Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Реакции и фазовые превращения при получении керамических композитов на основе кубического нитрида бора


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-12-26-31

Полный текст:




Аннотация

Как правило, получение плотных керамических композитов на основе кубического нитрида бора (cBN) проводят методом горячего прессования (HPHT) в условиях всестороннего сжатия при давлении 4,5 ГПа и температуре 1400‒1450 °C. Уплотнение при горячем прессовании сопровождается как спеканием, так и химическими реакциями между основной фазой ― кубическим нитридом бора и компонентами связки. В статье рассмотрены возможные химические реакции и превращения, сопровождающиеся объемными эффектами, которые влияют на структуру и свойства конечных материалов.

 

Об авторах

С. С. Павлов
Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева)
Россия
Москва


А. Л. Юрков
Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева)
Россия
Москва


М. А. Андрианов
ООО «Микробор»
Россия
Москва


Список литературы

1. Sobiyi, K. Performance of mixed ceramics and cBN tools during hard turning of martensitic stainless steel / K. Sobiyi, I. Sigalas, G. Akdogan, Y. Turan // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. ― 2015. — Vol. 77 (5‒8). ― P. 861‒871.

2. [Электронный ресурс]: https://docs.cntd.ru/document/1200168644. − (Дата обращения: 04.11.2024).

3. Kubota, Y. Synthesis of cubic and hexagonal boron nitrides by using Ni solvent under high pressure / Y. Kubota, K. Watanabe, T. Taniguchi // Jpn. J. Appl. Phys. — 2007. ― Vol. 46, № 1. ― P. 311–314.

4. McKie, A. Mechanical properties of cBN‒Al composite materials / A. McKie, J. Winzer, I. Sigalas [et al.] // Ceram. Int. ― 2021. ― Vol. 37, № 1. ― P. 1‒8.

5. Pat. CN 107739950 B (2017). Xie Xingcheng, Cao Ruijun, Zuo Donghua, Lin Zhongkun.

6. Bezhenar, B. N. P. Point defects in crystal latices of cubic boron nitride and aluminium nitride depending on conditions of sintering cBN‒AlN composite materials / B. N. P. Bezhenar, S. A. Bozhko [et al.] // Journal of Superhard Materials. ― 1999. ― Vol. 21. ― P. 72.

7. Benko, Ewa. cBN‒TiN, cBN‒TiC composites: chemical equilibria, microstructure and hardness mechanical investigations / Ewa Benko, Jan Skrzypek Stanislaw, Bogna Królicka [et al.] // Diamond Relat. Mater. ― 1999. — Vol. 8, is. 10. ― P. 1838‒1846.

8. Wu, J. High pressure synthesis of tungsten carbide– cubic boron nitride (WC‒cBN) composites: effect of thermodynamic condition and cBN volume fraction on their microstructure and properties / J. Wu, H. Wang, C. Wang // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2022. ― Vol. 42. — P. 4503‒4512.

9. Pat. U.S. 8,007,552 B2 (2011) / Nedret Can, Stig Ake Andersin.

10. Yu, L. High pressure sintering behavior and mechanical properties of cBN‒Ti3Al and cBN‒Ti3Al‒Al composite materials / L. Yu, L. K. Zi, H. K. Wang [et al.] // High Pressure Res. ― 2012. ― Vol. 32, № 4. ― P. 524‒531.

11. Lv, R. High pressure sintering of cubic boron nitride compacts with Al and AlN / R. Lv, J. Liu, Y. J. Li [et al.] // Diam. Relat. Mater. ― 2008. ― Vol. 17, № 12. — P. 2062‒2066.

12. Mckie, A. Mechanical properties of cBN‒Al composite materials / A. Mckie, J. Winzer, I. Sigalas [et al.] // Ceram. Int. ― 2011. ― Vol. 37, № 1. ― P. 1‒8.

13. Klimczyk, P. Cubic boron nitride‒Ti/TiN composites: hardness and phase equilibrium as function of temperature / P. Klimczyk, E. Benko, K. LawniczakJablonska [et al.] // J. Alloys Compd. ― 2004. ― Vol. 382, № 1. ― P. 195‒205.

14. Павлов, С. С. Спекание керамических материалов на основе кубического нитрида бора: влияние образующихся фаз на физико-механические характеристики готового изделия / С. С. Павлов, А. А. Новиков, М. А. Андрианов, А. Л. Юрков // Новые огнеупоры. ― 2024. ― № 1. ― С. 52‒58.

15. Costes, J. P. Tool-life and wear mechanisms of cBN tools in machining of Inconel 718 / J. P. Costes, Y. Guillet, G. Poulachon, M. Dessoly // Ecole Nationale Superieure des Arts et Metiers, ENSAM, LaBoMap, Rue Porte de Paris, 71250 Cluny, France.

16. Decker, B. F. The crystal structure of TiB / B. F. Decker // Acta crystallogr. ― 1954. ― Vol. 7 (1). ― P. 77‒80.

17. Sigworth, G. K. Grain refining of hypo-eutectic Al‒Si alloys / G. K. Sigworth // Met. Trans. ― 1984. ― 15 A. ― P. 277‒282.

18. Rogl, P. Phase diagrams of ternary boron nitride and silicon nitride system / P. Rogl, J. C. Schuster. ― Ohio : ASM International, Materials Park, 1992. ― 218 р.

19. Hall, A. The Al(L) + AlB12 ↔ AlB2 peritectic transformation and its role in the formation of high aspect ratio AlB2 flakes / A. Hall // Phase еquilib. ― 2000. — Vol. 21, № 1. ― P. 63‒69.

20. Гусев, А. И. Физическая химия нестехиометрических тугоплавких соединений / А. И. Гусев. ― М. : Наука, 1991. ― 286 с.

21. Liu, Y. Effects of TiAl alloy as a binder on cubic boron nitride composites / Y. Liu, W. Zhang, Y. Peng [et al.] // Materials. ― 2021. ― Vol. 21 (14). ― Article 6335.

22. Лякишев, Н. П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник. В 3 т. / под общ. ред. Н. П. Лякишева. Т. 1 / Н. П. Лякишев. ― М. : Машиностроение, 1996. ― 991 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Павлов С.С., Юрков А.Л., Андрианов М.А. Реакции и фазовые превращения при получении керамических композитов на основе кубического нитрида бора. Новые огнеупоры. 2024;1(12):26-31. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-12-26-31

For citation: Pavlov S.S., Yurkov A.L., Andrianov M.A. Reactions and phase transformations in processing of cubic boron nitride based ceramic composites. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;1(12):26-31. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-12-26-31

Просмотров: 52

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)