Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Физико-химические особенности окисления стеклокерамических материалов в системе Si‒B4C‒ZrB2.


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-11-28-32

Полный текст:




Аннотация

Исследовано окисление покрытий на графит на основе системы Si‒B4C‒ZrB2. Изучены кинетика окисления и фазовый состав, определены свободная энергия Гиббса протекания реакций в интервале 1000‒1400 °С, а также микроструктура шлифованных образцов графита с покрытиями.


Об авторах

А. Н. Николаев
НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
К. т. н.


И. Б. Баньковская
Филиал НИЦ «Курчатовский институт» ― ПИЯФ ― Институт химии силикатов имени И. В. Гребенщикова
Россия
д. х. н.


Д. В. Коловертнов
Филиал НИЦ «Курчатовский институт» ― ПИЯФ ― Институт химии силикатов имени И. В. Гребенщикова
Россия
к. х. н.


Список литературы

1. Sinitsyn, D. Yu. Heat-resistant coatings of ZrB2‒ MoSi2‒SiC on carbon-carbon composite materials for aerospace applications / D. Yu. Sinitsyn, V. N. Anikin, S. Eremin [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 4. ― P. 456‒462. https://doi.org/10.1007/s11148-020-00502-3. Синицын, Д. Ю. Шликерные покрытия системы ZrB2 ‒MoSi2 ‒SiC на углерод-углеродных композиционных материалах / Д. Ю. Синицын, В. Н. Аникин, С. А. Ерёмин // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 8. ― С. 46‒52.

2. Денисова, В. С. Жаростойкое стеклокерамическое покрытие для защиты деталей камер сгорания газотурбинных двигателей / В. С. Денисова, Г. А. Соловьева // Авиационные материалы и технологии. ― 2016. ― № 4 (45). ― С. 18‒22.

3. Barcena, J. Processing of carbon nanofiber reinforced ZrB2 matrix composites for aerospace applications / J. Barcena, J. Coleto, S. C. Zhang [et al.] // Adv. Eng. Mater. ― 2010. ― Vol. 12, № 7. ― P. 623‒626.

4. Monteverde, F. Resistance to thermal shock and to oxidation of metal diborides–SiC ceramics for aerospace application / F. Monteverde, L. Scatteia // J. Am. Ceram. Soc. ― 2007. ― Vol. 90, № 4. ― P. 1130‒1138.

5. Bogdan, M. Assessment of usability of the exploited gas turbine blade heat-resistant coatings / M. Bogdan, J. Błachnio, J. Spychała, D. Zasada // Engineering Failure Analysis. ― 2019. ― Vol. 105. ― P. 337‒346.

6. Moghanlou, F. S. Numerical analyses of heat transfer and thermal stress in a ZrB2 gas turbine stator blade / F. S. Moghanlou, M. Vajdia, A. Motallebzadehb [et al.] // Ceram. Int. ― 2019. ― Vol. 45, № 14. ― P. 17742‒17750.

7. Vaferi, K. Thermo-mechanical simulation of ultrahigh temperature ceramic composites as alternative materials for gas turbine stator blades / K. Vaferi, M. Vajdi, S. Nekahi [et al.] // Ceram. Int. ― 2021. ― Vol. 47, № 1. ― P. 567‒580.

8. Wang, P. (ZrB2‒SiC)/SiC oxidation protective coatings for graphite materials / P. Wang, W. Han [et al.] // Ceram. Int. ― 2015. ― Vol. 41, № 5. ― P. 6941‒6949.

9. Aliasgarian, R. Ablation mechanism of ZrB2‒SiC coating for SiC-coated graphite under an oxyacetylene flame / R. Aliasgarian, M. Naderi, S. E. Mirsalehi // Surf. Coat. Technol. ― 2018. ― Vol. 350. ― P. 511‒518.

10. Peng, W. Thermal cycling and oxidation resistance of B modified ZrB2‒SiC coatings on SiC coated graphite / W. Peng, S. Zhou [et al.] // Surf. Coat. Technol. ― 2015. ― Vol. 280. ― P. 330‒337.

11. Ren, Y. Oxidation and cracking/spallation resistance of ZrB2‒SiC‒TaSi2‒Si coating on siliconized graphite at 1500 oC in air / Y. Ren, Y. Qiana [et al.] // Ceram. Int. ― 2020. ― Vol. 46, № 5. ― Р. 6254‒6261.

12. Madhura, B. Evaluation of oxidation resistant SiC‒ZrB2 composite interlayer for plasma sprayed Y2O3 coating over graphite / B. Madhura, E. Vetrivendan, C. J. Rao, S. Ningshen // Corros. Sci. ― 2021. ― Vol. 190. ― Article 109645.

13. Chumakov, Y. A. Non-uniform temperature distribution in multilayer thermal protective coating with curved interfaces / Y. A. Chumakov, A. G. Knyazeva // Key Eng. Mater. ― 2016. ― Vol. 685. ― P. 251‒256.

14. Li, H. Anti-oxidation properties of ZrB2 modified silicon-based multilayer coating for carbon/carbon composites at high temperatures / H. Li, X. YAO [et al.] // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. ― 2013. ― Vol. 23, № 7. ― P. 2094‒2099.

15. Yao, X. A SiC‒Si‒ZrB2 multiphase oxidation protective ceramic coating for SiC-coated carbon/carbon composites / X. Yao, H. Li [et al.] // Ceram. Int. ― 2012. ― Vol. 38, № 3. ― P. 2095‒2100.

16. Fan, S. Design and optimization of oxidation resistant coating for C/C aircraft brake materials / S. Fan, X. Ma, Z. Li [et al.] // Ceram. Int. ― 2018. ― Vol. 44, № 1. ― P. 175‒182.

17. Li, C. ZrB2 particles reinforced glass coating for oxidation protection of carbon/carbon composites / C. Li, G. Li [et al.] // J. Adv. Ceram. ― 2019. ― Vol. 8. ― P. 102‒111.

18. Баньковская, И. Б. Влияние термообработки на фазовый состав поверхности покрытий на основе Si‒B‒ZrB2, модифицированных волокнами ZrO2 / И. Б. Баньковская, И. Г. Полякова, Д. В. Коловертнов, Т. М. Ульянова // Физика и химия стекла. ― 2017. ― Т. 43, № 2. ― С. 216‒221.

19. Баньковская, И. Б. Синтез и исследование жаростойких покрытий на основе композиции кремний ‒ карбид бора ‒ борид циркония ‒ оксид алюминия / И. Б. Баньковская, А. Н. Николаев, Д. В. Коловертнов, И. Г. Полякова // Физика и химия стекла. ― 2018. ― Т. 44. ― С. 345‒355.

20. Barin, I. Thermochemical data of pure substances / I. Barin. ― Weinheim, Germany, 1995. ― 2003 p.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Николаев А.Н., Баньковская И.Б., Коловертнов Д.В. Физико-химические особенности окисления стеклокерамических материалов в системе Si‒B4C‒ZrB2. Новые огнеупоры. 2024;(11):28-32. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-11-28-32

For citation: Nikolaev A.N., Ban’kovskaya I.B., Kolovertnov D.V. Physico-chemical features of the oxidation of glass-ceramic materials in the Si‒B4C‒ZrB2 system NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(11):28-32. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-11-28-32

Просмотров: 128

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)