Влияние помола и температуры спекания TaC‒TaB2-композита на параметры кристаллической решетки и соотношение C/Ta

Б. Мехдихан; Г. Х. Борхани; С. Р. Бахши; Х. Р. Бахарванди

doi:10.17073/1683-4518-2016-9-50-55

Влияние помола и температуры спекания TaC‒TaB2-композита на параметры кристаллической решетки и соотношение C/Ta

Б. Мехдихан, Г. Х. Борхани, С. Р. Бахши, Х. Р. Бахарванди

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-9-50-55

Полный текст:

Аннотация

Изучены параметры кристаллической решетки порошкообразного материала TaC‒TaB2, который был получен механохимическим способом и плазменно-искровым спеканием. Порошок TaC‒B4C измельчали в течение 3, 6, 9 и 12 ч и спекали в искровой плазме. Параметры кристаллической решетки TaC‒TaB2 и соотношение C/Ta рассчитывали методом Нельсона – Рили (Nelson ‒ Riley) и по уравнению Штормса (Storms). Компоненты порошка TaC‒B4C вступали в реакцию, в результате чего получали композит TaC‒TaB2. Образование фаз и морфологию порошка в процессе измельчения и спекания исследовали с применением рентгеновского дифрактометра (XRD) и растрового электронного микроскопа FE‒SEM. Параметры кристаллической решетки порошков увеличивались по мере их измельчения и повышения температуры спекания.

Ключ. слова

механохимический процесс (MCP), плазменно-искровое спекание (SPS), карбид тантала, параметр кристаллической решетки, соотношение С/Ta,

Об авторах

Б. Мехдихан

Технологический университет Малик аль-Аштар, отделение материаловедения
Иран

Г. Х. Борхани

Технологический университет Малик аль-Аштар, отделение материаловедения
Иран

С. Р. Бахши

Технологический университет Малик аль-Аштар, отделение материаловедения
Иран

Х. Р. Бахарванди

Технологический университет Малик аль-Аштар, отделение материаловедения
Иран

Список литературы

1. Squire, T. H. Material property requirements for analysis and design of UHTC components in hypersonicapplications / T. H. Squire, J. Marschall // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2010. ― Vol. 30, № 11. ― Р. 2239‒2251.

2. Monteverde, F. Processing and properties of ultrahigh temperature ceramics for spaceapplications / F. Monteverde, A. Bellosi, L. Scatteia // Mater. Scien. and Engineering: A. ― 2008. ― Vol. 485, № 1. ― Р. 415‒421.

3. Kwon, D.-H. Fabrication of ultrafine TaC powders by mechano-chemical process / D.-H. Kwon, S.-H. Hong, B.-K. Kim // Materials Letters. ― 2004. ― Vol. 58, № 30. ― Р. 3863‒3867.

4. Zhang, X. Densification and mechanical properties of TaCbased ceramics / X. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Materials Science and Engineering: A. ― 2009. ― Vol. 501, № 1. ― Р. 37‒43.

5. Hagemann, G. Advanced rocket nozzles / G. Hagemann, H. Immich, T. V. Nguyen, G. E. Dumnov // J. Propulsion and Power. ― 1998. ― Vol. 14, № 5. ― Р. 620‒634.

6. Munro, R. G. Material properties of titanium diboride / R. G. Munro // Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. ― 2000. ― Vol. 105, № 5. ― Р. 709‒720.

7. Fahrenholtz, W. G. Refractory diborides of zirconium and hafnium / W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas, I. G. Talmy, J. A. Zaykoski // J. Amer. Ceram. Soc. ― 2007. ― Vol. 90, № 5. ― Р. 1347‒1364.

8. Mehdikhani, B. Synthesis and spark plasma sintering of TaC‒TaB2 nanocomposites / B. Mehdikhani, S. R. Bakhshi // J. Optoelectronics and advanced materials. ― 2014. ― Vol. 16, № 11/12. ― Р. 1311‒1316.

9. Zhang, X. Hot pressing of tantalum carbide with and without sinteringadditives / X. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz, D. M. Deason // J. Amer. Ceram. Soc. ― 2007. ― Vol. 90, № 2. ― Р. 393‒401.

10. Liu, L. Microstructure and Mechanical Properties of Spark Plasma Sintered TaC0.7 Ceramics / L. Liu, F. Ye, Y. Zhou //J. Amer. Ceram. Soc. ― 2010. ― Vol. 93, № 10. ― Р. 2945‒2947.

11. Steinitz, R. Mechanical properties of refractory carbide at high temperature. In Nuclear Applications of Nonfissionable Ceramics ; ed. by A. Boltax and J. H. Handwerk / R. Steinitz. ― Amer. Nucl., Hinsdale, IL, 1966. ― P. 75‒100.

12. Rudy, E. Figure 8956-system Ta‒C. Phase eguilibria diagrams, phase diagrams for ceramics, Vol. X. Boride, Carbides, and Nitrides ; ed. by A. E. McHale / E. Rudy, D. P. Harmon. ― Westerville, OH : The American Ceramic Society, 1994.

13. Storms, E. K. The Refractory Carbides ; in Refractory Materials, A Series of Monographs ; еd. by J. L. Margrave /E. K. Storms. ― New York : Academic Press Inc., 1967. ― 94 p.

14. Zhang, X. Hot pressing of tantalum carbide with and without sinteringadditives / X. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz, D. M. Deason // J. Amer. Ceram. Soc. ― 2007. ― Vol. 90, № 2. ― Р. 393‒401.

15. Zhang, X. Densification and mechanical properties of TaC-based ceramics / X. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Materials Science and Engineering: A. ― 2009. ― Vol. 501, № 1. ― Р. 37‒43.

16. Nelson, J. B. An experimental investigation of extrapolation methods in the derivation of accurate unitcelldimensions of crystals / J. B. Nelson, D. Riley // Proceedings of the Physical Society. ― 1945. ― Vol. 57, № 3. ― Р. 160.

17. Williamson, G. X-ray line broadening from filed aluminium and wolfram / G. Williamson, W. Hall // Acta Metallurgica. ― 1953. ― Vol. 1, № 1. ― Р. 22‒31.

18. Suryanarayana, C. X-ray diffraction: a practical approach / C. Suryanarayana, M. G. Norton. ― New York and London, 1998.

19. McHale, A. E. System B‒Ta‒C. Isothermal Section at 1750 °C. Phase Equilibria Diagrams, Phase Diagrams for Ceramists / A. E. McHale. ― Westerville, OH : The American Ceramic Society, Vol. X. Borides, Carbides, and Nitrides, 1994.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Мехдихан Б., Борхани Г.Х., Бахши С.Р., Бахарванди Х.Р. Влияние помола и температуры спекания TaC‒TaB2-композита на параметры кристаллической решетки и соотношение C/Ta. Новые огнеупоры. 2016;(9):50-55. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-9-50-55

For citation: Mehdikhan B., Borhani G.H., Bakhshi S.R., Baharvandi H.R. Effect of milling and sintering temperature of TaC‒ TaB2 composite on lattice parameter and C/Ta ratio. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2016;(9):50-55. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-9-50-55

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль