Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Загрузка...

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Болдин М.С., Нохрин А.В., Чувильдеев В.Н., Сахаров Н.В., Шотин С.В., Жарков Е.А




ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭВОЛЮЦИИ СТРУКТУРЫ КОНСТРУКЦИОННЫХ КЕРАМИК ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОМ ПЛАЗМЕННОМ СПЕКАНИИ

Научно-исследовательский физико-технический институт Нижегородского госу- дарственного университета им. Н.И. Лобачевского, г. Нижний Новгород nokhrin@nifti.unn.ru

 

В работе описана эволюция структуры керамики Al2O3 в процессе высоко- скоростного электроимпульсного плазменного спекания (ЭИПС).

В качестве объекта исследования выступали порошки a-Al2O3 дисперсностью 0.85÷1.0 мкм. ЭИПС проводилось при температурах до Т = 1400 0С; длительность спекания не превышала t = 45 мин; скорость набора температуры Vн =

100÷2500 0С/мин. Плотность образцов измерялась методом гидростатического

взвешивания в воде. Анализ микроструктуры образцов проводился с помощью растрового электронного микроскопа Jeol JSM-6490 с рентгеновским микроанали- затором INCA 350. Твердость по Викерсу (HV) измерялась при нагрузке 9.8 Н, трещиностойкость (KIC) определялась по методу Палмквиста.


Анализ структуры образцов полученных при Vн = 100 0С/мин показывает, что консолидация порошка a-Al2O3 начинается при температуре Т = 1260 0С, а уплот- нение керамики, связанное с процессами спекания частиц порошка друг к другу, заканчивается при Т = 1350 0С. Дальнейшее уплотнение керамики связано с про- цессами рекристаллизации, приводящими к увеличению размера зерна (от 2 до 4 мкм) и появлению зерен аномального роста (до 40 мкм).

Керамика Al2O3 полученная при Т = 1440 0С, Vн = 100 0С/мин и выдержке в течение 1 мин, имеет размер зерна d = 7 мкм, плотность ~ 99.5% (ρ = 3.970 г/см3), твердость HV = 16.7 ГПа, трещиностойкость KIC = 3.0 МПа·м1/2. Выдержка в тече- ние 3 мин приводит к увеличению размера зерна до d = 10 мкм, увеличению плот- ности до 99.7% и снижению твердости и трещиностойкости до HV = 16.5 ГПа и KIC

= 2.8 МПа·м1/2, соответственно. Увеличение времени выдержки до 30 мин приво-

дит к формированию крупнозернистой высокоплотной структуры (d = 250 мкм, ρ ~

99.9%), а также к снижению HV и KIC до 15.8 ГПа и 1.1 МПа·м1/2, соответственно.

Исследование влияния скорости ЭИПС на параметры структуры и физико- механические свойства оксида алюминия показывает, что нагрев порошка a-Al2O3 со скоростью Vн = 2500 0С/мин позволяет сформировать мелкозернистую структуру (d = 1.5 мкм) и получить керамику с высокими прочностными характеристиками (твердость HV = 20 ГПа, трещиностойкость KIC = 3.6 МПа·м1/2).

В работе описаны результаты экспериментальных исследований влияния час- тиц активаторов (MgO, Y2O3) и нано- и ультрадисперсных упрочняющих частиц SiC на кинетику консолидации Al2O3-керамики при ЭИПС, а также результаты ис- следований физико-механических свойств нанокомпозитов Al2O3-SiC с разным со- держанием упрочняющих частиц. Проведен анализ влияния температурно- скоростных режимов ЭИПС (скорость нагрева и охлаждения, температура и время спекания, величина приложенного давления, ступенчатые режимы отжига) на структуру и свойства дисперсно-упрочненных керамик.



Авторы благодарят за поддержку ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» и ФЦП «Исследования и разработки по при- оритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007- 2013 годы».





Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 43; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 23.20.248.132
Генерация страницы за: 0.005 сек.