Композиционные материалы на основе Al2O3‒SiC‒TiB2, полученные мтодом СВСэкструзии, и их высокотемпературный отжиг


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-51-55

Полный текст:




Аннотация

В результате сочетания процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) и сдвигового высокотемпературного деформирования, реализованного в методе СВС-экструзии, были получены керамические стержни на основе Al2O3‒SiC‒TiB2. Изучено влияние технологических параметров процесса (время задержки, давление прессования) на длину полученных стержней. Проведен отжиг полученных материалов в интервале 1000‒1300 °С, изучена микроструктура и фазовый состав материалов до и после термообработки.


Об авторах

А. П. Чижиков
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)»
Россия

К. т. н.

г. Черноголовка Московской обл.



А. С. Константинов
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)»
Россия
г. Черноголовка Московской обл.


М. С. Антипов
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)»
Россия
г. Черноголовка Московской обл.


П. М. Бажин
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)»
Россия

д. т. н.

г. Черноголовка Московской обл.



А. М. Столин
ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)»
Россия

д. ф.-м. н.

г. Черноголовка Московской обл.



Список литературы

1. Tontisakis, A. Evaluation of surface finish technology in the manufacture of oxide-oxide ceramic matrix composites / A. Tontisakis, W. Simpson, J. Lincoln [et al.] // Ceram. Int. ― 2021. ― Vol. 47, № 4. ― P. 5347‒5363.

2. Cui, K. K. Toughening mechanism of mullite matrix composites : a review / K. K. Cui, Y. Y. Zhang, T. Fu [et al.] // Coatings. ― 2020. ― Vol. 10, № 7. ― Article № 672.

3. Zygmuntowicz, J. Zirconia-alumina composites obtained by centrifugal slip casting as attractive sustainable material for application in construction / J. Zygmuntowicz, J. Tomaszewska, R. Zurowski [et al.] // Materials. ― 2021. ― Vol. 14, № 2. ― Article № 250.

4. Zhu, Y. B. Mechanical and friction properties of Al2O3‒ZrO2‒TiC composite with varying TiC contents fabricated by spark plasma sintering / Y. B. Zhu, J. L. Chai, T. L. Shen [et al.] // Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. ― 2021. ― Vol. 52, № 2. ― P. 767‒775.

5. Panasyuk, G. P. Effect of pre-heat treatment and cobalt doping of hydrargillite on the kinetics of the hydrargillitecorundum transformation in supercritical water fluid / G. P. Panasyuk, I. V. Luchkov, I. V. Kozerozhets [et al.] // Inorg. Mater. ― 2013. ― Vol. 49, № 9. ― P. 899‒903.

6. Abyzov, A. M. Aluminum oxide and alumina ceramics (review). Part 1. Properties of Al2O3 and commercial production of dispersed Al2O3 / A. M. Abyzov // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 1. ― P. 24‒32. (Абызов, А. М. Оксид алюминия и алюмооксидная керамика (обзор). Часть 1. Свойства Al2O3 и промышленное производство дисперсного Al2O3 / А. М. Абызов // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 1. ― С. 16‒23.)

7. Kozerozhets, I. V. New approach to prepare the highly pure ceramic precursor for the sapphire synthesis / I. V. Kozerozhets, G. P. Panasyuk, E. A. Semenov [et al.] // Ceram. Int. ― 2020. ― Vol. 46, № 18. ― P. 28961‒28968.

8. Rakshit, R. A review on cutting of industrial ceramic materials / R. Rakshit, A. K. Das // Precis. Eng. ― 2019. ― Vol. 59. ― P. 90‒109.

9. Maeng, S. Dry ultra-precision machining of tungsten carbide with patterned nano PCD tool / S. Maeng, S. Min // Procedia. Manuf. ― 2020. ― Vol. 48. ― P. 452‒456.

10. Liu, G. Optimized mechanical properties and oxidation resistance of low carbon Al2O3‒C refractories through Ti3AlC2 addition / G. Liu, N. Liao, M. Nath [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2021. ― Vol. 41, № 4. ― P. 2948‒2957.

11. Varfolomeev, M. S. Refractory compositions designed for highly heat-resistant ceramic molds in foundry practice / M. S. Varfolomeev, G. I. Shcherbakova // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 59, № 3. ― P. 290‒295.

12. Kim, Y. Effect of varying Al2O3 contents of CaO‒ Al2O3‒SiO2 slags on lumped MgO dissolution / Y. Kim, Y. Kashiwaya, Y. Chung // Ceram. Int. ― 2020. ― Vol. 46, № 5. ― P. 6205‒6211.

