СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СВОЙСТВ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СОСТАВОВ ZrO2‒SiO2 и ZrO2‒Al2O3‒SiO2


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-4-136-140

Полный текст:




Аннотация

Проанализированы прочность, морфология и фазовый состав керамической композиционной системы на основе волокон тетрагонального ZrO2 и матрицы с различным содержанием SiO2 и Al2O3. Показано, что при содержании Al2O3 от 0 до 20 мас. % происходят формирование дисперсно-упрочненной структуры и увеличение предела прочности при изгибе материала. Снижение прочности при дальнейшем увеличении содержания Al2O3 обусловлено возникающим дефицитом связующего из SiO2 и недостаточным спеканием частиц Al2O3 и муллита между собой. Показаны особенности структуры и фазового состава композита на основе волокон ZrO2 с разным соотношением Al2O3 : SiO2 в матрице.


Об авторах

Ю. А. Балинова
ФГУП «Всероссийский институт авиационных материалов»ГНЦ РФ
Россия

Кандидат технических наук 

Москва



Н. В. Бучилин
ФГУП «Всероссийский институт авиационных материалов»ГНЦ РФ
Россия

Кандидат технических наук 

Москва



В. Г. Бабашов
ФГУП «Всероссийский институт авиационных материалов»ГНЦ РФ
Россия

Кандидат технических наук 

Москва



Список литературы

1. Каблов, Е. Н. Инновационные разработки ФГУП«ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» / Е. Н. Каблов // Авиационные материалы и технологии. ― 2015. ― № 1 (34).― С. 3‒33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

2. Каблов, Е. Н. России нужны материалы нового поколения / Е. Н. Каблов // Редкие земли. ― 2014. ― № 3. ― С. 813.

3. Гращенков, Д. В. Стратегия развития композиционных и функциональных материалов / Д. В. Гращенков, Л. В. Чурсова // Авиационные материалы и технологии. ― 2012. ― № S. ― С. 231‒242.

4. Каблов, Е. Н. Высокотемпературные конструкционные композиционные материалы на основе стекла и керамики для перспективных изделий авиационной техники / Е. Н. Каблов, Д. В. Гращенков, Н. В. Исаева [и др.] // Стекло и керамика. ― 2012. ― № 4. ― С. 7‒11.

5. Каблов, Е. Н. Перспективные высокотемпературные керамические композиционные материалы / Е. Н. Каблов, Д. В. Гращенков, Н. В. Исаева [и др.] // Российский химический журнал. ― 2010. ― Т. LIV, № 1. ― С. 20‒24.

6. Каблов, Е. Н. Стратегические направления развития конструкционных материалов и технологий их переработки для авиационных двигателей настоящего и будущего / Е. Н. Каблов, О. Г. Оспенникова, Б. С. Ломберг // Автоматическая сварка. ― 2013. ― № 10. ― С. 23‒32.

7. Варрик, Н. М. Оксид-оксидные композиционные материалы для газотурбинных двигателей (обзор) / Н. М. Варрик, Ю. А. Ивахненко, В. Г. Максимов // Труды ВИАМ : электрон. науч.-техн. журн. ― 2014. ― № 8. ― Ст. 03. DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-8-3-3.

8. Ивахненко, Ю. А. Высокотемпературные теплоизоляционные и теплозащитные материалы на основе волокон тугоплавких соединений / Ю. А. Ивахненко, В. Г. Бабашов, А. М. Зимичев, Е. В. Тинякова // Авиационные материалы и технологии. ― 2012. ― № S. ― С. 380‒386.

9. Proceeding of the 15th Annual Conference on Composites and Advanced Ceramic Materials. Part 2 of 2: Ceramic Engineering and Science Proceeding. ― 2009. ― Vol. 12, № 9/10. ― 2273 p.

10. Керамика и композиционные материалы : тез. докладов VII Всероссийской научной конференции. ― Сыктывкар, 2010. ― 174 с.

11. Пат. US 2608525 А. Catalyc cracking of hydrocarbons with a silica-alumina-zirconia composite ; заявл. 11.01.46 ; опубл. 26.08.52.

