СОВМЕСТНЫЙ КАРБОТЕРМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПОРОШКОВ В СИСТЕМЕ B4C‒SIC‒TIB2

Т. В. Коцарь; Д. П. Данилович; С. С. Орданьян; С. В. Вихман

doi:10.17073/1683-4518-2017-3-139-143

СОВМЕСТНЫЙ КАРБОТЕРМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПОРОШКОВ В СИСТЕМЕ B4C‒SIC‒TIB2

Т. В. Коцарь, Д. П. Данилович, С. С. Орданьян, С. В. Вихман

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-3-139-143

Полный текст:

Аннотация

Проведено совместное восстановление углеродом в виде сажи смеси порошков борной кислоты, диоксида кремния и диоксида титана для получения фаз в системе B₄C–SiC–TiB₂ в эвтектическом соотношении. Совместный синтез был осуществлен при 1600 °С в вакууме. В продуктах синтеза зафиксировано присутствие только планируемых фаз. Синтезированные порошки представлены кристаллами карбида бора размерами менее 1 мкм и наночастицами.

Ключ. слова

карбид бора, карбид кремния, диборид титана, тугоплавкие соединения, керамика, композит, совместный синтез, карботермическое восстановление,

Об авторах

Т. В. Коцарь

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия

Д. П. Данилович

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия

С. С. Орданьян

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
Доктор техническх наук

С. В. Вихман

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
Кандидат технических наук

Список литературы

1. Орданьян, С. С. Физико-химический базис создания новой керамики с участием борсодержащих тугоплавких соединений и практика его реализации / С. С. Орданьян, В. И. Румянцев, Д. Д. Несмелов, Д. В. Кораблёв // Новые огнеупоры. ― 2012. ― № 3. ― С. 153‒156. Ordan’yan, S. S. Physicochemical basis of creating new ceramics with participation of boron-containing refractory compounds and its practical implementation / S. S. Ordan’yan, V. I. Rumyantsev, D. D. Nesmelov, D. V. Korablev // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2012. ― Vol. 53, № 2. ― P. 108‒111.

2. Jung, C.-H. Preparation of carbon-free B4C powder from B2O3 oxide by carbothermal reduction process / C.-H. Jung, M.-J. Lee, C.-J. Kim // Mater. Lett. ― 2004. ― Vol. 58. ―P. 609‒614.

3. Li, W.-J. Preparation of directionally solidiﬁed B4C‒TiB2‒ SiC ternary eutectic composites by a floating zone method and their properties / W.-J. Li, R. Tu, T. Goto // Mater. Trans. in the SiC‒B4C‒MeB2 system / O. N. Grigor'ev, G. A. JIM. ― 2005. ― Vol. 46, № 9. ― P. 2067‒2072.

4. Suri, A. K. Synthesis and consolidation of boron carbide: a review / A. K. Suri, J. Subrahmanyan, J. K. Sonber, T. S. R. Ch. Murthy // Int. Mater. Review. ― 2010. ― Vol. 55, № 1. ― P. 4‒40.

5. Patel, M. Processing and characterization of B4C‒ SiC‒Si‒TiB2 composites / M. Patel, J. Subrahmanyam, V. V. B. Prasad, R. Goyal // Mater. Sci. Eng., A. ― 2010. ― № 527. ― P. 4109‒4112.

6. Heian, E. M. Synthesis of dense, high-defectconcentration B4C through mechanical activation and ﬁeld-assisted combustion / E. M. Heian, S. K. Khalsa, J. W. Lee [et al.] // J. Am. Ceram. Soc. ― 2004. ― Vol. 87, № 5. ― P. 779‒783.

7. Ordanyan, S. S. Nonoxide high-melting point compounds as materials for extreme conditions / S. S. Ordanyan, S. V. Vikhman, D. D. Nesmelov [et al.] // Adv. Sci. Technol. ― 2014. ― Vol. 89. ― P. 47‒56.

8. Удалов, Ю. П. Получение и абразивные свойства эвтектических композиций в системе B4C‒SiC‒TiB2 / Ю. П. Удалов, Е. Е. Валова, С. С. Орданьян // Огнеупоры. ― 1995. ― № 8. ― С. 2, 3. Udalov, Yu. P. Preparation and abrasive properties of eutectic compositions in the B4C‒SiC‒TiB2 system / Yu. P. Udalov, E. E. Valova, S. S. Ordan’yan // Refractories. ― 1995. ― Vol. 36, № 7/8. ― P. 233, 234.

9. Zorzi, J. E. Hardness and wear resistance of B4C ceramics prepared with several additives / J. E. Zorzi, C. A. Perottonic, J. A. H. da Jornada // Mater. Lett. ― 2005. ― Vol. 59. ― P. 2932‒2935.

10. Соколов, А. Н. Спекание высокобористых соединений в условиях высоких давления и температуры / А. Н. Соколов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент ― техника и технология его изготовления и применения : cб. науч. тр. ― Киев : ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины, 2009. ― № 12. ― С. 259‒265.

