Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 10 » Статья стр. 1571
<<<>>>
Высокоскоростное электроимпульсное плазменное спекание мелкозернистых керамик Al2O_3-SiC. Исследование микроструктуры и механических свойств
DOI: 10.21883/JTF.2022.10.53249.95-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.10.54362.95-22
Russian Science Foundation , 20-73-10113
Болдин М.С.1, Попов А.А.1, Мурашов А.А.1, Сахаров Н.В.1, Шотин С.В.1, Нохрин А.В.1, Чувильдеев В.Н.1, Сметанина К.Е.1, Табачкова Н.Ю.2,3
1Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
2Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
3Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Email: boldin@nifti.unn.ru
Поступила в редакцию: 12 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 3 июля 2022 г.
Принята к печати: 5 июля 2022 г.
Выставление онлайн: 28 июля 2022 г.
PDF версия
Исследованы особенности высокоскоростного спекания субмикронных порошков Al2O3 с различным содержанием (0, 0.5, 1.5, 5 vol.%) наночастиц β-SiC. Изучена микроструктура и твердость керамик Al2O3 + 5 vol.% SiC, полученных путем спекания порошков Al2O3 с частицами β-SiC различного типа (наночастицы, субмикронные частицы, волокна). Спекание осуществлялось со скоростями нагрева (Vh) от 10 до 700oC/min. Процесс спекания керамик Al2O3 + SiC с малыми скоростями нагрева (V_h=10-50oC/min) носит сложный трехстадийный характер, с пологим участком в интервале температур 1200-1300oC. При высоких скоростях нагрева (V_h>250oC/min) наблюдается обычный трехстадийный характер спекания. Анализ температурных зависимостей уплотнения проведен с использованием модели Янга-Катлера; установлено, что кинетика спекания порошков лимитируется интенсивностью зернограничной диффузии. Показано, что зависимость твердости керамик Al2O3 + SiC от Vh имеет немонотонный характер с максимумом. В случае чистого оксида алюминия увеличение Vh приводит к монотонному снижению твердости. Ключевые слова: оксид алюминия, карбид кремния, относительная плотность, диффузия, твердость.
  1. Z. Yin, S. Yan, J. Ye, Z. Zhu, J. Yuan. Ceramics Int., 45 (13), 16113 (2019). DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.05.128
  2. E. Gevorkyan, A. Mamalis, R. Vovk, Z. Semiatkowkski, D. Morozow, V. Nerubatskyi, O. Morozova. JINST, 16, P10015 (2021). DOI: 10.1088/1748-0221/16/10/P10015
  3. M.S. Boldin, N.N. Berendeev, N.V. Melekhin, A.A. Popov, A.V. Nokhrin, V.N. Chuvil'deev. Ceramics Int., 47 (18), 25201 (2021). DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.06.066
  4. J.H. Chae, K.H. Kim, Y.H. Choa, J. Matsushita, J.-W. Yoon, K.B. Shim. J. Alloys Compd., 413 (1--2), 259 (2006). DOI: 10.1016/j.jallcom.2005.05.049
  5. I. Monohjimoh, M.A. Hussein, N. Al-Aqeeli. Nanomaterials, 9 (1), 86 (2019). DOI: 10.3390/nano9010086
  6. X.L. Shi, F.M. Xu, Z.J. Zhang, Y.L. Dong, Y. Tan, L. Wang, J.M. Yang. Mater. Sci. Eng. A., 527 (18--19), 4646 (2010). DOI: 10.1016/j.msea.2010.03.035
  7. Y.L. Dong, F.M. Xu, X.L. Shi, C. Zhang, Z.J. Zhang, J.M. Yang, Y. Tan. Mater. Sci. Eng. A, 504 (1--2), 49 (2009). DOI: 10.1016/j.msea.2008.10.021
  8. J. Liu, Z. Li, H. Yan, K. Jiang. Adv. Eng. Mater., 16 (9), 1111 (2014). DOI: 10.1002/adem.201300536
