.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Плазменно-искровое спекание оксидно-безоксидных компонентов с добавкой твердого раствора TiC‒ZrC и разных смесей порошков металлов
Аннотация
Показано влияние добавки смесей порошков W и Mo, Zr и Ti в сочетании со спеченным твердым раствором TiC‒ZrC в ходе плазменно-искрового спекания составов при нагрузке прессования 60 МПа в интервале 1200‒1600 оС на фазовый состав, микроструктуру, размеры зерен кристаллических фаз, относительную плотность, линейную усадку, физико-механические свойства, линейную корреляцию модуля упругости и ударной вязкости образцов муллит‒β-Si3N4‒c-BN. Синтезированные порошки β-Si3N4 и c-BN характеризуются интенсивной кристаллизацией β-Si3N4 и c-BN. Спеченный плазменно-искровым способом при 1800 оС твердый раствор TiC‒ZrC имеет примерно равную кристаллизацию (Zr,Ti)C, (Ti,Zr)C и неоднородную не полностью спекшуюся кристаллическую микроструктуру. Спеченные образцы со смесью W и Mo, Zr и Ti показывают интенсивную муллитизацию, активную кристаллизацию β-Si3N4, (Ti,Zr)C, твердых растворов Mo,W и W,Mo, β-Zr,Ti, меньшую кристаллизацию c-BN, (Zr,Ti)C, β-Ti,Zr в интервале 1200‒1600 оС. Смесь W и Mo способствует формированию более равномерно и плотно спекшейся микроструктуры керамической фазы, примерно округлой формы частиц твердых растворов Mo,W и W,Mo в металлической фазе, более укрепленных границ областей керамической ‒ металлической, металлических фаз и полидисперсного состава зерен кристаллических фаз в диапазоне 1400‒1600 оС. В результате состав со смесью W и Mo спекается более равномерно и плавно, соответствующий образец показывает большие значения физико-механических свойств, трещиностойкость, линейную корреляцию модуля упругости и ударной вязкости в интервале 1200‒1600 oC.
Об авторе
А. В. ХмелёвЛатвия
Д. т. н.
г. Рига
Список литературы
1. Hotta, M. Densification and microstructure of Al2O3‒c-BN composites prepared spark plasma sintering / M. Hotta, T. Goto // J. Ceram. Soc. Jap. ― 2008. ― Vol. 116, № 6. ― P. 744‒748.
2. Chakravarty, D. Microstructure, mechanical properties and machining performance of spark plasma sintered Al2O3‒ZrO2‒TiCN nanocomposites / D. Chakravarty, G. Sundararajan // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2013. ― Vol. 33, № 13/14. ― P. 2597‒2607.
3. Hmelov, A. V. Mullite‒TiC‒c-BN‒c-ZrO2 materials produced by spark-plasma sintering and their properties / A. V. Hmelov // Refract. Indust. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 1. ― P. 86‒91.
4. Хмелёв, А. В. Плазменно-искровое спекание смесей оксидного и безоксидного порошков с получением и изучением свойств муллит‒TiC‒c-BN‒c-ZrO2 материалов / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 2. ― С. 23‒29.
5. Vedant, R. Development of ZrB2‒B4C‒Mo ceramic matrix composite for high temperature applications / R. Vedant // A thesis submitted to National institute of technology Rourkela. ― 2014. ― P. 1‒61.
6. Balaji, V. S. Densification and microstructural studies of titanium ‒ boron carbide (B4C) powder mixture during spark plasma sintering / V. S. Balaji, S. Kumaran // Pow. Techn. ― 2014. ― Vol. 264, № 4. ― P. 536‒540.
7. Ren, X. Spark plasma sintered WC‒Ni carbides with various contents of ZrC nanopowder / X. Ren, Z. Peng, Y. Peng, C. Wang // Eng. Mat. ― 2014. ― Vol. 591, № 3. ― P. 75‒78.
8. Anupam, P. Development of ZrB2‒SiC‒Ti by multi stage spark plasma sintering at 1600 oC / P. Anupam, M. Ragini, K. Nagarajan // J. Ceram. Soc. Jap. ― 2016. ― Vol. 124, № 4. ― P. 393‒402.
9. Hmelov, A. V. Development of oxide-free oxide materials under spark-plasma sintering conditions of a mixture of oxide-free components and various metal powder additives / A. V. Hmelov // Refract. Indust. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 1. ― P. 73‒81.
10. Хмелёв, А. В. Разработка оксидно-безоксидных материалов в условиях плазменно-искрового спекания смеси безоксидных компонентов и добавки различного порошка металла / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 2. ― С. 18‒24.
11. Hmelov, A. V. Preparation of mullite‒TiC‒ZrC ceramic materials by a plasma-ARC method and their properties / A. V. Hmelov // Refract. Indust. Ceram. ― 2017. ― Vol. 57, № 6. ― P. 645‒650.
12. Хмелёв, А. В. Получение муллит‒TiC‒ZrC керамических материалов плазменно-искровым методом и их свойства / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 12. ― С. 36‒41.
13. Hmelov, A. V. Strengthening oxide‒oxide-free materials by incorporation of TiC‒ZrC solid solutions into their structure during spark plasma sintering of initial powder mixtures under high compression load / A. V. Hmelov // Refract. Indust. Ceram. ― 2020. ― Vol. 60, № 5. ― P. 486‒494.
14. Хмелёв. А. В. Укрепление оксидно-безоксидных материалов внедрением в их структуру твердых растворов TiC‒ZrC в ходе плазменно-искрового спекания исходных смесей порошков при высокой нагрузке прессования / А. В. Хмелёв // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 10. ― С. 18‒26.
15. Yung, D.-L. Ultra high-pressure spark plasma sintered ZrC‒Mo and ZrC‒TiC composites / D.-L. Yung, S. Cygan, M. Antonov, L. Jaworska // Inter. J. Ref. Met. Hard Mater. ― 2016. ― Vol. 61, № 2. ― P. 201‒206.
16. Predel, B. Phase equilibria, crystallographic and thermodynamic data of binary alloy’s of Landolt‒ Bornstein ― group IV physical chemistry / B. Predel // Springer Materials. ― 1997. ― Vol. 5. ― P. 1, 2.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Хмелёв А.В. Плазменно-искровое спекание оксидно-безоксидных компонентов с добавкой твердого раствора TiC‒ZrC и разных смесей порошков металлов. Новые огнеупоры. 2020;(10):27-38.
For citation: . . NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(10):27-38. (In Russ.)
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.