11. Ивженко, В. В. Получение композитов В4С‒ТiВ2 с повышенной вязкостью разрушения / В. В. Ивженко [и др.] // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент ― техника и технология его изготовления и применения : сб. науч. тр. ― Киев : ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины, 2010. ― № 13. ― С. 235‒239.

12. Gunjishima, I. Characterization of directionally solidiﬁed B4C–TiB2 composites prepared by a floating zone method / I. Gunjishima, T. Akashi, T. Goto // Mater. Trans., JIM. ― 2002. ― Vol. 43, № 4. ― P. 712‒720.

13. Kobayashi, K. Formation and oxidation resistance of the coating formed on carbon material composed of B4C‒SiC powders / K. Kobayashi, K. Maeda, Y. Uchiyama // Carbon. ― 1995. ― Vol. 33, № 4. ― P. 397‒403.

14. Wang, Y. Effect of TiB2 content on microstructure and mechanical properties of in-situ fabricated TiB2/B4C composites / Y. Wang, H. Peng, F. Ye, Y. Zhou // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. ― 2011. ― Vol. 21. ― P. 369‒373.

15. Thévenot, F. Sintering of boron carbide and boron carbide-silicon carbide two-phase materials and their properties / F. Thévenot // J. Nucl. Mater. ― 1988. ― Vol. 152. ― P. 154‒162.

16. Grigor'ev, O. N. Synthesis and properties of ceramics in the SiC‒B4C‒MeB2 system / O. N. Grigor'ev, G. A. Gogotsi, Yu. G. Gogotsi [et al.] // Powder Metall. Metal Ceram. ― 2000. ― Vol. 39, № 5/6. ― P. 239‒250.

17. Пат. 2396232 Российская Федерация, МПК C 04 B 35/56, C 04 B 35/573, F 41 H 5/00. Керамический материал на основе карбида бора и способ его получения / Румянцев В. И., Кораблев Д. В., Фищев В. Н., Орданьян С. С. ; заявитель и патентообладатель ООО «Вириал». ― № 2009114561/03 ; заявл. 10.04.09 ; опубл. 10.08.10.

18. Buyuk, B. An investigation on gamma attenuation behavior of titanium diboride reinforced boron carbide– silicon carbide composites / B. Buyuk, A. B. Tugrul // Rad. Phys. Chem. ― 2014. ― Vol. 97. ― P. 354‒359.

19. To, D. Deagglomeration of nanoparticle aggregates via rapid expansion of supercritical or high-pressure suspensions / D. To, R. Dave, X. Yin, S. Sundarsan // AIChE J. ― 2009. ― Vol. 5, № 11. ― P. 2807‒2826.

20. Li, A. Microstructure and properties of (SiC, TiB2 )/B4 C composites by reaction hot pressing / A. Li, Y. Zhen, Q. Yin [et al.] // Ceram. Int. ― 2006. ― Vol. 32. ― P. 849‒856.

21. Han, J.-H. Reaction synthesis and mechanical properties of B4C-based ceramic composites / J.-H. Han, S.-W. Park, Y.-D. Kim // Mater. Sci. Forum. ― 2007. ― Vols. 534‒536. ― P. 917‒920.

22. Zhu, B. X. Hot-press sintering densiﬁcation, microstructure and properties of SiC‒TiB2/B4C composites / B. X. Zhu, Y. J. Zhen, Q. Yin [et al.] // Key Eng. Mater. ― 2014. ― Vols. 602/603. ― P. 488‒493.

23. Несмелов, Д. Д. Совместный элементный синтез карбидов бора и кремния / Д. Д. Несмелов, Е. А. Власова, С. С. Орданьян // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 10. ― С. 37‒41.

24. Алексеев, А. Г. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений : справочник / А. Г. Алексеев, Г. А. Бовкун, А. С. Болгар, А. Л. Борисова ; под ред. Т. Я. Косолаповой. ― М. : Металлургия, 1986. ― 928 с.

25. Hayun, S. Synthesis of dense B4C‒SiC‒TiB2 composites / S. Hayun, N. Frage, H. Dilman [et al.] // Ceram. Trans. ― 2006. ― Vol. 178. ― P. 37‒44.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Коцарь Т.В., Данилович Д.П., Орданьян С.С., Вихман С.В. СОВМЕСТНЫЙ КАРБОТЕРМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПОРОШКОВ В СИСТЕМЕ B4C‒SIC‒TIB2. Новые огнеупоры. 2017;(3):139-143. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-3-139-143

For citation: Kotsar' T.V., Danilovich D.P., Ordan'yan S.S., Vikhman S.V. SIMULTANEOUS CARBOTHERMAL SYNTHESIS OF THE B4C‒ SIC‒TIB2 POWDERS. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2017;(3):139-143. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-3-139-143

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль