Інформація
Реєстраційний номер
0220U102360,
Назва роботи
Керамічні композити на основі B4C-TiB2 та AlN-Al2O3 для роботи в екстремальних умовах
Керівник роботи
Бородянська Ганна Юліївна, Кандидат фізико-математичних наук
Дата реєстрації
12-03-2020
Організація виконавець
Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича Національної академії наук України
Опис
Методом реакційного іскро-плазмового спікання (ІПС) була отримана високотемпературна кераміка В4С + ТіС + Cr2О3 - В4С + ТіВ2 + CrВ2 , що показала твердість по Віккерсу ~ 38 ГПа при навантаженні 10 кг, та >25 ГПа при 20 та 50 кг Отримані методом гарячого пресування (ГП) композити B4C + CrB2 показали високу міцність при кімнатній температурі, коливаючись від 300 до 700 МПа, що пояснюється утворенням дибориду хрому на границях зерен карбіду бору, у потрійних точках та міжзернистих порожнечах вихідного порошку. Швидкісна реакційна консолідація ІПС призвела до утворення кераміки із розмірами зерен, рівними розмірам початкових порошків. Це призвело до майже лінійного збільшення міцності на згин зразків В4С + ТіВ2 + CrВ2 з 350 МПа при кімнатній температурі до 950 МПа при 1600 °C. Кераміка з меншим вмістом ТіВ2 та CrВ2 показала стабільну міцність > 400 МПа від кімнатної температури до 1800 ° C. Кераміка складу В4С + ТіВ2 + CrВ2 консолідованої методом ГП витримала балістичні випробування калібром 14,5 Б-32 на відстані 10 м зі швидкістю кулі 998 м/с.
Опис продукції
Отримані реакційною іскро-плазмовою консолідацією керамічні композити В4С-TiCrB2 і В4С-TiCrB2-CrВ4 продемонстрували розмір зерна співрозмірний з розміром частинок вихідних порошків. Композит карбіду бору з подвійним діборидом титану і хрому та тетраборидом хрому продемонструвала лінійне збільшення міцності на згин з 350 МПа при кімнатній температурі до 950 МПа при 1600 ° C. Динамічні випробування показали, що В4С-ТіВ2-CrВ2 пластина, консолідована методом реакційного гарячого пресування витримала балістичні випробування калібром 14,5 Б-32 з відстані 30 м, зі швидкістю кулі 998 м/с. Проведено дослідження по деформації на стискання в іскро-плазмовій установці щільних зразків кераміки AlON. Швидкість деформації для зразків AlON склала, при температурі 1700 оС - 0,4 10-3 1/с, при температурі 1800 °С - 1,65 10-3 1/с. Енергії активації деформації зразків AlON склали Еакт (1700 °С) = 665,137±49 кДж/моль і Еакт (1800 °С) = 212,2 ±17 кДж/моль. Матеріал показав високі трибологічні характеристики та може бути рекомендований в якості зносостійкої кераміки. Вироби відповідають кращим вітчизняним аналогам Вироби за цінами нижче ніж на світовому ринку Екологічний, не впливає на зовнішне середовище