Особливості фазо- та структуроутворення при реакційному гарячому пресуванні композитів системи ZrB₂–SiC

Abstract

Досліджено закономірності фазо- й структуроутворення керамічних композиційних матеріялів системи ZrB₂–SiC, одержаних методою гарячого пресування порошків ZrC, Si, B4C та ZrB₂ за температури у 1800°С і тиску у 27 МПа протягом 5 хв. Вміст карбіду кремнію в синтезованих матеріялах сягає 50% об. Встановлено, що процес консолідації матеріялу визначається в основному фізико-хемічними перетвореннями, що відбуваються під час гарячого пресування між компонентами шихти. Ущільнення композитів відбувається у кілька етапів, що відповідають тим чи іншим реакціям з утворенням проміжної (ZrSi₂) та кінцевих (ZrB₂ та SiC) фаз.

Исследованы закономерности фазо- и структурообразования керамических композиционных материалов системы ZrB₂–SiC, полученных методом горячего прессования порошков ZrC, Si, B4C и ZrB₂ при температуре 1800°С и давлении 27 МПа в течение 5 мин. Содержание карбида кремния в синтезированных материалах достигает 50% об. Установлено, что процесс консолидации материала определяется в основном физико-химическими превращениями, происходящими во время горячего прессования между компонентами шихты. Уплотнение композитов происходит в несколько этапов, соответствующих тем или иным реакциям с образованием промежуточной (ZrSi₂) и конечных (ZrB₂ и SiC) фаз.

The ZrB₂–SiC phase and structure formation during hot pressing of ZrC, Si, B4C and ZrB₂ powder mixtures at 1800°С and 27 MPa for 5 min is investigated. Content of SiC in sintered materials reaches 50% vol. As shown, the material consolidation process strongly determined by physicochemical transformations during the sintering. Composite shrinkage passes through several stages, which correspond to certain reactions with formation of intermediate (ZrSi₂) and final (ZrB₂ and SiC) phases.