CC BY
28смесей (активированные и нет, с различным размером частиц и др.). Методика экспериментов предусматривала проведение термообработки компактов при температуре перитектики в различной среде (воздух, вакуум, инертный газ) с последующим исследованием продуктов методами рентгенофазового анализа и электронной растровой микроскопии.
Лигатуры на основе компактов группы никель-магний используются как высококачественные модификаторы при производстве чугунов с шаровидным графитом, особенно никельсодержащих и данная группа приводит к значительному росту эффективности усвоения магния в жидком чугуне.
ТВЕРДОФАЗНОЕ СПЕКАНИЕ НАНОПОРОШКОВЫХ КОМПАКТОВ 8Ю-АЬОз ПОЛУЧЕННЫХ ХОЛОДНЫМ ИЗОСТАТИЧЕСКИМ ПРЕССОВАНИЕМ
Прилипко С.Ю. молодой ученый, Кудрявцев Ю.А., Беличко Д.Р., Глазунова
В.А., Волкова Г.К., Герасименко В.М.
Донецкий физико-технический институт, Донецк, supriUpko@maU.ru DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10026
Керамические композиты на основе SiC и А12О3 известны своими высокими эксплуатационными характеристиками, такими как высокая твердость, огнеупорность и химическая стойкость. При этом наличие А12О3 позволяет интенсифицировать процесс получения плотного материала и снизить его стоимость, а снижение температуры спекания дало бы возможность не только значительно повысить эффективность его производства, но и позволило бы использовать менее дорогое нагревательное оборудование.
Данная работа посвящена исследованию спекания керамики из смеси нанопорошков карбида кремния и оксида алюминия, представленного двумя модификациями (а-Л12О3 и у-Л12О3). Фотографии порошков представлены на рисунке 1.
а б в
Рис.1. Фотографии структуры порошков а - нанодисперсного гранулированного Б1С (средний размер гранул 100 мкм, размер кристаллитов 300 нм); б - а-АЬОз (средний размер кристаллитов 40 нм); в - у-АЬОз(средний размер кристаллитов 5 нм).
Для исследования зависимости спекания от количественного соотношения компонентов были приготовлены смеси порошков состава 40%81С+60%а-А12Оз и 5%81С+95%а-А12Оз. Также исследовалось влияние давления холодного изостатического прессования на плотность компактов и спеченных образцов. Для состава 5%81С+95%у-А12Оз изучалось влияние давления холодного изостатического прессования в диапазоне от 0,2 до 0,8 ГПа. Спекание керамики осуществлялось в индукционной печи при температуре 1550°С в течение 2ч в атмосфере аргона. Результаты исследований сведены в таблицу 1.
Таблица 1. Плотности компактов и спеченных образцов SiC- А12О3 в зависимости от количества компонентов, их исходной кристаллической _структуры и давления холодного изостатического прессования.
Серия Состав Р, ГПа р компакта, г/см3 р керамики, г/см3
А2 40°/с^Ю+60%а-А12О3 0,2 1,89 2,02
В2 50/с^С+95%у-А12О3 0,2 1,70 3,22
В5 5%SiC+95%Y-Al2Oз 0,5 1,70 3,18
В8 5%SiC+95%Y-Al2Oз 0,8 1,76 3,28
С2 5%SiC+95%а-Al2Oз 0,2 1,96 3,65
Из приведенных результатов следует, что плотности компактов выше при использовании а-А12Оз, однако это объясняется тем, что теоретическая плотность этой модификации на 10% выше, чем у-А12О3 (3,99 и 3,68г/см3 соответственно). Следует отметить, что приведенные кристаллические модификации А12О3 актуальны только для стартового состава порошков, так как при температуре свыше 1000°С оксид алюминия переходит в а-форму.
Тем не менее, после спекания плотность среди образцов с равным количеством Б1С существенно выше для состава, в котором использовался нанопорошок а-А12О3. Увеличение количества БЮ до 40% привело к тому, что усадка этого образца при данной температуре спекания оказалась крайне низкой.
Из анализа полученных результатов можно сделать вывод о перспективности использования нанопорошка а-А12О3 с небольшим количеством карбида кремния, поскольку такое сочетание позволяет получать
плотную керамику при достаточно низких для такой системы температурах спекания и давлений холодного изостатического прессования.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ДИСПЕРСНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ
Мордасов М.Д. студент
Тамбовский государственный технический университет, Тамбов, makaveli. mordasov@yandex. т
DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10027
В современных экономических условиях актуальной является задача повышения эксплуатационных и технологических свойств материалов и изделий. Одним из путей решения этой задачи является применение различных модифицирующих добавок [1].
Широкое применение в промышленном производстве имеют полимерные композиционные материалы, спектр уникальных свойств которых получают за счет введения в полимерную матрицу различных наполнителей. Перспективным является использование в качестве наполнителя кремнезема в различных его структурных состояниях: гидратированный диоксид кремния (белая сажа (аморфный дисперсный кремнезем)) применяется в качестве усиливающего наполнителя полимерных материалов в машиностроении, шинной, резинотехнической, химической, легкой и других отраслях промышленности, добавка коллоидного диоксида кремния обеспечивает получение легких, прочных цветных резин для изготовления подошв обуви, прорезиненных тканей, изделий санитарии, гигиены и т.д., коллоидный диоксид кремния является активным наполнителем в производстве силиконовых эластомеров, диоксид кремния как модифицирующая добавки в клеящие составы на основе сополимеров этилена и винилацетата, повышает когезионную прочность и эластичность клеевого шва, а также его термостабильность. Кремнезем является незаменимым наполнителем полимерных и полимерминеральных материалов конструкционного назначения [2].
В настоящей работе проведены исследования структуры и свойств кремнеземсодержащих дисперсных наполнителей: трепел, карьерный и кварцевый песок.
Подготовка материалов включала следующие основные этапы:
- сушка в печи при температуре 200оС в течение 2 часов;
- измельчение с использованием щековой дробилки ЩД-6 до размера частиц не превышающего 2 мм;
