Изготовление композиционной керамики В4С/TiB2 методом карбидоборного восстановления
Исследование выполнено в соответствии с госзаданием Минобрнауки (код FSUN-2023-0008)
Гудыма Т.С.
1, Хабиров Р.Р.
1, Крутский Ю.Л.
1, Черкасова Н.Ю.
1, Баннов А.Г.
1, Cеменов А.О.
21Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
Email: gudymatan@mail.ru, xabirov.2016@stud.nstu.ru, krutskii@yandex.ru, cherkasova.2013@corp.nstu.ru, bannov_a@mail.ru, semenov_ao@tpu.ru
Поступила в редакцию: 4 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 4 октября 2024 г.
Принята к печати: 4 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 31 января 2025 г.
Композиционная керамика В4С/TiB2 изготовлена прессованием готовых порошковых смесей В4С/TiB2, а также методом реакционного прессования. Содержание фазы ТiB2 составляло 10-30 mol%. Выявлено, что увеличение содержания добавки ТiB2 снижает открытую пористость и увеличивает относительную плотность композиционной керамики. Визуальный анализ показал, что одновременное проведение карбидоборного синтеза и горячего прессования позволило получить материал В4С/10 mol% TiB2 с равномерно распределенными зернами TiB2 в объеме фазы B4C. Микротвердость и вязкость разрушения такого материала составляла 41.1 GPa и 4.4 MPa·m0.5 соответственно. Относительная плотность составляла 99.9%. В случае горячего прессования предварительно синтезированной порошковой смеси подобные результаты достигнуты при более высоком содержании модифицирующей добавки, соответствующем 30 mol% диборида. Показано, что композиционная керамика, содержащая 30 mol% TiB2, обладает более высоким сечением поглощения тепловых нейтронов по сравнению с немодифицированной керамикой. Ключевые слова: диборид титана, углеродные нановолокна, карбид бора, тугоплавкие соединения.
- W.S. Rubink, V. Ageh, H. Lide, N.A. Ley, M.L. Young, D.T. Casem, E.J. Faierson, T.W. Scharf. J. Eur. Ceram. Soc., 41 (1), 3321 (2021). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2021.01.044
- I.J. Shon. Ceram. Int., 42 (16), 19406 (2016). DOI: 10.1016/j.ceramint.2016.08.132
- R.M. White, E.C. Dickey. J. Eur. Ceram. Soc., 34 (9), 2043 (2014). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2013.08.012
- Д.В. Дик, Т.С. Гудыма, А.А. Филиппов, В.М. Фомин, Ю.Л. Крутский. Прикладная механика и техническая физика, 65 (2), 81 (2024). DOI: 10.15372/PMTF202315362
- R. He, L. Jing, Z. Qu, Z. Zhou, S. Ai, W. Kai. Mater. Des., 71, 56 (2015). DOI: 10.1016/j.matdes.2015.01.002
- J.D. Clayton, J. Rodriguez, T.W. Scharf, C.L. Williams. J. Eur. Ceram. Soc., 41 (6), 3321 (2021). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2021.01.044
- O. Coban, M. Bugdayci, M.E. Acma. J. Australian Ceram. Soc., 58, 777 (2022). DOI: 10.1007/s41779-022-00714-5
- P. Svec, L. v Caploviv c. Process. Appl. Ceram., 16 (4), 358 (2022). DOI: 10.2298/PAC2204358S
- Y.L. Krutskii, N.Y. Cherkasova, T.S. Gudyma, O.V. Netskina, T.M. Krutskaya. Izv. Ferr. Metall., 51 (2), 93 (2021). DOI: 10.3103/S0967091221020029
- T.S.R.C. Murthy, B. Basu, R. Balasubramaniam, A.K. Suri, C. Subramanian, R.K. Fotedar. J. Am. Ceram. Soc., 89 (1), 131 (2006). DOI: 10.1111/j.1551-2916.2005.00652.x
- S. Failla, C. Melandri, L. Zoli, G. Zucca, D. Sciti. J. Eur. Ceram. Soc., 38 (9), 3089 (2018). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2018.02.041
- S.G. Huang, K. Vanmeensel, O.J.A. Malek, O. Van der Biest, J. Vleugels. Mater. Sci. Eng., 528 (3), 1302 (2011). DOI: 10.1016/j.msea.2010.10.022
- Y. Liu, Z. Li, Y. Peng, Y. Huang, Z. Huang, D. Zhang. Mater. Today Commun., 23, 100875 (2020). DOI: 10.1016/j.mtcomm.2019.100875
- Т.С. Гудыма. Автореф. канд. дисс. (Красноярск, СФУ, 2023)
- S. Yamada, K. Hirao, Y. Yamauchi, S. Kanzaki. J. Eur. Ceram. Soc., 23 (7), 1123 (2021). DOI: 10.1016/S0955-2219(02)00274-1
- D.V. Dudina, D.M. Hulbert, D. Jiang, C. Unuvar, S.J. Cytron, A.K. Mukherjee. J. Mater. Sci., 43 (10), 3569 (2008). DOI: 10.1007/s10853-008-2563-8
- Vl.V. Skorokhod, V.D. Krstic. Powder Metall. Met. Ceram., 39 (7), 414 (2000). DOI: 10.1023/A:1026625909365
- A.G. Bannov, V.V. Sokolov, K.D. Dyukova, V.V. Shinkarev, A.V. Ukhina, E.A. Maksimovskii, T.M. Krutskaya, G.G. Kuvshinov. Nanotechnol. Russ., 8 (3-4), 191 (2013). DOI: 10.1134/S1995078013020109
- П.Б. Курмашов, В.В. Максименко, А.Г. Баннов, Г.Г. Кувшинов. Химическая технология, 10, 635 (2013)
- V.A. Shestakov, T.S. Gudyma, Y.L. Krutskii, N.F. Uvarov, A.E. Brester, I.N. Skovorodin. Inorg. Mater., 57 (5), 481 (2021). DOI: 10.1134/S0020168521050083
- Т.С. Гудыма, Ю.Л. Крутский, Е.А. Максимовский, Н.Ю. Черкасова, Н.И. Лапекин, Т.В. Ларина. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия, 17 (2), 35 (2023). DOI: 10.17073/1997-308X-2023-2-35-45
- ГОСТ 2909-2014 Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения (ИПК Изд-во стандартов, М., 2014), с. 7
- ГОСТ 2999-75. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу (Изд-во стандартов, М., 1987), с. 29
- ГОСТ 2999-75. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу (ИПК Изд-во стандартов, М., 1987), с. 29
- Т.Я. Косолапова. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений: справ. изд. (Металлургия, М, 1986), с. 928
- В.К. Резепов, В.П. Денисов, Н.А. Кирилюк, Ю.Г. Драгунов, С.Б. Рыжов. Реакторы ВВЭР --- 1000 для для атомных электростанций (НПО "Гидропресс", М., 2004), с. 333
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
