.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Совместный синтез гетерофазных порошков в системе CaB6‒TiB/2
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-10-31-36
Аннотация
Гетерофазные порошковые смеси системы CaB6‒TiB2 синтезированы восстановлением смеси TiO2 и CaCO3 карбидом бора в вакууме в диапазоне 1400‒1650 °С. Проведено реакционное горячее прессование по режиму 1600 °С (синтез в вакууме) ‒ 1900 °С (прессование, Ar). В результате синтеза смеси CaB6‒TiB2 в массовом соотношении 1:1 при 1650 °С и длительности изотермической выдержки 1 ч получена гетерофазная смесь, содержащая кристаллические фазы CaB6 и TiB2, а также примесь остаточного B4C (0,5 мас. %). Частицы порошка представляют собой зерна диаметром 1‒3 мкм, содержащие две фазы ― CaB6 и TiB2 в виде кристаллитов диаметром 0,1‒1,0 мкм, равномерно распределенных в объеме частицы.
Об авторах
Д. Д. НесмеловРоссия
кандидат технических наук
Санкт-Петербург
А. С. Лысенков
Россия
кандидат технических наук
Москва
Д. П. Данилович
Россия
Санкт-Петербург
Т. В. Коцарь
Россия
Санкт-Петербург
С. С. Орданьян
Россия
доктор технических наук
Санкт-ПетербургСписок литературы
1. Григорьев, О. Н. Структура и сопротивление внедрению гетерофазной керамики B4C‒CaB6‒TiB2 / О. Н. Григорьев, Б. А. Галанов, А. В. Коротеев [и др.] // Доповіді НАН України. ― 2012. ― № 10. ― С. 83‒88.
2. Galanov, B. A. Penetration resistance of B4C‒CaB6 based lightweight armor materials / B. A. Galanov, V. V. Kartuzov, O. N. Grigoriev [et al.] // Procedia Engineering. ― 2013. ― Vol. 58. ― P. 328‒337.
3. Serebryakova, T. I. Influence of addition of calcium hexaboride on the structure and properties of hot-pressed titanium boride ceramic / T. I. Serebryakova, L. F. Ochkas, T. I. Shaposhnikova [et al.] // Powder Metall. Met. Ceram. ― 1998. ― Vol. 37, № 9/10. ― P. 507‒511.
4. Paderno, A. N. Effect of the production method on the structure formation and failure of the pseudoalloy CaB6‒TiB2. I. Sintering by hot pressing under high pressure (thermobaric treatment) / A. N. Paderno, Y. B. Paderno, A. N. Martynenko, V. M. Volkogon // Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics. ― 1992. ― Vol. 31, № 10. ― P. 863‒866.
5. Zhang, L. Sintering process and high temperature stability investigation for nano-scale CaB6 materials / L. Zhang, G. Min, H. Yu, H. Yu // Ceram. Int. ― 2010. ― Vol. 36, № 7. ― P. 2253‒2257.
6. Qiao, Y.Boron carbide composite ceramic preparation and corrosion behavior in simulated seawater / Y. Qiao, L. Qu, X. Zhang, H. Zhang // Ceram. Int. ― 2015. ― Vol. 41, № 3. ― P. 5026‒5031.
7. Cahill, J. T. Effect of current on diffusivity in metal hexaborides: a spark plasma sintering study / J. T. Cahill, V. R. Vasquez, S. T. Misture [et al.] // ACS Applied Materials & Interfaces. ― 2017. ― Vol. 9, № 42. ― P. 37357‒37363.
8. Bogomol, I.Room and high temperature toughening in directionally solidified B4C‒TiB2 eutectic composites by Si doping / I. Bogomol, P. Badica, Y. Shen[et al.] // J. Alloys Compd. ― 2013. ― Vol. 570. ― P. 94‒99.
9. Zakarian, D. A. Functional materials: temperature and concentration dependence of the mechanical properties of boride composites with the influence of the interactions between the constituent parts /D. A. Zakarian, V. V. Kartuzov, A. V. Khachatrian // European Congress and Exhibition on Powder Metallurgy. European PM Conference Proceedings. ― The European Powder Metallurgy Association, 2015. ― P. 1.
10. Xu, W. Preparing CaB6 by molten salt electrolysis and anodic protection / W. Xu, Z. Yuchun // Chinese Journal of Rare Metals. ― 2008. ― Vol. 5. ― Article 023.
