Silicon nitride ceramics with sintering oxide additives obtained from organoyttriumoxanealumoxane
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-4-14-19
Abstract
Sintered blanks for spherical bodies of rolling from silicon nitride ceramics were obtained using the addition of an yttrium-containing organoalumoxane ― element organic oligomer, soluble in traditional organic solvents and rolling in pyrolysis into an oxide aluminum-sintering additive in a given mass ratio Al2O3/Y2O3 = 3/1. Studies conducted using thermogravimetry, X-ray phase analysis, optical and electron scanning microscopy showed that the feature of the use of elementoxane instead of the sintering additives of aluminum and yttrium oxides powder is a uniform distribution of aluminum and yttrium oxides in Si3N4- ceramics and the chemical activity of pyrolysis products of organoyttriumoxanealumoxane (OYA), Including amorphous nanoscale oxides on the surface of the Si3N4 powder. Density, porosity, microstructure and the degree of purity of the polished surface of the obtained ceramics indicate its prospects for use as a blank of high-quality rolling bodies. Ill. 6. Ref. 16. Tab. 1.
About the Authors
A. V. KirillovRussian Federation
E. A. Bogachev
Russian Federation
References
1. Матрёнин, С. В. Техническая керамика: уч. пособие / С. В. Матрёнин, А. И. Слосман. ― Томск: Издательство ТПУ, 2004. ― 75 с.
2. Petzow, G. Silicon nitride ceramics. High performance non-oxide ceramics II / G. Petzow, M. Herrmann // Structure and Bonding. ― 2002. ― Vol. 102. ― Р. 48‒166.
3. Химическая технология керамики; под ред. проф. И. Я. Гузмана. ― М.: ООО РИФ «Стройматериалы», 2003. ― 496 с.
4. Андриевский, Р. А. Нитрид кремния и материалы на его основе / Р. А. Андриевский, И. И. Спивак. ― М.: Металлургия, 1984. ― 136 с.
5. Гришов, В. Л. Современные технологии в порошковой металлургии / В. Л. Гришов, С. А. Котов, В. Н. Цеменко. ― СПб.: Издательство Политехнического университета, 2010. ― 385 с.
6. ГОСТ 32932‒2014. Библиографическая запись. Подшипники качения. Шарики керамические. ― М.: Стандартинформ, 2015. ― 11 с.
7. Перевислов, C. Н. Материалы на основе карбида и нитрида кремния с оксидными активирующими добавками для изделий конструкционного назначения: автореф. … докт. техн. наук: 17.05.2018 / Перевислов Сергей Николаевич; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет). ― СПб., 2018. — 203 с.
8. Перевислов, С. Н. Механизм жидкофазного спекания карбида и нитрида кремния с оксидными активирующими добавками / С. Н. Перевислов // Стекло и керамика. ― 2013. ― № 7. ― С. 34‒38.
9. Кириллов, А. В. Влияние примеси железа на микроструктуру и свойства конструкционной керамики на основе нитрида кремния / А. В. Кириллов, Е. А. Богачев // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2021. ― № 1/2. ― С. 21‒27.
10. Кипарисов, С. С. Порошковая металлургия / С. С. Кипарисов, Г. А. Либенсон. ― М.: Металлургия, 1980. ― 496 с.
11. Борило, Л. П. Синтез и физико-химические закономерности формирования золь-гель методом тонкопленочных и дисперсных наноматериалов оксидных систем элементов III – V групп: автореф. … докт. хим. наук: 19.12.2003 / Борило Людмила Павловна; Томский государственный университет. ― Томск, 2003. ― 29 с.
12. Zabelina, A. A. SiC composites containing carbon nanotubes and oxide additives based on organoelementoxanes. Preparation by spark plasma sintering / A. A. Zabelina, G. I. Shcherbakova, P. P. Faikov, E. V. Zharikov // Ceram. Int. ― 2020. ― Vol. 46, № 3. ― Р. 2786‒2791.
13. Щербакова, Г. И. Особенности молекулярной структуры органохромоксаниттрийоксаналюмоксановых олигомеров / Г. И. Щербакова, М. К. Шаухин, А. Д. Кирилин, П. А. Стороженко // Известия Академии наук. Серия химическая. ― 2021. ― № 7. ― С. 1275‒1280.
14. Варфоломеев, М. С. Высокотермостойкая керамика на основе связующих алюмоиттриевого состава / М. С. Варфоломеев, В. С. Моисеев, Г. И. Щербакова, Н. С. Кривцова, Г. Ю. Юрков // Неорганические материалы. ― 2015. ― Т. 51, № 7. ― С. 789‒794.
15. Макаров, Ю. И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю. И. Макаров. ― М.: Машиностроение, 1973. ― 216 c.
16. Ивичева, С. Н. Синтез оксонитридоалюмосиликатов (SiAlON) золь-гель методом / С. Н. Ивичева, Н. А. Овсянников, А. С. Лысенков, А. А. Климаншин, Ю. Ф. Каргин // Журнал неорганической химии. ― 2020. ― Т. 65, № 12. ― С. 1614‒1625.
Supplementary files
For citation: Kirillov A.V., Bogachev E.A. Silicon nitride ceramics with sintering oxide additives obtained from organoyttriumoxanealumoxane. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2022;(4):14-19. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-4-14-19
Refbacks
- There are currently no refbacks.