Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 2 » Статья стр. 288
<<<>>>
Керамический композит на основе карбида кремния, армированного молибденовой проволокой
Шикунов С.Л.1,2, Каледин А.В.1,2, Зубарева Ю.Н.1, Меликянц Д.Г.2, Курлов В.Н.1,2
1Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН, Черноголовка, Московская обл., Россия
2Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет), Москва, Россия
Email: kaledin@issp.ac.ru
Поступила в редакцию: 27 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 5 сентября 2025 г.
Принята к печати: 8 сентября 2025 г.
Выставление онлайн: 5 января 2026 г.
PDF версия
Карбид кремния и керамические материалы на его основе обладают уникальным сочетанием физических и химических свойств. Однако они имеют присущую им склонность к хрупкому разрушению, что ограничивает область их применения в конструкциях, воспринимающих растягивающие, изгибные и ударные нагрузки. Предложен новый подход для получения композитов с керамической SiC-матрицей, армированной молибденовой проволокой, который основан на силицировании пористой металлуглеродной основы. В результате взаимодействия расплава кремния с пористой углеродной заготовкой образуется связанный каркас из карбида кремния с остаточным углеродом и кремнием, а при контакте расплавленного кремния с поверхностью молибденовой проволоки формируется слой, состоящий из MoSi2 и Mo5Si3. В процессе испытания образцов композитов на трехточечный изгиб было обнаружено квазипластическое разрушение. Молибденовая проволока выполняет роль барьера, предотвращающего распространение трещины в случае повреждения матрицы. Ключевые слова: карбид кремния, молибденовая проволока, керамическая матрица, термическая стабильность.
  1. N.P. Bansal (ed.). Handbook of Ceramic Composites (Springer, NY., USA, 2005)
  2. S. Somiya, Y. Inomata (eds.). Silicon Carbide Ceramics (Springer, Dordrecht, Netherlands, 1991)
  3. E.D. Herderick, K. Cooper, N. Ames. Adv. Mater. Proc., 170 (1), 24 (2012). DOI: 10.31399/asm.amp.2012-01.p024
  4. R.B. Heimann. Classic and Advanced Ceramics: From Fundamentals to Applications (Wiley-VCH Verlag GmbH \& Co. KgaA, Weinheim, Germany, 2010)
  5. M.E. Launey, R.O. Ritchie. Adv. Mater., 21 (20), 2103 (2009). DOI: 10.1002/adma.200803322
  6. E.M. Lenoe, R.N. Katz, J.J. Burke (eds.). Ceramics for High-Performance Applications III, (Springer, Boston, MA, USA, 1983)
  7. H. Kuhn, D. Medlin (eds.). ASM Handbook, Mechanical Testing and Evaluation (ASM International, Materials Park, OH, USA, 2000)
  8. M.D. Unlu, G. Goller, O. Yucel, F.C. Sahin. Acta Phys. Pol. A, 125 (2), 257 (2014). DOI: 10.12693/APhysPolA.125.257
  9. E.P. Simonenko, A.N. Gordeev, A.F. Kolesnikov, A.S. Lysenkov, I.A. Nagornov, V.N. Kurlov, A.E. Ershov, V.G. Sevast'yanov, N.T. Kuznetsov. Russ. J. Inorg. Chem., 65 (10), 1596 (2020). DOI: 10.1134/S0036023620100198
  10. L. Xiang, L. Cheng, L. Shi, L. Zhang. Ceram. Int., 41 (10), 14406 (2015). DOI: 10.1016/j.ceramint.2015.07.075
  11. E.P. Simonenko, N.P. Simonenko, A.F. Kolesnikov, A.V. Chaplygin, A.S. Lysenkov, I.A. Nagornov, A.S. Mokrushin, N.T. Kuznetsov. Materials, 15 (23), 8507 (2022). DOI: 10.3390/ma15238507
