Проведена консолидация промышленного порошка карбида кремния с использованием установки искрового плазменного спекания. Показано, что предварительная механическая активация является перспективным методом для введения высокого содержания добавок бора в карбид кремния. Изучено влияние количества добавки бора на спекание, микроструктуру и свойства керамического материала. Получена керамика на основе карбида кремния с массовым содержанием 10% бора, обладающая плотностью 3,12 г/см3, твердостью 31,9 ГПа и коэффициентом трещиностойкости 5,65 МПа•м1/2, перспективная для применения в качестве конструкционного материала в ядерных реакторах и газотурбинных двигателях
С. Ю. МОДИН1,2, Н. А. ПОПОВА1, канд. техн. наук Ю. Е. ЛЕБЕДЕВА2 (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.), канд. техн. наук А. С. ЧАЙНИКОВА2, канд. техн. наук Д. В. ГРАЩЕНКОВ2, И. В. ОСИН2, канд. техн. наук Д. О. ЛЕМЕШЕВ1; 1ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева» (РХТУ им. Д. И. Менделеева) (Россия, г. Москва)2ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ ГНЦ РФ») (Россия, г. Москва)
Каблов Е. Н., Гращенков Д. В., Исаева Н. В. и др. Перспективные высокотемпературные керамические композиционные материалы // Российский химический журнал. 2010. Т. LIV. ? 1. С. 20 ? 24.
Севастьянов В. Г., Симоненко Е. П., Гращенков Д.В. и др. Получение нитевидных кристаллов карбида кремния с применением золь-гель метода в объеме SiC-керамики // Композиты и наноструктуры. 2014. Т. 6. ? 4. С. 198 ? 211.
Каблов Е. Н. Композиты: сегодня и завтра // Металлы Евразии. 2015. ? 1. С. 36 ? 39.
Чайникова А. С., Ваганова М. Л., Щеголева Н. Е., Лебедева Ю. Е. Технологические аспекты создания радиопрозрач-ных стеклокристаллических материалов на основе высокотемпературных алюмосиликатных систем // Тр. ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2015. ? 12. Ст. 04. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 10.12.2016). dx.doi.org/10.18577/2307-6046-2015-0-11-4-4.
Лебедева Ю. Е., Попович Н. В., Орлова Л. А. Защитные высокотемпературные покрытия для композиционных материалов на основе SiC // Тр. ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2013. ? 2. Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 10.12.2016).
Лебедева Ю. Е., Гращенков Д. В., Попович Н. В. и др. Разработка и исследование термостабильных покрытий, полученных золь-гель методом в системе Y2O3?Al2O3?SiO2, для SiC-содержащих материалов // Тр. ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2013. ? 12. Cт. 03. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 10.12.2016).
Katoh Y., Snead L. L., Henager C. H. Current status and critical issues for development of SiC composites for fusion applications // Journal of nuclear materials. 2007. V. 367 ? 370. Р. 659 ? 671.
Gu H., Shinoda Y., Wakai F. Detection of boron segregation to grain boundaries in silicon carbide by spartially resolved electron energy-loss spectroscopy // J. Am. Ceram. Soc. 1999. V. 82. N 2. P. 469 ? 472.
Malinge A., Coupe A., Le Petitcorps Y., Pailler R. Pressureless sintering of beta silicon carbide nanoparticles // Journal of the European ceramic society. 2012. V. 32. P. 4393 ? 4400.
Elzbieta E., Ptak W., Stobierski L. Influence of sintering activators on structure of silicon carbide // Solid State Ionics. 2001. V. 141 ? 142. P. 523 ? 528.
Ray D. A., Kaur S., Cutler R. A. Effect of additives on the activation energy for sintering of silicon carbide // J. Am. Ceram. Soc. 2008. V. 91 [4]. P. 1135 ? 1140.
Barick P., Chakravarty D., Saha B. P. Effect of pressure and temperature on densification, microstructure and mechanical properties of spark plasma sintered silicon carbide processed with ?-silicon carbide nanopowder and sintering additives // Ceramics International. 2016. V. 42. P. 3836 ? 3848.
Торресильяс Сан Миллан Р., Солис Пинарготе Н. В., Окунькова А. А., Перетягин П. Ю. Основы процесса искрового плазменного спекания нанопорошков. М.: Техносфера, 2014. 96 с.
Niihara K. A. Fracture mechanics analysis of indentation-induced Palmqvist crack in ceramics // J. Mater. Sci. Lett. 1983. V. 2. P. 221 ? 223.
Аввакумов Е. Г., Гусев А. А. Механические методы активации в переработке природного и техногенного сырья. Новосибирск: Гео, 2009. 155 с.
Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП ?ВИАМ? ГНЦ РФ по реализации ?Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года? // Авиационные материалы и технологии. 2015. ? 1 (34). С. 3 ? 33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
УДК 666.9-16
Тип статьи:
Наука - керамическому производству
Оформить заявку