11. Angappan, S. Electrolytic preparation of CaB6 by molten salt technique / S. Angappan, M. Helan, A. Visuvasam, L. J. Berchmans, V. Ananth // Ionics. ― 2011. ― Vol. 17, № 6. ― P. 527‒533.
12. Wang, Y. Y. Preparation research of CaB6 powder by selfpropagating high-temperature synthesis / Y. Y. Wang, H. Jin // Advanced Materials Research. ― Trans Tech Publications, 2011. ― Vol. 284. ― P. 2106‒2109.
13. Huang, X. Combustion synthesis of CaB6 powder from calcium hexaborate and Mg / X. Huang, J. Zhong, L. Dou, K. Wang // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. ― 2010. ― Vol. 28, № 2. ― P. 143‒149.
14. Balcı, Ö.Synthesis of CaB6 powders via mechanochemical reaction of Ca/B2O3 blends / Ö. Balcı, D. Ağaoğulları, İ. Duman, M. L. Öveçoğlu // Powder Technol. ― 2012. ― Vol. 225. ― P. 136‒142.
15. Zhang, L.The size and morphology of fine CaB6powder synthesized by nanometer CaCO3 as reactant / L. Zhang, G. H. Min, H. S. Yu, H. M. Chen, G. Feng // Key Eng. Mater. ― Trans Tech Publications, 2006. ― Vol. 326. ― P. 369‒372.
16. Zheng, S. Synthesis of calcium hexaboride powder via the reaction of calcium carbonate with boron carbide and carbon /S. Zheng, G. Min, Z. Zou, H. Yu, J. Han // J. Am. Ceram. Soc. ― 2001. ― Vol. 84, № 11. ― P. 2725‒2727.
17. Lin, Z. Reaction mechanism and size control of CaB6 micron powder synthesized by the boroncarbide method / Z. Lin, M. Guanghui, Y. Huashun // Ceram. Int. ― 2009. ― Vol. 35, № 8. ― P. 3533‒3536.
18. Yildiz, Ö. Phase transformation of transient B4C to CaB6 during production of CaB6 from colemanite / Ö. Yildiz, R. Telle, C. Schmalzried, A. Kaiser// J. Eur. Ceram. Soc. ― 2005. ― Vol. 25, №. 14. ― P. 3375‒3381.
19. Akkoyunlu, A. Synthesis of submicron size CaB6 powders using various boron sources / A. Akkoyunlu, R. Koc, J. Mawdsley, D. Carter // Nanostructured Materials and Nanotechnology V: Ceramic Engineering and Science Proceedings. ― 2011. ― Vol. 32. ― P. 125‒135.
20. Kakiage, M.Effect of calcium carbonate particle size on formation and morphology of calcium hexaboride powder synthesized from condensed boric acid-poly (vinyl alcohol) product / M. Kakiage, S. Shiomi, T. Ohashi, H. Kobayashi // Adv. Powder Technol. ― 2018. ― Vol. 29, № 1. ― P. 36‒42.
21. Yilmaz, D.Carbothermic reduction synthesis of calcium hexaboride using PVA-calcium hexaborate mixed gels /D. Yilmaz, U. Savaci, N. Koç, S. Turan // Ceram. Int. ― 2018. ― Vol. 44, № 3. ― P. 2976‒2981.
22. Cakta, D. Y. Synthesis of calcium hexaboride powder via boro/ carbothermal reduction with a gel precursor / D. Y. Cakta, N. Koç, S. Turan // J. Ceram. Sci. Technol. ― 2016. ― Vol. 7. ― P. 349‒356.
23. Neronov, V. A. Investigation of the interaction between boron and titanium / V. A. Neronov, M. A. Korchagin, V. V. Aleksandrov, S. N. Gusenko// Journal of the Less Common Metals. ― 1981. ― Vol. 82. ― P. 125‒129.
24. Nozari, A. Synthesis and characterization of nano-structured TiB2 processed by milling assisted SHS route / A. Nozari, A. Ataie, S. Heshmati-Manesh // Mater. Charact. ― 2012. ― Vol. 73. ― P. 96‒103.
25. Chaichana, N. Synthesis of nano-sized TiB2 powder by self-propagating high temperature synthesis / N. Chaichana, N. Memongkol, J. Wannasin, S. Niyomwas // CMU J. Nat. Sci. Special Issue on Nanotechnol. ― 2008. ― Vol. 7. ― P. 51‒57.
26. Radev, D. D. Mechanochemical synthesis and SHS of diborides of titanium and zirconium / D. D. Radev, D. Klissurski // J. Mater. Synth. Process. ― 2001. ― Vol. 9, № 3. ― P. 131‒136.
27. Fard, H. S. P. Chemical synthesis of nano-titanium diboride powders by borothermic reduction / H. S. P. Fard, H. R. Baharvandi, H. Abdizadeh, B. Shahbahrami// Int. J. Modern Phys. B. ― 2008. ― Vol. 22, № 18/19. ― P. 3179‒3184.
28. Guo, W. M. TiB2 powders synthesis by borothermal reduction in TiO2 under vacuum /W. M. Guo, G. J. Zhang, Y. You, S. H. Wu, H. T. Lin // J. Am. Ceram. Soc. ― 2014. ― Vol. 97, № 5. ― P. 1359‒1362.
29. Volkova, L. S.Synthesis of nano-sized titanium diboride in a melt of anhydrous sodium tetraborate / L. S. Volkova, Y. M. Shulga, S. P. Shilkin // Russ. J. Gen. Chem. ― 2012. ― Vol. 82, № 5. ― P. 819‒821.
30. Volkova, L. S. Preparation of titanium diboride nanopowders of different particle sizes / L. S. Volkova, S. E. Kravchenko, I. I. Korobov [et al.] // Inorg. Mater. ― 2013. ― Vol. 49, № 11. ― P. 1086‒1090.
31. Yeh, C. L. Combustion synthesis of TiC‒TiB2 composites / C. L. Yeh, Y. L. Chen // J. Alloys Compd. ― 2008. ― Vol. 463, № 1/2. ― P. 373‒377.
32. Locci, A. M. Simultaneous spark plasma synthesis and densification of TiC‒TiB2 composites / A. M. Locci, R. Orrù, G. Cao, Z. A. Munir // J. Am. Ceram. Soc. ― 2006. ― Vol. 89, № 3. ― P. 848‒855.
33. Ohya, Y. Sintering of in‐situ synthesized SiC‒TiB2 composites with improved fracture toughness / Y. Ohya, M. J. Hoffmann, G. Petzow // J. Am. Ceram. Soc. ― 1992. ― Vol. 75, № 9. ― P. 2479‒2483.
34. Huang, S. G.In situ synthesis and densification of submicrometergrained B4C‒TiB2 composites by pulsed electric current sintering / S. G. Huang, K. Vanmeensel, O. Van der Biest, J. Vleugels // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2011. ― Vol. 31, № 4. ― P. 637‒644.
35. Коцарь, Т. В. Совместный карботермический синтез порошков системы B4C‒SiC‒TiB2/Т. В. Коцарь, Д. П. Данилович, С. С. Орданьян, С. В. Вихман// Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 3. ― С. 139‒143. [Kotsar, T. V.Combined carbothermal synthesis of powders in the B4C‒SiC‒TiB2 system / T. V. Kotsar, D. P. Danilovich, S. S. Ordan’yan, S. V. Vikhman // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2017. ― Vol. 58, № 2. ― P. 174‒178.]
36. Altomare, A. Main features of QUALX2.0 software for qualitative phase analysis / A. Altomare, N. Corriero, C. Cuocci [et al.] // Powder Diffr. ― 2017. ― Vol. 32, № S1. ― P. S129‒S134.
37. Bača, Ľ.Adapting of sol–gel process for preparation of TiB2 powder from low-cost precursors / Ľ. Bača, N. Stelzer // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2008. ― Vol. 28, № 5. ― Р. 907‒911.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Несмелов Д.Д., Лысенков А.С., Данилович Д.П., Коцарь Т.В., Орданьян С.С. Совместный синтез гетерофазных порошков в системе CaB6‒TiB/2. Новые огнеупоры. 2018;(10):31-36. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-10-31-36
For citation: Nesmelov D.D., Lysenkov A.S., Danilovich D.P., Kotsar' T.V., Ordanian S.S. Collective synthesis of the CaB6‒TiB2 heterogeneous powders. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(10):31-36. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-10-31-36
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.