Структурообразование и механические свойства диборида циркония в присутствии активирующих спекание добавок

Abstract

Исследованы закономерности формирования структуры и механических свойств керамики на основе борида циркония при комбинированном вводе в систему активирующих спекание добавок углерода, борида вольфрама, а также силицидов циркония и вольфрама. Механические свойства изучены преимущественно методами индентирования с определением ряда прочностных характеристик керамики. Исследована природа различий свойств керамики, полученной в условиях вакуумного горячего прессования и горячего прессования в атмосфере СО—СО₂, которые зависят от зернограничной прочности формирующихся материалов и их дефектного состояния. Полученные данные позволяют оптимизировать методы получения, составы и структуру керамики для обеспечения необходимых механических свойств (прочности при сжатии, растяжении и изгибе, твердости, трещиностойкости).

Досліджено закономірності формування структури і механічних властивостей кераміки на основі бориду цирконію при комбінованому введенні в систему активуючих спікання добавок вуглецю, бориду вольфраму, а також силіцидів цирконію та вольфраму. Механічні властивості вивчено переважно методами індентування з визначенням ряду характеристик міцності кераміки. Досліджено природу відмінностей властивостей кераміки, отриманої в умовах вакуумного гарячого пресування і гарячого пресування в атмосфері СО—СО₂, котрі залежать від зернограничної міцності матеріалів, що формуються, та їх дефектного стану. Одержані дані дозволяють оптимізувати методи отримання, склади і структуру кераміки для забезпечення необхідних механічних властивостей (міцності при стиску, розтязі й вигині, твердості, тріщиностійкості).

The structure formation regularities and mechanical properties of ceramics based on zirconium boride at combined input of activating sintering additives of carbon, tungsten boride and zirconium, and tungsten silicide have been investigated. Mechanical properties with a range of strength properties of ceramics have been studied mainly by indentation method. The nature of ceramic properties differences obtained by vacuum hot pressing and by hot pressing in CO-CO₂ atmosphere, which comes to differences in the grain boundary strength materials formed and their defective state. The data obtained allow to optimize the manufacturing methods, composition and structure of the ceramic to provide necessary mechanical properties (compressive strength, tensile and flexural strength, hardness, fracture toughness).