Дослідження впливу силіціювання на структуру та властивості гарячепресованого полікристалічного карбіду кремнію

Abstract

Вивчено закономірності спікання під тиском полікристалічних SiC–матеріалів різної дисперсності. Досліджено особливості формування структури, фазовий склад та властивості гарячепресованих матеріалів, отриманих з порошків SiC при тиску 10 і 25 МПа з подальшим силіціюванням. Показано, що у матеріалах, виготовлених з SiC розміром 5 мкм, просочення кремнієм відбувається повністю. Встановлено, що після силіціювання полікристалічного карбіду кремнію границя міцності під час згинання підвищується на 10%–80%, а тріщиностійкість – на 30%–80% залежно від вихідної пористості. Для матеріалу SiC, виготовленого з 5 мкм–порошку, фізико-механічні властивості досягають прийнятних значень: Rbm = 320 МПа, К1с = 3,5 МПа•м¹/².

Изучены закономерности спекания под давлением поликристаллических SiC–материалов различной дисперсности. Исследованы особенности формирования структуры, фазовый состав и свойства горячепрессованных материалов, полученных из порошков SiC при давлении 10 и 25 МПа с последующим силицированием. Показано, что в материалах, изготовленных из SiC размером 5 мкм, пропитка кремнием проходит полностью. Установлено, что после силицирования поликристаллического карбида кремния предел прочности при изгибе повышается на 10%–80%, а трещиностойкость на 30%–80% в зависимости от исходной пористости. Для материала SiC, изготовленного из 5 мкм–порошка, физико–механические свойства достигают приемлемых значений: Rbm = 320 МПа, К1с = 3,5 МПа•м¹/².

The regularities of sintering under pressure of polycrystalline SiC–materials of different dispersion are studied. The peculiarities of structure formation, phase composition and properties of hot pressed materials produced from SiC powders at a pressure of 10 and 25 MPa with followed by siliconizing have been researched. It is shown that in materials made from 5–micron SiC, impregnation with silicon occurs completely. It was found that after the siliconization of polycrystalline silicon carbide, the bending strength increased by 10%–80%, and crack resistance by 30%–80% depending on the initial porosity. For a SiC material, made from 5 μm powder, physical and mechanical properties reach acceptable values: Rbm = 320 МПа, К1с = 3,5 МПа•м¹/².