Влияние иттрия на свойства композитов ZrB2–SiC, армированных углеродным волокном

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Предложен способ, позволяющий снизить температуру проведения жидкофазного силицирования при формировании керамических композитов с матрицей на основе карбида кремния и диборида циркония с помощью формирования легкоплавкой эвтектики кремния и иттрия. С помощью термодинамических расчетов проведено обоснование и показана целесообразность введения иттрия в силицирующий агент. Впервые проведено жидкофазное силицирование композитов при температуре ниже температуры плавления кремния, что привело к снижению степени деградации углеродного волокна и при этом позволило сохранить высокую плотность и однородность получаемой матрицы.

About the authors

Институт химии твердого тела и механохимии СО Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Email: utkin@solid.nsc.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18; Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Институт химии твердого тела и механохимии СО Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Author for correspondence.
Email: utkin@solid.nsc.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18; Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Институт химии твердого тела и механохимии СО Российской академии наук

Email: utkin@solid.nsc.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18

Институт химии твердого тела и механохимии СО Российской академии наук

Email: utkin@solid.nsc.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18

Институт химии твердого тела и механохимии СО Российской академии наук

Email: utkin@solid.nsc.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18

References

  1. Zhao J., Cai R., Ma Z., Zhang K., Liang H., Qiu H., Liu S., Xie W. Preparation and Properties of C/SiC Composites Reinforced by High Thermal Conductivity Graphite Films // Diamond Relat. Mater. 2021. V. 116. P. 108376. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2021.108376
  2. Cheng L., Xu Y., Zhang L., Luan X. Oxidation and Defect Control of CVD SiC Coating on Three-Dimensional C/SiC Composites // Carbon. 2002. V. 40. № 12. P. 2229–2234. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(02)00103-3
  3. Asl M.S., Nayebi B., Ahmadi Z., Zamharir M.J., Shokouhimehr M. Effect of Carbon Additives on the Properties of ZrB2-based Composites: A Review // Ceram. Int. 2018. V. 44. P. 7334–7348. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.01.214
  4. Bansal N.P., Lamon J., Narottam P. Ceramic Matrix Composites: Materials, Modeling and Technology. Hoboken: Wiley, 2014. 725 p.
  5. Уткин А.В., Прокип В.Э., Банных Д.А., Голосов М.А., Бакланова Н.И. Микроструктура и механические свойства композитов C/(ZrB2-SiC), полученных из керамических лент // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 2. С. 192–199. https://doi.org/10.31857/S0002337X22020142
  6. Xiao Y., Che J., Ji F. Study on Oxidation Resistance of Tyranno/C Composite Fiber // Mater. Chem. Phys. 2004. V. 83. № 1. P. 104–106. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2003.09.007
  7. Yang D., Dong S., Hong C., Zhang X. Preparation, Modification, and Coating for Carbon-Bonded Carbon Fiber Composites: A Review // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 11. P. 14935–14958. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.03.055
  8. Shukla A., Kang Y.-B., Pelton A.D. Thermodynamic Assessment of the Ce–Si, Y–Si, Mg–Ce–Si and Mg–Y–Si Systems // Int. J. Mater. Res. 2009. V. 100. № 2. P. 208–217. https://doi.org/10.3139/146.110003
  9. Кузнецов Ф.А. Фундаментальные основы процессов химического осаждения пленок и структур для наноэлектроники. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2013. 176 с.
  10. Matthews F.L., Rawlings R.D. Composite Materials: Engineering and Science. Cambridge: Woodhead, 1999. 486 p.
  11. Williams P.A., Sakidja R., Perepezko J.H., Ritt P. Oxidation of ZrB2–SiC Ultra-High Temperature Composites Over a Wide Range of SiC Content // J. Eur. Ceram. Soc. 2012. V. 32. № 14. P. 3875–3883. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2012.05.021
  12. Blanton T., Gates-Rector S. The Powder Diffraction File: A Quality Materials Characterization Database // Powder Diffr. 2019. V. 34. № 4. P. 352–360. https://doi.org/10.1017/S0885715619000812
  13. Levin I. NIST Inorganic Crystal Structure Database (ICSD). National Institute of Standards and Technology. 2018. https://doi.org/10.18434/M32147

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (4MB)
3.

Download (4MB)
4.

Download (105KB)
5.

Download (4MB)

Copyright (c) 2023 Р.А. Орбант, А.В. Уткин, Д.А. Банных, М.А. Голосов, Н.И. Бакланова

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).