  9. Y. Xu, A. Zangvil, A. Kerber. J. Eur. Cer. Soc., 17 (7), 921 (1997). DOI: 10.1016/S0955-2219(96)00164-1
  10. S. Gustafsson, L.K.L. Falk, E. Liden, E. Carlstrom. Ceramics Int., 34 (7), 1609 (2008). DOI: 10.1016/j.ceramint.2007.05.005
  11. D. Galusek, R. Klement, J. Sedlav cek, M. Balog, C. Fasel, J. Zhang, M.A. Crimp, R. Riedel. J. Eur. Cer. Soc., 31 (1--2), 111 (2011). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2010.09.013
  12. C.C. Anya, S.G. Roberts. J. Eur. Cer. Soc., 17 (4), 565 (1997). DOI: 10.1016/S0955-2219(96)00092-1
  13. M. Tokita. Ceramics, 4 (2), 160 (2021). DOI: 10.3390/ceramics4020014
  14. L. Gao, H.Z. Wang, J.S. Hong, H. Miyamoto, K. Miyamoto, Y. Nishikawa, S.D.D.L. Torre. J. Eur. Cer. Soc., 19 (5), 609 (1999). DOI: 10.1016/S0955-2219(98)00232-5
  15. I. Alvarez, R. Torrecillas, W. Solis, P. Peretyagin, A. Fernandez. Ceramics Int., 42 (15), 17248 (2016). DOI: 10.1016/j.ceramint.2016.08.019
  16. В.Н. Чувильдеев, М.С. Болдин, Я.Г. Дятлова, В.И. Румянцев, С.С. Орданьян. ЖНХ, 60 (8), 1088 (2015). [V.N. Chuvil'deev, M.S. Boldin, Ya.G. Dyatlova, V.I. Rumyantsev, S.S. Ordan'yan. Rus. J. Inorg. Chem., 60 (8), 987 (2015). DOI: 10.1134/S0036023615080057]
  17. M.N. Rahaman. Ceramic Processing and Sintering (Marcel Dekker Inc., NY., 2003)
  18. W.S. Young, I.B. Culter. J. Am. Ceramic Soc., 53 (12), 659 (1970). DOI: 10.1111/j.1151-2916.1970.tb12036.x
  19. M.S. Boldin, A.A. Popov, E.A. Lantsev, A.V. Nokhrin, V.N. Chuvil'deev. Materials, 15 (6), 2167 (2022). DOI: 10.3390/ma15062167
  20. Г.Дж. Фрост, М.Ф. Эшби. Карты механизмов деформации (Металлургия, Челябинск, 1989) [H.J. Frost, M.F. Ashby. Deformation Mechanism Maps: The Plasticity and Creep of Metals and Ceramics (Pergamon Press, Oxford, 1982)]
  21. Е.А. Ланцев, Н.В. Малехонова, Ю.В. Цветков, Ю.В. Благовещенский, В.Н. Чувильдеев, А.В. Нохрин, М.С. Болдин, П.В. Андреев, К.Е. Сметанина, Н.В. Исаева. ФХОМ, 6, 23 (2020). [E.A. Lantsev, N.V. Malekhonova, Y.V. Tsvetkov, Y.V. Blagoveshchensky, V.N. Chuvil'deev, A.V. Nokhrin, M.S. Boldin, P.V. Andreev, K.E. Smetanina, N.V. Isaeva. Inorganic Mater.: Appl. Res., 12 (3), 650 (2021). DOI: 10.1134/S2075113321030242]
  22. A. Bokov, A. Shelyug, A. Kurlov. J. Eur. Cer. Soc., 41 (12), 5801 (2021). DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2021.05.007
  23. D. Fan, L.-Q. Chen, S.-P.P. Chen. J. Am. Ceramic Soc., 81 (3) 526 (1998). DOI: 10.1111/j.1151-2916.1998.tb02370.x
  24. В.И. Бетехтин, А.М. Глезер, А.Г. Кадомцев, А.Ю. Кипяткова. ФТТ, 40 (1) 85 (1998). [V.I. Betekhtin, A.G. Kadomtsev, А.Yu. Kipyatkova, А.М. Glezer. Phys. Solid State, 40 (1), 74 (1998). DOI: 10.1134/1.1130237]
  25. В.Н. Чувильдеев. Неравновесные границы зерен в металлах. Теория и приложения (Физматлит, М., 2004)
  26. A.B. Mazitov, A.R. Oganov. Записки Российского Минералогического общества, 150 (5), 92 (2021). DOI: 10.31857/S086960552105004X [A.B. Mazitov, A.R. Oganov. Zapiski Rossiiskogo Mineralogicheskogo Obshchestva (Proceedings of the Russian Mineralogical Society), 150 (5), 92 (2021). DOI: 10.31857/S086960552105004X]

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

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme