Методом жидкофазного спекания получены плотные материалы на основе карбида кремния. В качестве спекающей добавки использовали оксиды MgO, Y2O3 и Al2O3, соответствующие составу иттрийалюминиевого граната и тройной эвтектической точке на линии бинарных разрезов гранат-шпинель. Оксиды нанесены на поверхность порошка SiC-методом соосаждения из раствора солей. Максимальная плотность (ρотн = 99,5 %) достигнута на SiC-материалах, включающих 20% (массовое содержание) спекающих добавок трехкомпонентной оксидной смеси при температуре 1800 °С
Канд. техн. наук С. Н. ПЕРЕВИСЛОВ
1 (
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.), канд. техн. наук А. С. ЛЫСЕНКОВ
2, канд. техн. наук Д. Д. ТИТОВ
3, М. В. ТОМКОВИЧ
3, К. А. КИМ
2, М. Г. ФРОЛОВА
2, д-р хим. наук Ю. Ф. КАРГИН
2, И. С. МЕЛЬНИКОВА
4
;
1Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН (Россия, г. Санкт-Петербург)
2Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН (Россия, г. Москва)
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН (Россия, г. Санкт-Петербург)
4Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (Россия, г. Москва)
Izhevskyi V. A., Genova L.A., Bressiani J. C., Bressiani A. H. A. Silicon carbide. Structure, properties and processing // Cer?mica. 2000. V. 46. N 297. Р. 4 ? 13.
Schwetz K. A. Silicon carbide based hard materials // Handbook of ceramic hard materials. Weinheim: Wiley-VCH, 2000. Р. 683 ? 748.
Can A., Herrmann M., McLachlan D. S. et al. Densification of liquid phase sintered silicon carbide // J. Eur. Ceram. Soc. 2006. V. 26. N 9. P. 1707 ? 1713.
Kim Y. W., Kim J. Y., Rhee S. H., Kim D. Y. Effect of initial particle size on microstructure of liquid-phase sintered ?-silicon carbide // J. Eur. Ceram. Soc. 2000. V. 20. P. 945 ? 949.
Tachiwaki T., Yoshinaka M., Hirota K. et al. Novel synthesis of Y3Al5O12 (YAG) leading to transparent ceramics // Solid State Communications. 2001. V. 119. N 10 ? 11. С. 603 ? 606.
Lee S.-G., Shim W.-H., Kim J.-Y. et al. Effect of sintering-additive composition on fracture toughness of liquid-phase-sintered SiC ceramics // J. Mater. Sci. Lett. 2001. V. 20. P. 143 ? 146.
Cho, K.-S., Choi H.-J., Lee J.-G., Kim Y.W. R-curve behavior of layered silicon carbide ceramics with surface fine microstructure // J. Mater. Sci. 2001. V. 36. P. 2189 ? 2193.
Nogales E., Montone A., Cardellini F. et al. Visible cathodoluminescence from mechanically milled germanium // Semic. Sci. Techn. 2002. V. 17. P. 1267 ? 1271.
Huang Z., Jia D.C., Zhou Y., Liu Y.G. A new sintering additive for silicon carbide ceramic // Ceramics International. 2003. V. 29. P. 13 ? 17.
Hidaka N., Hirata Y., Sameshima S., Sueyoshi H. Hot-pressing and mechanical properties of SiC ceramics with polytitanocarbosilane // Journal of Ceramic Processing and Research. 2004. V. 5. N 4. С. 331 ? 336.
Guo X.-Zh., Yang H. Sintering and microstructure of silicon carbide ceramic with Y3Al5O12 added by sol-gel method // J. Zhejiang Univ SCI. 2005. V. 6. N 3. P. 213 ? 218.
Sevastyanov V. G., Simonenko E. P., Simonenko N. P., Kuznetsov N. T. Synthesis of fine-dispersed yttrium-aluminum garnet Y3Al5O12 via sol-gel technique // 15th European conference on composite materials. Venice, Italy, 24 ? 28 June 2012. Venice: 2012. V. 4. P. 1 ? 8.
Simonenko E. P., Simonenko N. P., Sevastyanov V. G., Kuznetsov N. T. Synthesis of ultrafine yttrium aluminum garnet using sol-gel technology // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2012. V. 57. N 12. P. 1521 ? 1528.
Yongheng Zh. Surface modification of ceramic powders by complexes of metal ions in aqueous media // J. Mater. Sci. Lett. 2002. V. 21. P. 1723 ? 1725.
Nien Y.-T., Chen Y.-L., Chen I.-G. et al. Synthesis of nano-scaled yttrium aluminum garnet phosphor by co-precipitation method with HMDS treatment // Mater. Chem. Phys. 2005. V. 93. P. 79 ? 83.
