Получение керамических материалов в системах Mo-Si-B и Cr-Al-Si-B методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

• Автор: Потанин, Артём Юрьевич
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

1.2 СВС боридов и силицидов

1.2.1 СВС в системах Сг-В и Мо-В

1.2.2 СВС в системах Мо-Б1

1.3 Высокотемпературная керамика на основе Мо581В2

1.4 Силовое СВС- компактирование перспективных материалов

1.5 Катоды-мишени для ионно-плазменного напыления покрытий

ГЛАВА 2. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Исходные порошки и реакционные смеси
2.2 Расчет адиабатической температуры горения
2.3 Методики измерения температуры и скорости горения, расчет эффективной энергии активации
2.4 Динамическая дифрактография рентгеновского излучения
2.5 Методика остановленного фронта горения (ОФГ) закалкой в медном клине
2.6 Рентгеноструктурный фазовый анализ
2.7 Приготовление металлографических шлифов
2.8 Сканирующая электронная микроскопия
2.9 Силовое СВС- компактирование
2.10 Измерение плотности компактных продуктов синтеза
2.11 Измерение твердости компактных продуктов синтеза
2.12 Измерение скорости распространения звука в компактных продуктах синтеза

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ГОРЕНИЯ И СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ Мо-БНВ
ЗЛ Расчет адиабатической температуры горения. Анализ возможных механизмов СВС
3.2 Исследование влияния начальной температуры на температуру и скорость горения
3.3 Исследование механизма горения. Расчет эффективной энергии активации процесса
3.4 Анализ стадийности протекания химических реакций в волне горения методом динамического рентгеноструктурного анализа
3.5 Результаты экспериментов по закалке фронта горения. Исследование ОФГ
3.6 Получение и исследование состава, структуры и свойств компактных продуктов синтеза
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ГОРЕНИЯ И СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ Сг—АГ-БГ-В
4.1 Расчет адиабатической температуры горения. Анализ возможных механизмов СВС
4.2 Исследование влияния начальной температуры на температуру и скорость горения
4.3 Исследование механизма горения. Расчет эффективной энергии активации процесса
4.4 Результаты экспериментов по закалке фронта горения. Исследование ОФГ
4.5 Анализ стадийности протекания химических реакций в волне горения методом динамического рентгеноструктурного анализа
4.6 Получение и исследование состава, структуры и свойств компактных продуктов синтеза
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А ТИ 44-11301236-2014 на производство дисковых керамических мишеней-катодов на основе карбидов, боридов и силицидов титана, хрома и молибдена для ионно-плазменного осаждения многокомпонентных жаростойких покрытий 13
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ТУ 1984-032-11301236-2013 керамические мишени-катоды на основе карбидов, боридов и силицидов титана, хрома и молибдена для ионно-плазменного осаждения многокомпонентных жаростойких покрытий
ПРИЛОЖЕНИЕ В Ноу-хау: Способ получения керамических
композиционных мишеней-катодов на основе борида, алюминида и силицида хрома для магнетронного осаждения жаростойких покрытий
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Ноу-хау: Способ получения керамических
композиционных мишеней-катодов на основе борида и силицида молибдена для магнетронного осаждения жаростойких покрытий
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Акт опытно-промышленной проверки СВС- технологии получения дисковых мишеней-катодов в системах Мо-Бі-В, Сг-АІ-Бі-В
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Акт апробации дисковых керамических мишеней-катодов на основе боридов и силицидов хрома и молибдена для ионноплазменного осаждения многокомпонентных жаростойких покрытий

компактирования приведены в таблице 1.3.
В настоящее время на практике применяются две схемы проведения процесса силового СВС- компактирования [105].
Первая схема используется для получения тонких заготовок. В ней в качестве среды, передающей давление, используют порошки тугоплавких соединений ЪсОг, А1203, БЮ, ВЫ или чаще всего песок. Данный вид среды играет роль теплоизолятора и выступает в качестве среды, отводящей при горении основной реакционной смеси адсорбированные на поверхности порошковых компонентов газы и легкоплавкие примеси.
Во второй схеме применяют “жесткие” пресс-формы. В них проходит синтез крупногабаритных заготовок, у которых отношение толщины к диаметру заготовки близок к 1 (диаметр больше 50 мм).
Таблица 1.3 - Временные характеристики технологии силового СВС-
компактирования [19]
Параметр Временной диапазон, с
Время инициирования 0,3 - 0,
Время горения 12 - 1] 0,5-15,
Время задержки прессования 1:3 -1:3
Время прессования и выдержки под давлением и -1:3 и> о •I- оо о
Время разгрузки пресс-формы
Общее время процесса
После приложения к продуктам горения внешнего давления прессования происходит уплотнение (усадка), механизм которой определяется составом конечных продуктов синтеза. Наибольшее уплотнение образца будет происходить в случае содержания расплава, по меньшей мере одной из фазовых составляющих. Наличие легкоплавкой металлической связки в составе продуктов синтеза значительно ускоряет процесс скольжения зерен тугоплавкого соединения (карбида, борида, нитрида и др.), а расплав в этом случае выполняет роль смазки [19]. Если в