Synthesis of high-temperature Mo5SiB2 based ceramics in the combustion mode
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-3-54-60
Abstract
The work is devoted to the synthesis and investigation of ceramic material on the basis of Mo5SiB2 chemical compound (T2-phase). The effect of initial temperature on key parameters of combustion process is shown. It is found that reaction mixture preheating allows initiating combustion in the self-oscillatory mode, thus initial temperature dependences of combustion temperature and rate have linear character. The effective SHS- process activation energy value is calculated. Some variants of chemical reactions between Mo, Si and B are proposed for explanation of the com- bustion mechanism in the examined ternary system. Compact samples are obtained using the power SHS-compaction. The phase composition, structure, and properties of synthesized ceramic materials, in which Mo5SiB2 grains are the basic component with average size of 10–20 μm, have been studied. The lines of Mo3Si and Mo intermediate phases, which total fraction does not exceed 4 %, are identified as well. The produced T2- phase based material possesses high specific density and hardness.
About the Authors
Yu. С. Pogozhev
Научно-учебный центр СВС МИСиС–ИСМАН, 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
A. Yu. Potanin
Научно-учебный центр СВС МИСиС–ИСМАН, 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
E. A. Levashov
Научно-учебный центр СВС МИСиС–ИСМАН, 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
A. V. Novikov
Научно-учебный центр СВС МИСиС–ИСМАН, 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
T. A. Sviridova
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4
Russian Federation
Russian Federation
N. A. Kochetov
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, 142432, Московская обл., Ногинский р-н, г. Черноголовка, ул. Институтская, 8
Russian Federation
Russian Federation
References
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.
Review
For citations:
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
Views:
873
Email this article 