Реєстраційний номер
0221U102398,
0117U004352
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Особливості реакційного синтезу гетеромодульних керамічних композитів
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Попов Олексій Юрійович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
01-02-2021
Організація виконавець
Навчально-науковий центр "Фiзико-хiмiчне матерiалознавство" Національної академії наук України
Опис етапу
Метою даного етапу є встановлення зв’язку між кінетикою in-situ фізико-хімічних перетворень та кінцевою структурою гетеромодульних керамічних матеріалів, синтезованих методом реакційного гарячого пресування.
Результати: Встановлено, що взаємодія між карбідами титану та бору із утворенням дибориду титану та графіту починається при температурі між 1000°С та 1200°С. Витримка шихти при температурі 1200C протягом 16 хвилин призводить до протікання реакції приблизно на 50%; ступінь перетворення практично не змінюється при температурі 1400C. Подальше підвищення температури призводить до істотного прискорення реакційного процесу, так що реакція завершується при 1600C протягом 16 хвилин.
Показано, що консолідація шихти відбувається в 2 основні стадії, температури початку яких співпадають із температурами початку та прискорення вказаної фізико-хімічної взаємодії.
Протікання реакції призводить до формування наступних структурних особливостей одержаних матеріалів: (1) субмікронні огранені порожнини в зернах карбіду бору, які виникають внаслідок об’єднання вакансій бору; (2) субмікронні включання дибориду титану, які утворюються всередині зерен карбіду бору внаслідок дифузії атомів титану, полегшеній великою концентрацією борних вакансій; (3) субмікронні пластівчасті включення графіту, що виникають внаслідок витіснення карбону з зерен карбіду титану та сприяють покращенню фізико-механічних характеристик синтезованого матеріалу.
У рамках термодинамічного опису поведінки високодисперсних матеріалов, що зазнають фазових перетворень першого роду під час температурного відпалу, розраховано і побудовано розмірно-залежну діаграму розчинності двокомпонентної нанорозмірної частинки і на прикладі модельного сплаву Cu-Ni визначено відповідну петлю рівноважних станів для проміжних двофазних зон. Отримано зсув і зміну форми кривих на фазових діаграмах і такі можливі результати, як звуження і повне зникнення двохфазних зон.
Опис продукції
Автори роботи
Загородній Вячеслав Васильович
Кепич Тіберій Юрійович
Кріт Олексій Миколайович
Попов Олексій Юрійович
Руденко Ольга Василівна
Шірінян Арам Сергійович
Додано/оновлено в НРАТ
2021-02-01
