Регистрация / Вход
Прислать материал

СВС-компактирование и исследование структуры керамического композита на основе системы ZrB2 – B4C

Фамилия
Ботвина
Имя
Ольга
Отчество
Игоревна
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов
Академическая группа
ММТМ-16-7-7
Научный руководитель
к. т. н., с.н.с, Дзидзигури Э.Л.
Название тезиса
СВС-компактирование и исследование структуры керамического композита на основе системы ZrB2 – B4C
Тезис

Развитие современных технологий металлообработки, аэрокосмической и атомной отраслей промышленности требует создания новых материалов, способных работать в агрессивных средах в экстремальных условиях высоких температур. Дибориды переходных металлов TiB2, ZrB2, обладающие уникальным комплексом физико-механических свойств (высокие температура плавления, твердость, тепло- и электропроводность, износо- и коррозионная стойкость), позволят решить комплекс этих задач.

Перспективным способом получения керамических композитов является СВС-компактирование. Он отличается от известного в порошковой металлургии горячего прессования тем, что керамический композит нагревается за счет тепла, выделяющегося в ходе экзотермического синтеза тугоплавких соединений. Достоинства данного метода заключаются в снижении энергоемкости процесса, увеличенной производительности, а также простоте аппаратурного оформления и, как следствие, низкой стоимости конечного продукта.

В работе представлены экспериментальные данные по получению методом СВС-компактирования керамических композитов на основе системы Zr–C–B. С использованием термодинамических данных рассчитаны адиабатические температуры горения систем ZrB2 – xB4C и состав равновесных продуктов синтеза. Синтезированы керамические композиты ZrB2–хB4С, где ZrB2 дисперсная фаза, а B4C керамическая связка. Содержание керамической связки B4C в композите от 5 до 20 долей массовых, %.

Показано, что для эффективного прессования синтезированных композитов необходимо использовать дополнительный источник тепла в виде химической печки, обладающей высокой мощностью тепловыделения. Это прием обеспечил необходимый тепловой режим для синтеза керамических композитов заданного фазового состава и плавления керамической связки. Высокое содержание жидкой фазы позволило получить керамические композиты B4C – ZrB2 с минимальной остаточной пористостью менее 1 %, и микротвердостью 20,4 – 24,5 ГПа.