Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование структуры и физико-механических характеристик реакционно-спеченных материалов B4C‒SiC


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-2-29-33

Полный текст:




Аннотация

Получен композиционный материал на основе системы B4C‒SiC с разным содержанием исходного углерода методом реакционного спекания (пропитки жидким кремнием пористой заготовки). Углерод при взаимодействии с кремнием образует вторичный карбид кремния, заполняющий пространство пористой заготовки до получения монолитного материала. При отсутствии исходного углерода или его малом содержании его источником выступает карбид бора. Полученные материалы обладают следующими характеристиками: пределом прочности при изгибе до 320 МПа, плотностью до 2,85 г/см3, микротвердостью до 30 ГПа.


Об авторах

А. Н. Беляков
НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Санкт-Петербург


М. А. Марков
НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия

к. т. н.

Санкт-Петербург



С. Н. Перевислов
НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия

д. т. н.

Санкт-Петербург



Д. А. Дюскина
НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Санкт-Петербург


А. Г. Чекуряев
НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Санкт-Петербург


А. Д. Быкова
НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Санкт-Петербург


А. Д. Каштанов
НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Санкт-Петербург


Список литературы

1. Abraham, T. Powder market update: nanoceramic applications emerge / T. Abraham // Am. Cer. Soc. Bull. ― 2004. ― Vol. 83, № 8. ― P. 23‒25.

2. Мэттьюз, Ф. Композиционные материалы. Механика и технология ; пер. с англ. / Ф. Мэттьюз, Р. Ролингс. ― М. : Техносфера, 2004. ― 408 с.

3. Sciti, D. Microstructure and properties of an electroconductive SiC-based composite / D. Sciti, A. Balbo, C. Melandri [et al.] // J. Mater. Sci. ― 2007. ― Vol. 42, № 14. ― P. 5570‒5575.

4. Nesmelov, D. D. Reaction sintered materials based on boron carbide and silicon carbide / D. D. Nesmelov, S. N. Perevislov // Glass Ceram. ― 2015. ― Vol. 71, № 9/10. ― P. 313‒319.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. Пат. 2739774 Российская Федерация C 04 B 35/573. Способ получения конструкционного керамического материала на основе карбида кремния для изделий сложной геометрии / Марков М. А., Красиков А. В., Кузнецов П. А., Быкова А. Д., Хроменков М. В., Самоделкин Е. А. ― № 2020113754 ; заявл. 03.04.2020 ; опубл. 28.12.2020, Бюл. № 1.

10. Handbook of ceramic composites / ed. by N. P. Bansal. ― Kluwer Academic Publishers, 2005. ― 554 p.

11. Yang, Z. Infiltration mechanism of diamond/SiC composites fabricated by Si-vapor vacuum reactive infiltration process / Z. Yang, X. He, M. Wu [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2013. ― Vol. 33, № 4. ― P. 869‒878.

12. Hayun, S. Microstructural evolution during the infiltration of boron carbide with molten silicon / S. Hayun, A. Weizmann, M. P. Dariel [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2010. ― Vol. 30, № 4. ― Р. 1007‒1014.

13. Dariel, M. P. Reaction bonded boron carbide: recent developments / M. P. Dariel, N. Frage // Advances in Applied Ceramics. ― 2012. ― Vol. 111, № 5/6. ― Р. 301‒310.

14. Косолапова, Т. Я. Неметаллические тугоплавкие соединения / Т. Я. Косолапова, Т. В. Андреева, Т. С. Барницкая [и др.] ― М. : Металлургия, 1985. ― 224 c.

15. Самсонов, Г. В. Бориды / Г. В. Самсонов, Т. И. Серебрякова, В. А. Неронов. ― М. : Атомиздат, 1975. ― 375 с.

16. Perevislov, S. N. Liquid-sintered SiC based materials with additive low oxide oxides / S. N. Perevislov, A. S. Lysenkov, D. D. Titov [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. ― IOP Publishing. ― 2019. ― Vol. 525, № 1. ― Article 012073.

17. Perevislov, S. N. Effect of SiC dispersed composition on physical and mechanical properties of reactionsintered silicon carbide / S. N. Perevislov, M. A. Markov, A. V. Krasikov [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 2. ― P. 211‒215.

18. Перевислов, С. Н. Влияние дисперсного состава SiC на физико-механические свойства реакционноспеченного карбида кремния / С. Н. Перевислов, М. А. Марков, А. В. Красиков [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 4. ― С. 41‒45.

19. Perevislov, S. N. The influence of dispersed composition of SiC on the physico-mechanical properties of reactive-sintered silicon carbide / S. N. Perevislov, M. V. Tomkovich, M. A. Markov [et al.] // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. ― 2020. ― Vol. 49, № 6. ― P. 511‒517.

20. Perevislov, S. N. Materials based on boron carbide obtained by reaction sintering / S. N. Perevislov, A. S. Lysenkov, D. D. Titov [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. ― IOP Publishing. ― 2019. ― Vol. 525, № 1. ― Article 012074.

21. Markov, M. A. Preparation of MoSi2‒SiC‒ZrB2 structural ceramics by free sintering / M. A. Markov, S. S. Ordan’yan, S. V. Vikhman [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 4. ― P. 385‒388.

22. Марков, М. А. Получение конструкционной керамики в системе MoSi2‒SiC‒ZrB2 свободным спеканием / М. А. Марков, С. С. Орданьян, С. В. Вихман [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 8. ― С. 34‒37.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Беляков А.Н., Марков М.А., Перевислов С.Н., Дюскина Д.А., Чекуряев А.Г., Быкова А.Д., Каштанов А.Д. Исследование структуры и физико-механических характеристик реакционно-спеченных материалов B4C‒SiC. Новые огнеупоры. 2023;(2):29-33. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-2-29-33

For citation: Belyakov A.N., Markov M.A., Perevislov S.N., Dyuskina D.A., Chekuryaev A.G., Bykova A.D., Kashtanov A.D. Investigation of the structure and physico-mechanical characteristics of reaction-sintered materials B4C‒SiC. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2023;(2):29-33. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-2-29-33

Просмотров: 321

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)