Керамические композиционные материалы нитрид бора - карбид кремния - кремний

• Автор: Гордеев, Игорь Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1Л Полиморфизм нитрида бора

1ЛЛ Кристаллическая структура различных модификаций нитрида бора..Л

1ЛЛЛ Слоистая структура нитрида бора

1Л Л .2 Тетраэдрическая структура нитрида бора

1Л .2 Физические свойства основных модификаций нитрида бора

1 Л.З Превращение сфалеритного нитрида бора в графитоподобный

1.2 Полиморфизм и физические свойства карбида кремния

1.2.1 Структура кристаллических форм карбида кремния
1.2.2 Механизмы образования карбида кремния
1.2.2.1 Диффузионный механизм
1.2.2.2 Механизм растворения-осаждения
1.2.3 Керамика на основе карбида кремния
1.3 Строение, свойства и применение пироуглерода
1.3.1 Строение и свойства пироуглерода
1.3.2 Применение пироуглерода
1.4 Заключение по литературному обзору
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗА
2.1 Характеристика исходных материалов
2.2 Методика исследования
2.2.1 Определение плотности и пористости композиционных материалов..
2.2.2 Определение предела прочности при изгибе
2.2.3 Определение модуля упругости
2.2.4 Определение твердости и трещиностойкости
2.2.5 Определение теплофизических свойств
2.2.6 Определение трибологических характеристик
2.2.7 Рентгенодифракционный анализ
2.2.8 Стойкость к эрозионному изнашиванию

2.2.9 Изучение микроструктуры
2.2.10 Обработка результатов эксперимента
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ НИТРИД БОРА-КАРБИД КРЕМНИЯ - КРЕМНИЙ
3.1 Теоретическое рассмотрение возможных методов получения композиционных материалов ВИ-БКЗ-Б
3.2. Исследования технологических методов получения материалов нитрида
бора - карбид кремния - кремний
ГЛАВА 4 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НИТРИД БОРА-КАРБИД КРЕМНИЯ - КРЕМНИЙ
4.1 Исследование структуры композитов ВИ-БЮ-Б!
4.1.1 Рентгенодифракционный анализ композиционных материалов
4.1.2 Микроскопические исследования композиционных материалов ВГТ-Б1С-Б
4.1.2.1 Оптическая микроскопия
4.1.2.2 Электронная микроскопия
4.2 Изучение свойств композиционных материалов ВЦ-Б1С-Б
4.2.1 Прочность композиционных материалов В1Ч-Б1С-Б
4.2.2 Твердость и трещиностойкость композиционного материала В1Гкуб— Б1С-Б
4.2.3 Стойкость композиционного материала ВМКуб-Б1С-Б1 к эрозионному изнашиванию
4.2.4 Теплофизические свойства материалов ВИ-Б1С—Б
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЯ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
МАТЕРИАЛОВ НИТРИД БОРА - КАРБИД КРЕМНИЯ - КРЕМНИЙ
5.1 Пара трения «кубический ВИ-БЮ-Б! - сталь»
5.2 Пара трения «гексагональный ВМ-Б1С-Б1 - сталь»
5.3 Пара трения «композит гексагональный В1Ч-Б1С-Б1 - композит гексагональный ВГ4-Б1С-БЬ>
5.4 Испытания экспериментальных образцов подшипников скольжения из
композиционного материала кубический нитрид бора - карбид кремния -
кремний
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СНДадс.) —> С (аде.) + Н2 (аде.) (1)
При повышении концентрации атомарного углерода в адсорбционном слое выше критической образуются зародыши новой фазы - пироуглерода, дальнейшее укрупнение которых происходит за счет присоединения других атомов углерода, диффундирующих в адсорбционном слое. Осуществлению процесса по гетерогенному механизму способствует понижение температуры, снижение концентрации углеводорода и другие факторы, подавляющие глубокие превращения в газовой фазе и локализующие процесс пиролиза непосредственно на поверхности [69, 70].
Гетерогенно-гомогенный механизм предполагает частичный переход реакции в объем, а именно, развитие гомогенных процессов, инициируемых активными частицами, генерируемыми с поверхности, например СНз* — радикалами [70]. Увеличение температуры и концентрации углеводорода интенсифицирует процесс в газовой фазе и приводит к образованию углеводородов с большой молекулярной массой, которые имеют более высокую скорость образования пироуглерода, чем исходные вещества: синтез
пироуглерода идет уже из больших углеродных ансамблей [65].
Дальнейшее повышение температуры синтеза приводит к гомогенному зарождению радикалов в газовой фазе и энергичному развитию радикальноцепных реакций в объеме реактора. Предельным продуктом такого превращения являются частицы дисперсного углерода - сажи.
Следует обратить внимание на роль поверхности в реализации гомогенного и гетерогенно-гомогенного механизмов. Поверхность является не только инициатором радикальных процессов, но и в большей степени их ингибитором, прерывая развитие цепных процессов и дезактивируя радикалы различных типов. Именно поэтому протекание гомогенных процессов может быть приостановлено увеличением отношения «площадь поверхности реакционного пространства/ объем реакционного пространства» [68, 71].