.png)
.png)
Email this article 
Physical and mechanical properties of materials based on Ti3SiC2
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-4-34-39
Abstract
Using various initial components, a complex titaniumsilicon carbide of the composition Ti3SiC2 was synthesized in a high-temperature furnace at 1400 °C for 1 h and by hot pressing at a temperature of 1350 °C, a pressure of 30 MPa, for 15 min. The Rietveld method was used to calculate the content of the Ti3SiC2 phase, which, upon hot pressing, of the Ti : Si : TiC components in a ratio of 1 : 1,2 : 1,8 98,6 vol. %. The microstructure was investigated and the phase composition of hot-pressed materials was studied. The physical and mechanical characteristics of sintered and hot-pressed materials based on the Ti3SiC2 phase have been studied. Ill. 2. Ref. 24. Tab. 3..
About the Authors
S. N. PerevislovRussian Federation
I. E. Arlashkin
Russian Federation
A. S. Lysenkov
Russian Federation
References
1. Медведева, Н. И. Моделирование электронного строения, химической связи и свойств тройного силикокарбида Ti3SiC2 / Н. И. Медведева, А. Н. Еняшин, А. Л. Ивановский // Журнал структурной химии. ― 2011. ― Т. 52, № 4. ― С. 806‒822.
2. Sarkar, D. R-curve behavior of Ti3SiC2 / D. Sarkar, B. Basu, M. C. Chu [et al.] // Ceram. Int. ― 2007. ― Vol. 33, № 5. ― P. 789‒793.
3. Sun, Z. Ternary compound Ti3SiC2: part I. Pulse discharge sintering synthesis / Z. Sun, Z. Zhang, H. Hashimoto [et al.] // Mater. Trans. ― 2002. ― Vol. 43, № 3. ― P. 428‒431.
4. Zhang, Z. F. Rapid synthesis of ternary carbide Ti3SiC2 through pulse-discharge sintering technique from Ti/Si/ TiC powders / Z. F. Zhang, Z. M. Sun, H. Hashimoto // Metall. Mater. Trans. A. ― 2002. ― Vol. 33, № 11. ― P. 3321‒3328.
5. Zhang, Z. F. A new synthesis reaction of Ti3SiC2 through pulse discharge sintering Ti/SiC/TiC powder / Z. F. Zhang, Z. M. Sun, H. Hashimoto [et al.] // Scripta Mater. ― 2001. ― Vol. 45, № 12. ― P. 1461‒1467.
6. Zhang, Z. F. A new synthesis reaction of Ti3SiC2 from Ti/TiSi2/TiC powder mixtures through pulse discharge sintering (PDS) technique / Z. F. Zhang, Z. M. Sun, H. Hashimoto [et al.] // Mater. Res. Innovations. ― 2002. ― Vol. 5, № 3/4. ― P. 185‒189.
7. Zhang, Z. F. Application of pulse discharge sintering (PDS) technique to rapid synthesis of Ti3SiC2 from Ti/ Si/C powders / Z. F. Zhang, Z. M. Sun, H. Hashimoto [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2002. ― Vol. 22, № 16. ― P. 2957‒2961.
8. Perevislov, S. N. Effect of Si additions on the microstructure and mechanical properties of hot-pressed B4C / S. N. Perevislov, A. S. Lysenkov, S. V. Vikhman // Inorg. Mater. ― 2017. ― Vol. 53, № 4. ― P. 376‒380.
9. Nesmelov, D. D. Precipitation of the Eutectic Al2O3‒ ZrO2(Y2O3) on the Surface of SiC Particles / D. D. Nesmelov, O. A. Kozhevnikov, S. S. Ordan’yan [et al.] // Glass Ceram. ― 2017. ― Vol. 74, № 1/2. ― P. 4‒47.
10. Perevislov, S. N. Microstructure and mechanical properties of SiC-materials sintered in the liquid phase with the addition of a finely dispersed agent / S. N. Perevislov, I. B. Panteleev, A. P. Shevchik [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 58, № 5. ― P. 577‒582. Перевислов, С. Н. Микроструктура и механические свойства LPSSIC материалов с высокодисперсной спекающей добавкой / С. Н. Перевислов, И. Б. Пантелеев, А. П. Шевчик [et al.] // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 10. ― С. 42‒47.
11. Perevislov, S. N. High density boron carbide ceramics / S. N. Perevislov, P. V. Shcherbak, M. V. Tomkovich // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 59, № 1. ― P. 32‒36. Перевислов, С. Н. Высокоплотная керамика на основе карбида бора / С. Н. Перевислов, П. В. Щербак, М. В. Томкович // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 1. ― С. 33‒37.
