фаза

1. Демиденко, Л. М. Высоко-огнеупорные композиционные покрытия / Л. М. Демиденко. – М.: Металлургия, 1979. – 216 с.

2. Стеклокерамические покрытия для волокон, применяемых при конструировании армированных волокнистых материалов / Д. М. Карпинос [и др.] // Неорганические и органосиликатные покрытия: тр. VI Всесоюз. совещ. по жаростойким покрытиям. Ленинград, 20–23 марта 1973 г. – Л.: Наука, 1975. – С. 265–273.

3. Износостойкие покрытия с аморфно-кристаллической структурой / Н. А. Руденская [и др.] // Труды 6-й Международной конференции «Пленки и покрытия 2001». – СПб.: Изд. С.-Петерб. гос. ун-та, 2001. – с. 371–373.

4. Новые плазменные керамические покрытия / Н. А. Руденская [и др.] // Доклады Акад. наук. – 2013. – Т. 449, № 2. – С. 180–184. http://dx.doi.org/10.7868/S0869565213080148

5. Руденская, Н. А. Полидисперсные микрокомпозиты на основе тугоплавких соединений – новые материалы для газотермических покрытий / Н. А. Руденская, Г. П. Швейкин // Доклады Акад. наук. – 2007. – Т. 416, № 2. – С. 222–225.

6. Стишов, С. М. Высокое давление / С. М. Стишов // Химия и жизнь. – 1991. – № 4. – С. 41–49.

7. Бенделиани, Н. А. Гидротермальное выращивание стишовита (SiO2) / Н. А. Бенделиани // Успехи физ. наук. – 2002. – Т. 172, № 4. – С. 485–486. https://doi.org/10.3367/UFNr.0172.200204h.0485

8. Модули упругости и механические свойства монокристаллов стишовита / В. В. Бражкин [и др.] // Успехи физ. наук. – 2002. – Т. 172, № 4. – С. 488–489. https://doi.org/10.3367/UFNr.0172.200204j.0488

9. Швейкин, Г. П. Плазменные аморфно-кристаллические покрытия на основе оксидов TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO2 / Г. П. Швейкин, Н. А. Руденская, М. В. Руденская // Доклады Акад. наук. – 2015. – Т. 464, № 5. – С. 578–583. https://doi.org/10.7868/S0869565215290150