Получение субмикронного порошка карбида кремния и наноструктурированной керамики на его основе

• Автор: Московских, Дмитрий Олегович
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Карбид кремния

1.1.1 Общие представления о карбиде кремния

1.1.2 Кристаллические модификации SiC

1.1.3 Плотность SiC

1.1.4 Модуль упругости SiC

1.1.5 Оптико-электрические свойства

1.1.6 Методы получения карбида кремния

1.1.6.1 Метод Ачесона

1.1.6.2 Метод Лели
1.1.6.3 Метод физического транспорта паров
1.1.6.4 Золь-гель технология
1.2 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез
1.2.1 Общие представления о СВС
1.2.2 СВС карбида кремния
1.2.3 Применение предварительного подогрева
1.2.4 Применение электрического тока
1.2.5 Применение химических добавок
1.2.6 Применение реакций Si-C-воздух/азот
1.2.7 Применение окислительно-восстановительных реакций
1.2.7.1 Термодинамический анализ
1.2.7.2 Получение SiC в системе Si02-C-Mg
1.2.8 Выводы раздела
1.3 Механическая активация
1.3.1 Общие представления о МА
1.3.2 Основные характеристики МА
1.3.3 Применение МА
1.3.4 МА в системе Si-C

1.4 Искровое плазменное спекание
1.4.1 Общие представления об ИПС
1.4.2 Применение ИПС
1.4.3 ИПС в системе Бг-С
1.5 Постановка задачи
ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Исходные компоненты
2.2 Механическая активация
2.3 Исследование различных режимов движения шаров при МА
2.4 Определение удельной поверхности
2.5 Сканирующая электронная микроскопия
2.6 Энергодисперсионная спектроскопия
2.7 Просвечивающая электронная микроскопия
2.8 Рентгенофазовый анализ
2.9 Расчет адиабатической температуры горения
2.10 Определение скорости и температуры горения
2.11 Искровое плазменное спекание
2.12 Измерение относительной плотности
2.13 Дилатометрия
2.14 Измерение микротвёрдости и трещиностойкости
ГЛАВА III. МЕХАНИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ
3.1 Исследование различных режимов МА
3.2 Характеристика реакционных смесей Б1+С после МА
3.3 Динамика структурных превращений в смеси 81+С в процессе МА
3.4 Выводы по главе 111 ГЛАВА IV. СИНТЕЗ СУБМИКРОННЫХ ПОРОШКОВ КАРБИДА
КРЕМНИЯ
4.1 Описание СВС реакционных смесей БЕС после МА
4.2 Другие методы активации СВС в системе 81-С
4.3 Фазовый состав и микроструктура СВС-порошков БЮ

4.4 Выводы по главе
ГЛАВА V. ИСКРОВОЕ ПЛАЗМЕННОЕ СПЕКАНИЕ КАРБИДОКРЕМНИЕВОЙ КЕРАМИКИ
5.1 Искровое плазменное спекание СВС-порошков БЮ
5.2 Оптимизация искрового плазменного спекания
5.3 Выводы по главе
ГЛАВА VI. СВОЙСТВА КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ Б1С
6.1 Механические свойства
6.2 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Патент РФ: Способ получения нанопорошка карбида
кремния
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт стендовых испытаний керамических вставок из субмикронного порошка карбида кремния для абразивоструйных сопел с прямым каналом

І СО ИСТОЧНИК
І ль притани*
фронт
продукт реакции горения
реа кцион ная смесь
Время, с
Рисунок 9 - схема СВС процесса с применением электрического тока (а) и характеристическая диаграмма в момент СВС (б) - ток (I), напряжение (V) и удельное сопротивление (Я))
В результате удалось синтезировать р-БіС порошок [55], с морфологией в виде пластин толщиной ~ 2 мкм и размером ~ 20 мкм (Рисунок 10). Данный подход, также широко используются для синтеза различных сложных керамик (АПЧ-БіС; Мо8І2-8іС и т.д.), которые не могут быть получены обычными способами [56-58]
Рисунок 10 - Микроструктура карбида кремния, после СВС с применением
электрического тока