Перевислов С. Н., Пантелеев И. Б., Вихман С. В. и др. Соосаждение оксидов из раствора солей на поверхность частиц карбида кремния // Огнеупоры и техническая керамика. 2015. ? 9. С. 9 ? 16.
Perevislov S. N., Panteleev I. B., Shevchik A. P., Tomkovich M. V. Microstructure and mechanical properties of SiC-materials sintered in the liquid phase with the addition of a finely dispersed agent // Refractories and Industrial Ceramics. 2018. V. 58. N 5. P. 577 ? 582.
Kikkawa, S., Kijimab A., Hirotab K., Yamaguchi O. Soft solution preparation methods in a ZrO2?Al2O3 binary system // Solid State Ionics. 2002. V. 151. P. 359 ? 364.
Lorca J. L., Pastor J.Y., Poza P. Influence of the Y2O3 content and temperature on the mechanical properties of melt-grown Al2O3?ZrO2 eutectics // J. Am. Ceram. Soc. 2004. V. 87. N 4. Р. 633 ? 639.
Несмелов Д. Д., Кожевников О. А., Орданьян С. С., Перевислов С. Н. Осаждение эвтектической композиции Al2O3?ZrO2 (Y2O3) на поверхность частиц SiC // Стекло и керамика. 2017. ? 2. С. 9 ? 14.
?Nesmelov D. D., Kozhevnikov O. A., Ordan?yan S. S., Perevislov S. N. Precipitation of the eutectic Al2O3?ZrO2(Y2O3) on the surface of SiC particles // Glass and Ceram. 2017. V. 74. N 1 ? 2. P. 43 ? 47.?
Kim H. S., Kim M. K., Kang S. B. et al. Bending strength and crack-healing behavior of Al2O3/SiC composites ceramics // Mater. Sci. Eng. (A). 2008. V. 483 ? 484. P. 672 ? 675.
Nakao W., Ono M., Lee S. et al. Critical crack-healing condition for SiC whisker reinforced alumina under stress // J. Eur. Ceram. Soc. 2005. V. 25. P. 3649 ? 3655.
Andoa K., Chua M.-Ch., Tsujib K. et al. Crack healing behaviour and high-temperature strength of mullite/SiC composite ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. 2002. V. 22. P. 1313 ? 1319.
Nama K. W., Kimb M. K., Parka S. W. et al. Crack-healing behavior and bending strength of Si3N4/SiC composite ceramics by SiO2 colloidal // Mater. Sci. Eng. (A). 2007. V. 471. Р. 102 ? 105.
Park D.-C., Yano T., Iseki T., Urabe K. Effect of nitrate salts as sintering additives during the ball-milling process of silicon nitride powders // J. Am. Ceram. Soc. 2000. V. 83. N 12. P. 2967 ? 2973.
Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2006. 743 с.
Перевислов С. Н., Чупов В. Д., Орданьян С. С., Томкович М. В. Получение высокоплотных материалов карбида кремния методом жидкофазного спекания в системе компонентов SiC?Al2O3?Y2O3?MgO // Огнеупоры и техническая керамика. 2011. ? 4/5. С. 26 ? 32.
Castillo-Rodr?guez M., Munoz A., Dom?nguez-Rodr?guez A. Effect of atmosphere and sintering time on the microstructure and mechanical properties at high temperatures of ?-SiC sintered with liquid phase Y2O3?Al2O3 // Journal of the European Ceramic Society. 2006. V. 26. N 12. P. 2397 ? 2405.
Перевислов С. Н., Несмелов Д. Д. Свойства композиционной керамики на основе SiC и Si3N4 с наноразмерной составляющей // Стекло и керамика. 2016. ? 7. С. 15 ? 18.
?Perevislov S. N., Nesmelov D. D. Properties of SiC and Si3N4 based composite ceramic with nanosize component // Glass and Ceram. 2016. V. 73. N 7 ? 8. P. 249 ? 252.?
Перевислов С. Н. Механизм жидкофазного спекания карбида и нитрида кремния с оксидными активирующими добавками // Стекло и керамика. 2013. ? 7. С. 34 ? 38.
?Perevislov S. N. Mechanism of liquid-phase sintering of silicon carbide and nitride with oxide activating additives // Glass and Ceram. 2013. V. 70. N 7 ? 8. P. 265 ? 268.?
Perevislov S. N., Lysenkov A. S., Titov D. D., Tomkovich M. V. Hot-pressed ceramic SiC?YAG materials // Inorganic Materials. 2017. V. 53. N 2. P. 220 ? 225.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
УДК 666.3?13
Тип статьи:
Наука - керамическому производству
Оформить заявку