12. Aguila, G. CuO and CeO2 catalysts supported on Al2O3, ZrO2 and SiO2 in the oxidation of CO at low temperature/ G. Aguila, F. Gracia, P. Araya // Applied Catalysis A-General. ― 2008. ― Vol. 343. ― P. 16‒24. URL: http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/125036/Aguila_Gonzalo.pdf?sequence=1&isAllowed=y (дата обращения 14.09.2017). DOI: 10.1016/j.apcata.2008.03.015

13. Wang, W. Hydrodeoxygenation of p-cresol over Pt/Al2O3 catalyst promoted by ZrO2, CeO2 and CeO2‒ ZrO2 / W. Wang, K. Wu, P. Lui [et al.] // Ind. Eng. Chem. Res. ― 2016. ― Vol. 55. ― Р. 7598‒7603. URL: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.iecr.6b00515 (дата обращения 04.09.2017) DOI: 10.1021.acs. iecr.6b00515.

14. Kumar, V. V. An investigation on the influence of support type for Ni catalyzed vapour phase hydrogenation of aqueous levulinic acid to γ-valerolactone / V. V. Kumar, G. Naresh, M. Sudhakar [et al.] // RSC Advanced. ― 2016. ― Vol. 6. ― P. 9872‒9879.

15. Banus, E. D. Structured catalyst for soot combustion for diesel engines. Diesel engine ― combustion, emissions and condition monitoring / E. D. Banus, M.Ulla, E. E. Miro, V. G. Milt // InTech. ― 2013. ― Р. 118‒142. URL: http://cdn.intechopen.com/pdfs/44436/ InTech-Structured_catalysts_for_ soot_combustion_ for_diesel_engines.pdf (дата обращения 04.09.2017). DOI:10.5772/54516.

16. Головин, Ю. И. Композиты на основе оксида циркония и их применение для иммобилизации радиоактивных отходов / Ю. И. Головин, Д. Г. Кузнецов, В. М. Васюков [и др.] // Вестник ТГУ. ― 2013. ― Т. 18, вып. 6. ― С. 3150.

17. Gomez, R. Zirconia/silica sol-gel catalysts: effect of surface heterogeneity on the selectivity 2-propanol decomposition / R. Gomez, T. Lopez, T. Tzompantzi [et al.] // Langmuir. ― 1997. ― Vol. 13. ― P. 970‒973.

18. Wang, Q. P. Phase transformation of Al2O3‒SiO2‒ ZrO2 composite membranes / Q. P. Wang, X. S. Tian, S. X. Liu [et al.] // Adv. Mater. Res. ― 2010. ― Vol. 177. ― Р. 329‒333. URL: https://www.scientific.net/AMR.177.329 (дата обращения 25.08.2017). DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.177.329.

19. Barry, C. C. Ceramic materials. Science and engineering / C. C. Barry, N. M. Grant. ― Springer, 2007. ― P. 16.

20. Zhang, R. Novel Al2O3‒SiO2 aerogel/porous zirconia composite with ultra-low thermal conductivity / R. Zhang, Y. Changshou, W. Baoling // J. Porous Mater. ― 2017. ― P. 1‒8.

21. Zhang, R. Enhanced mechanical and thermal properties of anisotropic fibrous porosmullite-zirconia composites prodused using sol-gel impregnation / R. Zhang // J. Alloys Compd. ― 2017. ― Vol. 699. ― P. 511‒516. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925838817300099 (дата обращения 04.09.2017). DOI: 10.1016/j.jallcom.2017.01.007.

22. Olabi, Abdul-Ghani. Caracterisation of aluminazirconia composites prodused by micron-sized powders / Abdul-Ghani Olabi. ― DCU, 2005. ― P. 115.

23. Bosh, P. Ceramic materials. Processes, propeties and applications / P. Bosh, J.-C. Niepsce. ― ISTE, 2007.― P. 573.

24. Loehman, R. E. Characterization of ceramics / R. E. Loehman. ― N. Y. : Momentum Press, 2010. ― 316 p.

25. Freiman, S. W. The fracture of brittle materials. Testing and analysis / S. W. Freiman, J. J. Mecholsky. ― Wiley, 2012. ― P. 68‒72.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Балинова Ю.А., Бучилин Н.В., Бабашов В.Г. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СВОЙСТВ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СОСТАВОВ ZrO2‒SiO2 и ZrO2‒Al2O3‒SiO2. Новые огнеупоры. 2018;(4):136-140. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-4-136-140

For citation: Balinova Y.A., Buchilin N.V., Babashov V.G. THE COMPARATIVE ANALYSIS OF THE ZRO2‒SIO2 AND OF THE ZRO2‒AL2O3‒SIO2 FIBROUS COMPOSITE MATERIALS PROPERTIES. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(4):136-140. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-4-136-140

Просмотров: 577

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)