Реакційне гаряче пресування надвисокотемпературної кераміки HfB2-SiC-C з підвищеною стійкістю до термоудару

Автори А. Овчаренко, В. Дібров, М. Семенько
Афіліація

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, 01601 Київ, Україна

Е-mail terra.2016knu@gmail.com
Випуск Том 16, Рік 2024, Номер 6
Дати Одержано 15 жовтня 2024; у відредагованій формі 20 грудня 2024; опубліковано online 23 грудня 2024
Цитування А. Овчаренко, В. Дібров, М. Семенько, Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 6, 06024 (2024)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.16(6).06024
PACS Number(s) 81.05.Je, 81.05.Mh
Ключові слова Надвисокотемпературна кераміка, Реакційний синтез, Диборид гафнію, Стійкість до термоудару, XRD (95) , SEM (117) .
Анотація

Виготовлення надвисокотемпературних керамік методом спікання вимагає підтримання високих температур порядку 1500 °C протягом декількох годин, тоді як у роботі був показаний альтернативний метод рівномірного формування відповідних мікрофаз, що в майбутньому здешевить процес виробництва. Сутність методу реакційного гарячого пресування полягає в запуску хімічної реакції за адіабатичної температури, що складає 60-80 % від температури плавлення прекурсорів, з додаванням зовнішнього тиску. Сукупність даних умов пришвидшує в рази процес ущільнення шихти. Шляхом реакційного гарячого пресування прекурсорів HfC-B4C-Si при температурі 1850 °C та тиску 30 МПа протягом 4 хвилин було виготовлено гетеромодульну кераміку HfB2-SiC-C з різним вмістом вуглецевих пластинок. Таким чином, мікротвердість синтезованої кераміки окремих хімічних складів досягала 17,3 ГПа, а тріщиностійкість 6,9 МПа/м2. Реакційно пресовані зразки було порівняно з нереакційно пресованими аналогічного складу. Дослідження характеристик кераміки було виконано методами рентгеноструктурного аналізу (XRD) та сканувальної електронної мікроскопії (SEM). Було встановлено, що включення вуглецю впливають на твердість кераміки HfB2-SiC покращуючи при цьому стійкість до термоудару.Виявлено розшарування реакційно синтезованих зразків у зв’язку зі збідненням на кремній.

Перелік цитувань