Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Спекание смеси порошков в системе Al2O3-SiO2-p-SiAlON-TiC-Dy2O3 плазменно-искровым методом при высокой нагрузке прессования


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-6-28-34

Полный текст:


Аннотация

Показано влияние добавки 2 и 5 мол. % Dy2O3 в ходе плазменно-искрового спекания при нагрузке прессования 60 МПа в интервале 1200-1600 оС на фазовый состав, микроструктуру, относительную плотность, открытую пористость, линейную усадку, физико-механические свойства и линейную корреляцию модуля упругости и ударной вязкости муллит-сиалон- TiC -образцов. Синтезированные порошки сиалона и TiC характеризуются соответственно интенсивной кристаллизацией. Увеличение содержания Dy2O3 от 2 до 5 мол. % в спекаемом составе с соотношением β -SiAlON / TiC = 70 / 30 мол. % способствует интенсивной муллитизации, активному приросту сиалона и менее интенсивному приросту TiC в интервале 1200-1600 оС, а также приводит к формированию менее плотно спекшейся кристаллической микроструктуры образца, содержащей частицы кристаллического TiO2 круглой формы, поры и стеклообразную фазу на границах областей муллита-сиалона-твердого раствора TiC при 1500 оС. Образец с 5 мол. % Dy2O3 имеет меньшие значения относительной плотности, линейной усадки, физико-механических свойств в диапазоне 1200-1600 оС, меньшую стойкость к трещинообразованию с формированием микротрещин при 1500 оС и немного большую линейную корреляцию модуля упругости и ударной вязкости в интервале 1200-1600 оС.


Об авторе

А. В. Хмелёв
Рижский технический университет, Институт силикатных материалов
Россия

Доктор технических наук



Список литературы

1. Ghahremani, D. Densification, microstructure and mechanical properties of mullite-TiC composites prepared by spark plasma sintering / D. Ghahremani, T. E. Ebadzadeh // Ceram. Inter. — 2015. — Vol. 41, № 2. — P. 1957-1962.

2. Хмелёв, А. В. Получение муллит-TiC-ZrC керамических материалов плазменно-искровым способом и их свойства / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. — 2016. — № 12. — С. 36-41. [Hmelov, A. V. Preparation of mullite-TiC-ZrC ceramic materials by a plasma-ARC method and their properties / A. V. Hme/ov // Refract. Indust. Ceram. — 2017. — Vol. 57, № 6. — P. 645-650.]

3. Хмелёв, А. В. Получение муллит-TiC- TiN материалов плазменно-искровым способом и их свойства / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. — 2017. — № 8. — С. 22-30. [Hmelov, A. V. Preparation of mullite-TiC-TiN materials by a spark plasma method and their properties / A. V. Hmelov // Refract. Indust. Ceram. — 2017. — Vol. 58, № 4. — P. 418-425.]

4. Hotta, M. Densification and microstructure of Al2O3-cBN composites prepared by spark plasma sintering / M. Hotta, T. Goto // J. Ceram. Soc. Jap. — 2008. — Vol. 116, № 6. — P. 744-748.

5. Hotta, M. Densification, phase transformation and hardness of mullite-cubic BN composites prepared by spark plasma sintering / M. Hotta, T. Goto // J. Ceram. Soc. Jap. — 2010. — Vol. 118, № 2. — P. 157-160.

6. Хмелёв, А. В. Получение муллит-TiC-TiN материалов плазменно-искровым способом с высокой нагрузкой прессования и их свойства / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. — 2018. — № 5. — С. 39-45. [Hmelov, A. V. Preparation of mullite-TiC-TiN materials by a spark plasma method with high compaction loading and their properties / A. V. Hmelov // Refract. Indust. Ceram. — 2018. — Vol. 59, № 3. — P. 262-268.]

7. Hmelov, A. Properties of mullite-zirconium ceramic obtained by spark plasma sintering / A. Hmelov, I. Shteins // Glass and Ceramics. — 2012. — Vol. 68, № 11/12. — P. 399-404.

8. Lakiza, S. Phase diagram of the ZrO2-Gd2O3-AhO3 system / S. Lakiza, O. Fabrichnaya, Ch. Wang, M. Zinkewich // J. Eur. Ceram. Soc. — 2006. — Vol. 26, № 3. — P. 233-246.

9. Ryu, H. J. Sintering behaviour and microstructures of carbides and nitrides for the inert matrix fuel by spark plasma sintering / H. J. Ryu, W. L. Young, I. C. Seung, H. H. Soon // J. Nucl. Mat. — 2006. — Vol. 352, № 1-3. — P. 341-348.

10. Ceja-Cardenas, L. Spark plasma sintering of a-Si3N4 ceramics with Al2O3 and Y2O3 as additives and its morphology transformation / L. Ceja-Cardenas, J. Lemus-Ruiz, D. JaramiUo-Vigueras // J. All. Comp. — 2010. — Vol. 501, № 2. — P. 345-351.

11. Guo, S. High-strength zirconium diboride-based ceramic composites consolidated by low temperature hot pressing / S. Guo, Y. Kagawa // Sci. Techn. Adv. Mat. — 2012. — Vol. 13, № 4. — P. 1-6.

12. Хмелёв, А. В. Получение муллитоциркониевой керамики плазменно-искровым способом / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. — 2014. — № 4. — С. 33-38. [Hmelov, A. V. Production of a mullite-zirconia ceramic by the plasma-spark method / A. V. Hmelov // Refract. Indust. Ceram. — 2014. — Vol. 55, № 2. — P. 137-142.]

13. Хмелёв, А. В. Получение муллит-TiC-^BN-^Ю2-материалов методом плазменно-искрового спекания и их свойства / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. — 2019. — № 2. — С. 23-39.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Хмелёв А.В. Спекание смеси порошков в системе Al2O3-SiO2-p-SiAlON-TiC-Dy2O3 плазменно-искровым методом при высокой нагрузке прессования. Новые огнеупоры. 2019;(6):28-34. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-6-28-34

For citation: Hmelov A.V. Sintering a mixture of powders in the Al2O3-SiO2-P-SiAlON-TiC-Dy2O3 system by the plasma-spark method with the high compaction load. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2019;(6):28-34. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-6-28-34

Просмотров: 40

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)