Реакционное горячее прессование керамики B$_4$C–CrB$_2$ и ее механические свойства
Д. В. Дикab,
Т. С. Гудымаb,
А. А. Филипповa,
В. М. Фоминa,
Ю. Л. Крутскийb a Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
b Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Аннотация:
Методом реакционного горячего прессования шихты из B
$_4$C, Cr
$_2$O
$_3$ и нановолокнистого углерода при усилии пресса 17,5 МПа, температуре 2000
$^{\circ}$C и времени выдержки 10 мин получены керамические композиты на основе B
$_4$C с молярной долей CrB
$_2$ 0 – 30%. Исследована возможность протекания химической реакции карбидоборного восстановления оксида металла в процессе горячего прессования. Показано, что в процессе синтеза CrB
$_2$ плотность B
$_4$C увеличилась за счет образования эвтектической жидкой фазы CrB
$_2$–B
$_4$C.
Относительная плотность всех композитов B
$_4$C–CrB
$_2$, полученных при данных условиях, превышает 90%. Получены зависимости микротвердости и модуля упругости образцов от концентрации пластичной фазы. С использованием последовательно моделей осреднения Рейсса и Фойгта определена зависимость модуля упругости гетерогенного материала с учетом пористости от объемной доли диборида хрома.
Ключевые слова:
керамика, карбид бора, диборид хрома, нановолокнистый углерод, горячее прессование, спекание, микроструктура, фазовый состав, микротвердость, модуль упругости.
УДК:
621.762.5
Поступила в редакцию: 04.08.2023
Исправленный вариант: 18.09.2023
Принята в печать: 25.09.2023
DOI:
10.15372/PMTF202315362