СИНТЕЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ Mo5SiB2 В РЕЖИМЕ ГОРЕНИЯ
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-3-54-60
Аннотация
Работа посвящена синтезу и исследованию керамического материала на основе химического соединения Mo5SiB2 (T2-фазы). Показано вли- яние начальной температуры на основные параметры процесса горения. Установлено, что предварительный подогрев реакционной смеси позволяет инициировать горение в автоколебательном режиме, при этом зависимости температуры и скорости горения от начальной тем- пературы имеют линейный характер. Рассчитано значение эффективной энергии активации СВС-процесса. Для объяснения механизма горе- ния в исследуемой трехкомпонентной системе предложено несколько вариантов протекания химических реакций между Mo, Si и B. По тех- нологии силового СВС-компактирования получены компактные образцы. Изучены фазовый состав, структура и свойства синтезированных керамических материалов, в которых основной составляющей являются зерна Mo5SiB2 со средним размером 10–20 мкм. Также идентифици- рованы линии промежуточных фаз Mo3Si и Mo, суммарная доля которых не превышает 4 %. Полученный материал на основе T2-фазы облада- ет высокими удельной плотностью и твердостью.
Ключевые слова
Об авторах
Ю. С. ПогожевРоссия
канд. техн. наук, доцент кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП), ст. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН
А. Ю. Потанин
Россия
аспирант НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН
Е. А. Левашов
Россия
докт. техн. наук, проф., акад. РАЕН, зав. кафедрой ПМиФП, директор НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН
А. В. Новиков
Россия
канд. техн. наук, ст. науч. сотр. НУЦ СВС МИСиС–ИСМАН.
Т. А. Свиридова
Россия
канд. физ.-мат. наук, науч. сотр. Центра композиционных материалов МИСиС.
Н. А. Кочетов
Россия
канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр. лаборатории динамики микрогетерогенных процессов ИСМАН
Список литературы
1. Каблов Е. Н., Голубовский Е. Р. Жаропрочность никелевых сплавов. М.: Машиностроение, 1998.
2. Самсонов Г. В., Дворина Л. А., Рудь Б. М. Силициды. М.: Металлургия, 1979.
3. Bartlett R. W., Mccamont J. W., Gage P. R. // J. Amer. Ceram. Soc. 1965. Vol. 48, No 11. P. 551.
4. Meyer M. K., Kramer M. J., Akinca M. // Ibid. 1996. Vol. 79, No 4. P. 938.
5. Schneibel J. H., Kramer M. J., Ünal Ö., Wright R. N. // Inter metallics. 2001. Vol. 9, No 1. P. 25.
6. Sakidja R., Perepezko J. H., Kim S., Sekido N. // Acta Mater. 2008. Vol. 56, No 18. P. 5223.
7. Krüger M., Franz S., Saage H. et al. // Intermetallics. 2008. Vol. 16, No 7. P. 933.
8. Sekido N., Sakidja R., Perepezko J. H. // Ibid. 2007. Vol. 15, No 9. P. 1268.
9. Hayashi T., Ito K., Ihara K. et al. // Ibid. 2004. Vol. 12, No 7–9. P. 699.
10. Ihara K., Ito K., Tanaka K., Yamaguchi M. // Mater. Sci. Eng. 2002. Vol. 329–331. P. 222.
11. Yoshimi K., Nakatani S., Suda T. et al. // Intermetallics. 2002. Vol. 10, No 5. P. 407.
12. Ito K., Ihara K., Tanaka K. et al. // Ibid. 2001. Vol. 9, No 7. P. 591.
13. Abbasi A.R., Shamanian M. // Mater. Sci. Eng. 2011. Vol. 528, No 9. P. 3295.
14. Katrych S., Grytsiv A., Bondar A. et al. // J. Alloys and Compounds. 2002. Vol. 347, No 1–2. P. 94.
15. Левашов Е. А., Рогачев А. С., Курбаткина В. В. и др. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. М.: Изд. дом «МИСиС», 2011.
16. Мержанов А. Г. Твердопламенное горение. Черноголовка: ИСМАН, 2000.
17. Еремина Е. Н., Курбаткина В. В., Левашов Е. А. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. Т. 13, No 2. С. 197.
18. Pogozhev Yu. S., Potanin A.Yu., Levashov E. A. et al. // Inter. J. SelfPropagating HighTemperature Synthesis. 2012. Vol. 21, No 4. P. 202.
19. Горелик С. С., Скаков Ю. А., Расторгуев Л. Н. Рентгенографический и электроннооптический анализ. М.: Изд-во МИСиС, 2002.
20. Kharatyan S. L., Chatilyan H. A., Galstyan G. S. // Thin Solid Films. 2008. Vol. 516, No 15. P. 4876.
21. Baras F., Kondepudi D. K., Bernard F. // J. Alloys Compounds. 2010. Vol. 505, No 1. P. 43.
22. Химическая энциклопедия / Под ред. И. Л. Кнунянц и др. М.: Советская энциклопедия, 1988, Т. 1.
23. Yuranov I. A., Fomin A. A., Shiryaev A. A., Kashireninov O. E. // J. Mater. Synth. and Proces. 1994. Vol. 2, No 4. P. 239.
24. Kurbatkina V. V., Levashov E. A. // Combustion of Heterogeneous Systems: Fundamentals and Applications for Materials Synthesis / Eds. A.S. Mukasyan, K.S. Martirosyan. Kerala: Transworld Research Network, 2007. P. 131–141.
25. Egishyan A.V., Manukyan Kh. V., Harutyunyan A. B., Kharatyan S. L. // Intern. J. SelfPropagating HighTemperature Synthesis. 2006. Vol. 15, No 1. P. 33.
Рецензия
Для цитирования:
Погожев Ю.С., Потанин А.Ю., Левашов Е.А., Новиков А.В., Свиридова Т.А., Кочетов Н.А. СИНТЕЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ Mo5SiB2 В РЕЖИМЕ ГОРЕНИЯ. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2013;(3):54-60. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-3-54-60
For citation:
Pogozhev Yu.С., Potanin A.Yu., Levashov E.A., Novikov A.V., Sviridova T.A., Kochetov N.A. Synthesis of high-temperature Mo5SiB2 based ceramics in the combustion mode. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya). 2013;(3):54-60. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-3-54-60