Регистрация / Вход
Прислать материал

Получение сверхвысокотемпературного двойного карбида (Ta, Zr)C методом механически активированного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (МА-СВС)

ФИО
Воротыло Степан
Электронная почта
eb31de3stepan.vorotylo@gmail.com
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП)
ФИО научного руководителя
к.т.н. Курбаткина Виктория Владимировна
Академическая группа
МФП-14-2
Наименование тезиса
Получение сверхвысокотемпературного двойного карбида (Ta, Zr)C методом механически активированного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (МА-СВС)
Тезис

Для создания острых ведущих кромок крыльев сверхзвуковых самолетов, наконечников и дюз ракет, в ракетных двигателях на ядерной тяге, рабочая температура которых достигает 3000˚С, используются сверхтугоплавкие  материалы, такие как ТаС и ZrC.

Двойной карбид (Ta,Zr)C (твердый раствор Zr в ТаС) имеет более высокую температуру плавления (выше 4000 °С) и стойкость к окислению, чем монокарбиды TaC и ZrC. Это делает (Ta,Zr)C перспективным сверхвысокотемпературным материалом.

Целью данной работы было получение однофазного (Ta, Zr)C методом МА-СВС. 

В ходе работы было исследовано влияние параметров МА и среды, в которой проводится активирование, на структуру и фазовый состав продуктов СВС. При проведении МА в атмосфере воздуха, образцы полученные методом СВС из механоактивированной смеси, содержали двойной карбид и ZrO2, причем количество ZrO2 увеличивалось с увеличением продолжительности МА (от 5 до 15 минут) с 2,1 до 6,4 ат.%. 

При проведении МА в атмосфере аргона и вакууме, фазовый состав синтезированных образцов соответствовал смеси монокарбидов: 70%ТаС и 20%ZrC +10% (ТаZr)C, т.е.  образование двойного карбида практически не происходило. 

Оптимизировав режим МА-СВС, мы получили образцы однофазного  двойного карбида (Ta,Zr)C с параметром кристаллической решетки a = 0.4493 нм, что соответствует  9 ат.% Zr в двойном карбиде.

В данный момент мы ведем работы по спеканию порошка однофазного  двойного карбида (Ta,Zr)C. После нахождения оптимального режима спекания двойного карбида будет изготовлена мишень для нанесения на подложки покрытий (Ta,Zr)C методом PVD. 

Научный руководитель - к.т.н. Курбаткина В.В.