12. Perevislov, S. N. Phase composition and microstructure of reaction-bonded boron-carbide materials / S. N. Perevislov, P. V. Shcherbak, M. V. Tomkovich // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 59, № 2. ― P. 179‒183. Перевислов, С. Н. Фазовый состав и микроструктура реакционно-связанных материалов на основе карбида бора / С. Н. Перевислов, П. В. Щербак, М. В. Томкович // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 4. ― С. 96‒100.
13. Perevislov, S. N. Production of ceramic materials based on SiC with low-melting oxide additives / S. N. Perevislov, A. S. Lysenkov, D. D. Titov [et al.] // Glass Ceram. ― 2019. ― Vol. 75, № 9/10. ― P. 400‒407.
14. Perevislov, S. N. Evaluation of the crack resistance of reactive sintered composite boron carbide-based materials / S. N. Perevislov // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 2. ― P. 168‒173. Перевислов, С. Н. Оценка трещиностойкости реакционно-спеченных композиционных материалов на основе карбида бора / С. Н. Перевислов // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 3. ― С. 49‒54.
15. Jacques, S. Reactive chemical vapor deposition of Ti3SiC2 with and without pressure pulses: Effect on the ternary carbide texture / S. Jacques, H. Fakih, J. C. Viala // Thin Solid Films. ― 2010. ― Vol. 518, № 18. ― P. 5071‒5077.
16. Lis, J. Ti3SiC2-based materials prepared by HIP-SHS techniques / J. Lis, Y. Miyamoto, R. Pampuch [et al.] // Mater. Lett. ― 1995. ― Vol. 22, № 3/4. ― P. 163‒168.
17. Gao, N. F. Dense Ti3SiC2 prepared by reactive HIP / N. F. Gao, Y. Miyamoto, D. Zhang // J. Mater. Sci. Lett. ― 1999. ― Vol. 34, № 18. ― P. 4385‒4392.
18. Li, J. T. Fabrication of monolithic Ti3SiC2 ceramic through reactive sintering of Ti/Si/2TiC / J. T. Li, Y. Miyamoto // J. Mater. Synth. Process. ― 1999. ― Vol. 7, № 2. ― P. 91‒96.
19. Lyu, J. Sintering of MAX-phase materials by spark plasma and other methods / J. Lyu, E. B. Kashkarov, N. Travitzky [et al.] // J. Mater. Sci. Lett. ― 2021. ― Vol. 56, № 3. ― P. 1980‒2015.
20. Bykova, A. D. Influence of synthesis parameters on density and phase composition of materials based on Ti3SiC2 / A. D. Bykova, V. V. Semenova, S. N. Perevislov [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2021. ― Vol. 62, № 3. ― Р. 89‒93. Быкова, А. Д. Влияние параметров синтеза на плотность и фазовый состав материалов на основе Ti3SiC2 / А. Д. Быкова, В. В. Семенова, С. Н. Перевислов [et al.] // Новые огнеупоры. ― 2021. ― № 2. ― С. 30‒34.
21. Perevislov, S. N. The Ti3SiC2 MAX-phases as promising materials for high temperature applications: Formation under various synthesis conditions / S. N. Perevislov, T. V. Sokolova, V. L. Stolyarova // Mater. Chem. Phys. ― 2021. ― Vol. 267. ― Р. 124625.
22. Perevislov, S. N. Synthesis, structure, and properties of the Ti3SiC2 MAX phases obtained by hot pressing / S. N. Perevislov, V. V. Semenova, A. S. Lysenkov // Russ. J. Inorg. Chem. ― 2021. ― Vol. 66, № 8. ― P. 1100‒1106.
23. Sun, Z. Effect of Al addition on pressureless reactive sintering of Ti3SiC2 / Z. Sun, Y. Zou, S. Tada [et al.] // Scripta Mater. ― 2006. — Vol. 55, № 11. ― P. 1011‒1014.
24. Perevislov, S. N. Sintering behavior and properties of reaction-bonded silicon nitride / S. N. Perevislov // Russ. J. Appl. Chem. ― 2021. ― Vol. 94, № 2. ― P. 143‒151.
Supplementary files
For citation: Perevislov S.N., Arlashkin I.E., Lysenkov A.S. Physical and mechanical properties of materials based on Ti3SiC2. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2022;(4):34-39. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-4-34-39
Refbacks
- There are currently no refbacks.