Получение композиционных материалов на основе карбосилицида титана методом механосинтеза

• Автор: Каченюк, Максим Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Список сокращений

ГП - горячеє прессование;

КТР - коэффициент термического расширения; МА - механоактивация;

МАТГ - механоактивированная титановая губка; МС - механосинтез, механосинтезированный; УЗО - ультразвуковая обработка;

СУБ - осаждение из газовой фазы.

Оглавление
Введение

Список сокращений

1 Получение карбосилицида титана, исследование его свойств (Литературный обзор)

1Л Структура карбосилицида титана

1.2 Свойства карбосилицида титана

1.2.1 Физические свойства карбосилицида титана ПзБЮг
1.2.2 Механические свойства карбосилицида титана П381С2
1.3 Методы получения композиционных материалов на основе карбосилицида титана
1.3.1 Метод СВС-компактирования при безгазовом горении
1.3.2 Метод химического осаждения из газовой фазы - СУТЗ-метод
1.3.3 Метод механосинтеза
1.4 Применение карбосилицида титана
2 Постановка задачи, исходные материалы и методики исследований
2.1 Постановка задачи
2.2 Исходные материалы
2.3 Методики проведения эксперимента.:
2.3.1 Высокоэнергетическая обработка титановой губки в аттриторе
2.3.2 Высокоэнергетическая обработка порошковых смесей в планетарной мельнице «САНД»
2.3.3 Горячее прессование
2.3.4 Разделение фракций
2.4 Методики исследований
2.4.1 Определение гранулометрического состава
2.4.2 Определение кажущейся плотности, открытой, общей (истинной), закрытой пористости и водопоглощения
2.4.3 Определение твердости по Виккерсу
2.4.4 Определение трещиностойкости
2.4.5 Определение прочности на сжатие

2.4.6 Приготовление шлифов и металлографический анализ
2.4.7 Рентгенофазовый анализ
2.4.8 Определение удельной поверхности
2.4.9 Статистическая обработка результатов
2.4.10 Использование электронно-вычислительной техники
3 Разработка и изготовление установки горячего прессования угп
3.1 Описание установки и расчёт конструктивных элементов
4 Высокоэнергетическая обработка порошковых систем
4.1 Механоактивация титановой губки
4.1.1 Основные задачи механоактивации и механосинтеза
4.1.2 Исследование механизма дробления титановой губки
4.1.3 Формирование мезо- и субструктуры
4.2 Механосинтез карбида титана
4.3 Механосинтез системы Ті
4.3.1 Расчёт энергонасыщенности
4.3.2 Механосинтез состава Ті
4.3.3 Механосинтез состава 9 Ті + 5 БіС + 3 ТіС
4.3.4 Фазовый состав частиц фракции менее 500 нм
5 Консолидация механосинтезированных порошковых композиций
5.1 Влияние параметров спекания на структуру композиционного материала на основе ТізБіСч
5.2 Горячее прессование композиций на основе Ті38іС2
6 Свойства композиционных материалов на основе карбосилицида титана
6.1 Механические свойства
6.2 Исследования износостойкости композиционного материала
Заключение
Список литературы
Приложения

2.3.2 Высокоэнергетическая обработка порошковых смесей в планетарной мельнице «САНД»
Элементарные порошки обрабатывали в планетарной мельнице САНД, для которой отношение угловой скорости барабана к угловой скорости кюветы составляет к = - 0,39, отношение радиуса планетарного вращения к радиусу кюветы п = 2,7. Частота вращения барабана находилась в пределах 240 - 360 об/мин, частота вращения кюветы - 620 930 об/мин
уменьшения намола постороннего материала с оснастки использовали титановые кюветы (приложение 1), для предотвращения окисления компонентов механосинтез проводили в вакууме. В качестве мелющих тел использовались стальные шары диаметром 8 и 15 мм, общей массой 750 г. Соотношение масс мелющих тел и обрабатываемого материала составляло 30:1.
Указанные параметры обеспечивают достаточную для механосинтеза порошковых систем энергонапряженность, обусловленную действием мелющих тел (шаров). Продолжительность механосинтеза составила 1, 1,5, 3, 6 и 10 часов.
2.3.3 Горячее прессование
Для получения плотных композитов использовалась разработанная и изготовленная соискателем экспериментальная установка горячего прессования, устройство и принцип работы которой подробно изложены в главе 3.
Композиционные материалы на основе карбосилицида титана прессовались при температурах 1300 - 1600 °С, в атмосфере вакуума (р < 10'2 Па) и инертного газа (аргон). Нагрев проводился со скоростью 10 град/мин. Давление прессования составляло 10-20 МПа, нагружение производили непосредственно перед началом нагрева. После окончания высокотемпературной выдержки образец остывал под нагрузкой с произвольной скоростью.