Горячее прессование заготовок из порошков карбида бора, полученных различными методами

Карбид бора является основным материалом в качестве расходуемого поглотителя тепловых нейтронов в тепловыделяющих элементах. Получение высокоплотных изделий с регулируемой структурой из карбида бора сопряжено с определенными сложностями, из которых наиболее значимой является низкая диффузионная подвижность при температурах, которые можно обеспечить для спекания в промышленных условиях. Поэтому горячее прессо­вание и горячее изостатическое прессование в настоящее время являются основными методами получения плотных изделий из керамики на основе кар­бида бора.

В качестве объекта исследования были использованы: порошок B₄C, полученный механосинтезом смеси сажи и бора аморфного, порошок B₄C  полученный СВС-методом, порошок B₄C, полученный методом восстановления углеродом.

Процесс горячего прессования исследуемых порошков проводили на установке HPW 315/470-2200-1000-PS/TS. Навеска порошка загружается в графитовую пресс-форму с диаметром 20 мм. Для образования надежного контакта между пресс-формой и пуансонами производится предварительная подпрессовка образцов усилием 100 кН. Затем пресс-форму помещают в вакуумную камеру установки. При помощи программируемого контроллера задается программа прессования и спекания образцов. Процесс горячего прессования осуществлялся при температуре 2000±50^оС и давлении  700 кН.

Фазовый состав полученных материалов определяли методом РФА и Рамановской спектроскопии, которые показали, что основными фазами полученных материалов являются B₄C и углерод.

Наиболее равномерная и мелкозернистая структура наблюдается у наномодифицированного порошка B₄C, полученного механоситезом смесей сажи и бора аморфного.

Работа выполнена в рамках проекта РФФИ 15-08-00231