Регистрация / Вход
Прислать материал

Получение жаростойкой керамики на основе боридов и силицидов циркония методом СВС

ФИО
Факеев Николай Владимирович
Электронная почта
caf2c492958f4fakeev.nikolay@gmail.com
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП)
ФИО научного руководителя
Погожев Юрий Сергеевич. Кандидат технических наук
Академическая группа
МФП-15-2
Наименование тезиса
Получение жаростойкой керамики на основе боридов и силицидов циркония методом СВС
Тезис

В настоящее время особое внимание уделяется разработке новых высокотемпературных керамических материалов для изготовления деталей ракетно-космической техники. В качестве таких материалов перспективны изделия на основе боридов и силицидов циркония. ZrB2 обладает высокой температурой плавления, твердостью и жаростойкостью. Добавки ZrSi2 повышают прочность на изгиб керамики на основе ZrB2. Такие материалы могут применяться как прекурсоры для напыления защитных многокомпонентных наноструктурных покрытий (МНП), одним из методов осаждения которых является магнетронное распыление СВС-мишеней, содержащих все необходимые элементы.

Целью работы являлись экспериментальные исследования процесса горения реакционной смеси в системе Zr-Si-B, состав которой рассчитывался по формуле ZrB2 + 50 % ZrSi2, а также исследования структуры и фазового состава синтезированных образцов в системе Zr-Si-B и образца, состав которого рассчитывался на образование 100 % ZrB2.

В работе были изучены параметры процесса горения состава 50 % ZrB2 + 50 % ZrSi2. Установлено, что зависимости Tг и Uг от T0 имеют линейный характер. Рассчитанное значение эффективной энергии активации процесса горения составило 130 кДж/моль, что свидетельствует о ведущей роли массопереноса реагентов через образующийся расплав.

Компактные образцы были получены по технологии силового СВС-компактирования. Исследования их микроструктуры и фазового состава были проведены методами СЭМ, ЭДС и РФА. Основной структурной составляющей образца 100 % ZrB2 являются крупные округлые зерна ZrB2 размером 10-20 мкм, также в составе присутствует незначительное количество фазы ZrB12. Структура образца ZrB2 + 50 % ZrSi2 однородна и представлена зернами ZrB2 ограненной формы размером 3-10 мкм, распределенными по матрице ZrSi2. Добавление Si в исходную реакционную смесь способствует уменьшению размера зерен ZrB2 и увеличению плотности образца.

Работа выполнена под руководством к.т.н. Погожева Ю.С. при финансовой поддержке Российского научного фонда (Соглашение №  14-19-00273).