  12. L. Zhou, Y. Zheng, S. Du, H. Li. Mater. Sci. Forum, 546--549, 1505 (2007). DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.546-549.1505
  13. S. Ordonez, L. Carvajal, V. Marti nez, C. Agurto, J. Mari n, L. Olivares, I. Iturriza. Mater. Sci. Forum, 498--499, 350 (2005). DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.498-499.350
  14. C.B. Lim, T. Yano, T. Iseki. J. Mater. Sci., 24 (11), 4144 (1989). DOI: 10.1007/BF01168987
  15. G. Woetting, B. Caspers, E. Gugel, R. Westerheide. J. Eng. Gas Turb. Power, 122 (1), 8 (2000). DOI: 10.1115/1.483171
  16. W.B. Tian, Y.M. Kan, G.J. Zhang, P.L. Wang. Mater. Sci. Eng. A, 487 (1), 568 (2008). DOI: 10.1016/j.msea.2007.11.027
  17. Г.В. Самсонов, И.М. Виницкий. Тугоплавкие соединения (справочник) (Металлургия, М., 1976)
  18. A. Tiwari, R.A. Gerhardt, M. Szutkowska (eds.). Advanced Ceramic Materials (John Wiley \& Sons, Newarc, 2016)
  19. Y.R. Mahajan, R. Johnson (eds.). Handbook of Advanced Ceramics and Composites: Defense, Security, Aerospace and Energy Applications (Springer International Publishing, 2020)
  20. R. Naslain. Compos. Sci. Technol., 64 (2), 155 (2004). DOI: 10.1016/S0266-3538(03)00230-6
  21. F. Christin. Adv. Eng. Mater., 4 (12), 903 (2002). DOI: 10.1002/adem.200290001
  22. Y.L. Katoh, L.L. Snead, C.H. Henager, T. Nozawa, T. Hinoki, A. Ivekovic, S. Novak, S.M. Gonzalez de Vicente. J. Nucl. Mater., 455 (1-3), 387 (2014). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2014.06.003
  23. B. Mainzer, C. Lin, M. Frieb , R. Riedel, J. Riesch, A. Feichtmayer, M. Fuhr, J. Almanstotter, D. Koch. J. Eur. Ceram. Soc., 41 (5), 3030 (2021). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.10.049
  24. Q. An, J. Chen, W. Ming, M. Chen. A Review. Chin. J. Aeronaut., 34 (4), 540 (2021). DOI: 10.1016/j.cja.2020.08.001
  25. A. Kaledin, S. Shikunov, K. Komarov, B. Straumal, V. Kurlov. Metals, 13 (2), 313 (2023). DOI: 10.3390/met13020313
  26. С.Л. Шикунов, В.Н. Курлов. ЖТФ, 87 (12), 1871 (2017). DOI: 10.21883/JTF.2017.12.45212.2291 [S.L. Shikunov, V.N. Kurlov. Tech. Phys., 62 (12), 1869 (2017). DOI: 10.1134/S1063784217120222]
  27. А.С. Тарабанов, В.И. Костиков. Силицированный графит (Металлургия, М., 1977)
  28. И.А. Бубненков, Ю.И. Кошелев, Н.Н. Степарева, А.А. Швецов, Н.Г. Бардин, Е.Г. Чеблакова, Н.И. Полушин, М.С. Овчинникова. Механизм образования карбида кремния при жидкофазном взаимодействии кремния с углеродом. В сб.: Научно-исследовательскому институту конструкционных материалов на основе графита --- 60 лет, под ред. Н.Ю. Бейлина, А.Р. Гареев, П.Г. Елизаров, А.К. Проценко, В.М. Самойлов, Т.Д. Фирсова (Научные технологии, М., 2020), с. 114
  29. А.Е. Ершов, С.Л. Шикунов, В.Н. Курлов. ЖТФ, 87 (6), 888 (2017). DOI: 10.21883/JTF.2017.06.44512.1913 [A.E. Ershov, S.L. Shikunov, V.N. Kurlov. Tech. Phys., 62 (6), 903 (2017). DOI: 10.1134/S1063784217060093]
  30. R.M. Aikin. Scr. Metall. Mater., 26 (7), 1025 (1992). DOI: 10.1016/0956-716X(92)90224-3
  31. J.J. Petrovic, A.K. Vasudevan. Mater. Sci. Eng., 261 (1), 1 (1999). DOI: 10.1016/S0921-5093(98)01043-0

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme