докт. техн. наук, проф., ст. науч. сотрудник кафедры математики и естественнонаучных дисциплин СПбГПУ (195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29).
dokt. tekhn. nauk, prof., st. nauch. sotrudnik kafedry matematiki i estestvenno-nauchnykh distsiplin SPbGPU (195251, g. Sankt-Peterburg, ul. Politekhnicheskaya, 29).
канд. техн. наук, доцент кафедры теоретических основ материаловедения СПбГТИ(ТУ) (119013, г. Санкт-Петербург, Московский пр-т, 26).
kand. tekhn. nauk, dotsent kafedry teoreticheskikh osnov materialovedeniya SPbGTI(TU) (119013, g. Sankt-Peterburg, Moskovskii pr-t, 26)
канд. техн. наук, зам. главного технолога ООО «ВИРИАЛ» (194156, г. Санкт-Петербург, пр-т Энгельса, 27)
kand. tekhn. nauk, zam. glavnogo tekhnologa OOO «VIRIAL» (194156, g. Sankt-Peterburg, pr-t Engel'sa, 27)
Представлены результаты исследования процесса компактирования (спекания) в аппарате высокого давления модели ДО-138 нано- и микропорошков карбида кремния. Режимы компактирования для обоих видов материалов были одинаковы (давление 3,5–4,0 ГПа, температура 1600–1700 °С, время выдержки 10 с). Рассмотрено также влияние плакирования нано- и микропорошков SiC титаном и нитридом титана на свойства компактов (спеков), полученных при тех же режимах спекания. Установлено, что при компактировании нанопорошка карбида кремния получаемые спеки отличаются более высокими плотностью, твердостью и более низкой пористостью по сравнению с образцами из микродисперсного технического карбида кремния. Высокая активность титана по отношению к SiC позволяет химически связать зерна последнего за счет образования между ними промежуточных слоев из соединений титана. В результате образующаяся керамика обладает высокими плотностью, твердостью и износостойкостью. Износостойкость синтезированных композитов на основе нано-SiC в 4,5 раза выше, чем у поликристаллического материала из микропорошка карбида кремния.
The results of the investigation into compacting (sintering) in high-pressure apparatus of the DO-138 model of nanopowders and micropowders of silicon carbide are presented. Compacting modes for both types of materials were identical (pressure of 3.5–4.0 GPa, temperature of 1600–1700 °C, and holding time of 10 s). The influence of cladding the SiC nanopowders and micropowders with titanium and titanium nitride on the properties of compacts (cakes) fabricated in the same sintering modes is also considered. It is established that when compacting the silicon carbide nanopowder, the formed cakes differ by the higher density, hardness, and lower porosity compared with the samples of finely dispersed silicon carbide of technical grade. High activity of titanium with respect to SiC allows one to bond chemically the grains of the latter due to the formation of intermediate layers of titanium compounds between them. This is resulted in that the formed ceramics possesses high density, hardness, and wear resistance. Wear resistance of synthesized composites based on nano-SiC is higher by a factor of 4.5 than that one of polycrystalline material made of silicon carbide micropowder.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.