Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Стадии процесса синтеза карбосилицида титана из простых элементов методом искрового плазменного спекания (SPS)

Н. В. Севостьянов, И. Ю. Ефимочкин, О. В. Басаргин, Н. П. Бурковская

Аннотация


Проведен синтез карбосилицида титана методом искрового плазменного спекания (SPS) из порошковой смеси простых элементов (Ti, Si, C). Рассмотрены стадии процесса синтеза: прессование порошковой смеси, расплавление составляющих компонентов химических реакций и фазовых превращений. Исследованы материалы, синтезированные при 1000, 1300, 1500 и 1600 °C, методами фазового, структурного и микрорентгеноспектрального анализов. Показано, что температура 1600 °C является критической, приводящей к полному разрушению карбосилицида титана в материале.

Ключевые слова


карбосилицид титана; синтез; искровое плазменное спекание; структура; MAX-фаза; titanium carbosilicide synthesis; spark plasma sintering; structure; MAX-phase

Полный текст:

PDF

Литература


Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП "ВИАМ" ГНЦ РФ по реализации "Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года" // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1. С. 3 - 33 (DOI: 10.18577/2071-9140-2015- 0-1-3-33).

Каблов Е. Н. Материалы нового поколения основа инноваций, технологического лидерства и национальной безопасности России // Интеллект и технологии. 2016. № 2(14). С. 16 - 21.

Каблов Е. Н., Гращенков Д. В., Исаева Н. В. и др. Перспективные высокотемпературные керамические композиционные материалы // Российский химический журнал. 2010. Т. LIV, № 1. С. 20 - 24.

Сметкин А. А., Майорова Ю. К. Свойства материалов на основе MAX-фаз (Обзор) // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. 2015. Т. 17, № 4. С. 12 - 138.

Zhang H. B., Bao Y. W., Zhou Y. C. Current status in layered ternary carbide Ti3SiC2, a Review // J. Mater. Sci. Technol. 2009. V. 25, No. 1. P. 1 - 38.

Истомина Е. И., Истомин П. В., Надуткин А. В. Влияние стехиометрии карбидов титана на формирование фазы Ti3SiC2 в системе TiC - SiO // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2011. Вып. 4(8). С. 2 - 28.

Kisi E. H., Crossley J. A. A., Myhra S., Barsoum M. W. Structure and crystal chemistry of Ti3SiC2 // J. of Phys. and Chem. of Solids. 1998. V. 59. P. 1437 - 1443.

Nidul Chandra Ghosh. Synthesis and tribologycal characterization of in-situ spark plasma sintered Ti3SiC2 and Ti3SiC2 - TiC composites / Ph. D. Thesis. 2009. Dhaka, Bangladesh.

Радишевский В. Л., Лепакова О. К., Афанасьев Н. И. Синтез, структура и свойства МАХ-фаз Ti3SiC2 и Nb2AlC // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2015. № 1. С. 3 - 38.

Галышев С. Н. Структурообразование и формуемость материалов на основе мах-фаз системы Ti - Al - C, полученных в режиме горения и высокотемпературного деформирования: автореф. дис.. канд. техн. наук. Черноголовка: УГАТУ, 2015. 24 с.

Мубояджян С. А., Будиновский С. А., Гаямов А. М., Матвеев П. В. Высокотемпературные жаростойкие покрытия и жаростойкие слои для теплозащитных покрытий // Авиационные материалы и технологии. 2013. № 1. С. 1 - 20.

Мубояджян С. А., Будиновский С. А. Ионно-плазменная технология: перспективные процессы, покрытия, оборудование // Авиационные материалы и технологии. 2017. № S. С. 39 - 54 (DOI 10.18577/2071-9140-2017-0-S-39-54).

Каблов Е. Н., Мубояджян С. А. Теплозащитные покрытия для лопаток турбины высокого давления перспективных ГТД // Металлы. 2012. № 1. С. 5 - 13.

Zhimei Sun, Yanchun Zhou. Tribological behavior of Ti3SiC2-based material // J. Mater. Sci. Technol. 2002. V. 18, No. 2. P. 14 - 145.

Soucheta A., Fontainea J., Belina M. et al. Tribological duality of Ti3SiC2 // Tribology Letters. 2005. March. V. 18, No. 3. P. 34 - 352.

Yuanyuan Zhu, Aiguo Zhou, Yiqiu Ji, Qingfeng Zan et al. Tribological properties of Ti3SiC2 coupled with different counterfaces // Ceramics International. 2015. V. 41. P. 695 - 6955.

Souchet A., Fontaine J., Belin M. et al. Tribological duality of Ti3SiC2 // Tribol. Lett. 2005. V. 18(3). P. 341 - 352.

El-Raghy T., Barsoum M. W. Processing and mechanical properties of Ti3SiC2. Reaction path and microstructure evolution // J. Am. Ceram. Soc. 1999. V. 82. P. 284 - 2053.

Лучанинов А. А., Стрельницкий В. Е. Покрытия системы Ti - Al - N, нанесенные PVD методами // Физическая инженерия поверхности (ФИП). 2012. Т. 10, № 1. C. 24.

Истомина Е. И. Силицирование карбидов титана и оксикарбидов титана газообразным монооксидом кремния: автореф. дис.. канд. хим. наук. Сыктывкар: Институт химии Коми научного центра УрО РАН. 2013. 20 с.

Hendaoui A., Andasmas M., Amara A. et al. SHS of high- purity MAX compounds in the Ti - Al - C system // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. 2008. V. 17, No. 2. P. 12 - 134.

Сорокин О. Ю., Солнцев С. Ст., Евдокимов С. А., Осин И. В. Метод гибридного искрового плазменного спекания: принцип, возможности, перспективы применения // Авиационные материалы и технологии. 2014. № S6. С. 1 - 16 (DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-s6-11-16).




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2020.3.55-59

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2022