13. Valenzuela-Gutiérrez, A. Addition of ceramics materials to improve the corrosion resistance of alumina refractories / A. Valenzuela-Gutiérrez, J. López-Cuevas, A. González-Ángeles [et al.] // SN Applied Sciences. ― 2019. ― Vol. 1, № 7. ― Article № 784.

14. Hou, С. TiN/Al2O3 binary ceramics for negative permittivity metacomposites at kHz frequencies / C. Hou, G. Fan, X. Xie [et al.] // J. Alloys Compd. ― 2021. ― Vol. 855. ― Article № 157499.

15. Wang, D. Optimization of sintering parameters for fabrication of Al2O3/TiN/TiC micro-nano-composite ceramic tool material based on microstructure evolution simulation / D. Wang, Y. Bai, C. Xue [et al.] // Ceram. Int. ― 2020. ― Vol. 47, № 4. ― P. 5776‒5785.

16. Zhang, Z. Preparation and anisotropic properties of textured structural ceramics : a review / Z. Zhang, X. Duan, B. Qiu [et al.] // J. Adv. Ceram. ― 2019. ― Vol. 8. ― P. 289‒332.

17. Wang, Y. Aluminum titanate based composite porous ceramics with both high porosity and mechanical strength prepared by a special two-step sintering method / Y. Wang, X. Wang, C. Liu [et al.] // J. Alloys Compd. ― 2021. ― Vol. 853. ― Article № 157193.

18. Liu, Y. Irradiation response of Al2O3‒ZrO2 ceramic composite under He ion irradiation / Y. Liu, Y. Zhu, T. Shen [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2021. ― Vol. 41, № 4. ― P. 2883‒2891.

19. Arastoo, E. A novel transparent ceramics from a slipcast and vacuum sintered alumina/amorphous alumina nanocomposite powder / E. Arastoo, B. Movahedi, Z. Yousefian [et al.] // Mater. Chem. Phys. ― 2020. ― Vol. 258. ― Article № 123957.

20. Frangulyan, T. S. Impact of pressure in static and dynamic pressing of ultrafine plasmochemical ZrO2(Y)‒Al2O3 powders on compact density and compaction efficiency during sintering (CA:P08) / T. S. Frangulyan, S. A. Ghyngazov // Ceram. Int. ― 2019. ― Vol. 45, № 7. ― P. 9368‒9375.

21. Bazhin, P. M. Nanostructured ceramic composite rods: synthesis, properties and application / P. M. Bazhin, E. V. Kostitsyna, A. M. Stolin [et al.] // Ceram. Int. ― 2019. ― Vol. 45, № 7. ― P. 9297‒9301.

22. Stolin, A. M. Production of large compact plates from ceramic powder materials by free shs compaction / A. M. Stolin, P. M. Bazhin, A. S. Konstantinov [et al.] // Dokl. Chem. ― 2018. ― Vol. 480. ― P. 136‒138.

23. Semenov, A. B. Thixoforming of hypereutectic AlSi12Cu2NiMg automotive pistons / A. B. Semenov, T. B. Ngo, B. I. Semenov // Solid State Phenom. ― 2019. ― Vol. 285. ― P. 446‒452.

24. Li, D. Q. Recent developments of rheo-diecast components for transportation markets / D. Q. Li, F. Zhang, S. P. Midson [et al.] // Solid State Phenom. ― 2019. ― Vol. 285. ― P. 417‒422.

25. Pozhidaev, S. S. Spark plasma sintering of electro conductive nanocomposite Al2O3‒SiCw‒TiC / S. S. Pozhidaev, A. E. Seleznev, N. W. S. Pinargote [et al.] // Mech. Ind. ― 2015. ― Vol. 16, № 7. ― Article № 710.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Чижиков А.П., Константинов А.С., Антипов М.С., Бажин П.М., Столин А.М. Композиционные материалы на основе Al2O3‒SiC‒TiB2, полученные мтодом СВСэкструзии, и их высокотемпературный отжиг. Новые огнеупоры. 2021;(6):51-55. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-51-55

For citation: Chizhikov A.P., Konstantinov A.S., Antipov M.S., Bazhin P.M., Stolin A.M. Composite materials based on Al2O3‒SiC‒TiB2 obtained by SHS extrusion and their hightemperature annealing. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(6):51-55. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-51-55

Просмотров: 211

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)