Inorganic MaterialsInorganic MaterialsНеорганические материалы0002-337X3034-5588The Russian Academy of Sciences23186910.31857/S0002337X23070102QRCWDUArticlesСтатьиUnknownMicrohardness and Thermal Expansion of Some Binary and Ternary Boride Phases in the Ca–Ir–B SystemМикротвердость и термическое расширение некоторых двойных и тройных боридных фаз системы Ca–Ir–BLozanovV. V.ЛозановВ. В.lozanov.25@yandex.ruUtkinA. V.УткинА. В.lozanov.25@yandex.ruBaklanovaN. I.БаклановаН. И.lozanov.25@yandex.ruInstitute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesИнститут химии твердого тела и механохимии СО РАНInstitute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesИнститут химии твердого тела и механохимии СО Российской академии наук0107202359772673225122023Copyright ©; 2023, В.В. Лозанов, А.В. Уткин, Н.И. БаклановаCopyright ©; 2023, В.В. Лозанов, А.В. Уткин, Н.И. Бакланова2023В.В. Лозанов, А.В. Уткин, Н.И. БаклановаВ.В. Лозанов, А.В. Уткин, Н.И. Баклановаhttps://journals.rcsi.science/0002-337X/article/view/231869

We have studied the thermal expansion of CaIr4B4, IrB1.1, and CaB6. The results demonstrate that the crystal lattices of these phases expand linearly with temperature and that their thermal expansion coefficients lie in the range (5–10) × 10–6 K–1. We have determined the average microhardness of the CaIr4B4, IrB1.1, and CaB6 phases. The average microhardness of the CaIr4B4 phase is ~15 GPa, which is a factor of 3 lower than that of the CaB6 phase

Изучено термическое расширение CaIr4B4, IrB1.1 и CaB6. Показано, что кристаллические решетки этих фаз расширяются линейно с температурой, а величины коэффициентов термического расширения находятся в пределах (5–10) × 10–6 K–1. Определены средние значения микротвердости фаз CaIr4B4, IrB1.1 и CaB6. Средняя величина микротвердости фазы CaIr4B4 составила ~15 ГПа, что в 3 раза меньше значения, полученного для фазы CaB6.

iridiumiridium boridescalcium hexaboridethermal expansionmicrohardnessиридийбориды иридиягексаборид кальциятермическое расширениемикротвердостьАвторы благодарят А.В. Ухину, Т.А. Борисенко, Я.А. Никифорова.Hanquist K.M., Boyd I.D. Plasma Assisted Cooling of Hot Surfaces on Hypersonic Vehicles // Front. Phys. 2019. V. 7. P. 9. https://doi.org/10.3389/fphy.2019.00009Колычев А.В., Керножицкий В.А., Чернышов М.В. Термоэмиссионные методы охлаждения термонапряженных элементов перспективных многоразовых средств выведения // Изв. вузов. Авиационная техника. 2019. № 4. С. 132–137.Simonenko E.P., Sevast’yanov D.V., Simonenko N.P., Sevast’yanov V.G., Kuznetsov N.T. Promising Ultra-High-Temperature Ceramic Materials for Aerospace Applications // Russ. J. Inorg. Chem. 2013. V. 58. № 14. P. 1669–1693. https://doi.org/10.1134/S0036023613140039Симоненко Е.П., Симоненко Н.П., Севастьянов В.Г., Кузнецов Н.Т. Ультравысокотемпературные керамические материалы: современные проблемы и тенденции. М.: ИП Коняхин А.В., 2020. 324 с.Ren X., Li H., Chu Y., Fu Q., Li K. Ultra-High-Temperature Ceramic HfB2-SiC Coating for Oxidation Protection of SiC-Coated Carbon/Carbon Composite // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2014. V. 12. P. 560–567. https://doi.org/10.1111/ijac.12241Погожев Ю.С., Потанин А.Ю., Рупасов С.И., Левашов Е.А., Волкова В.А., Ташев В.П., Тимофеев А.Н. Структура, свойства и окислительная стойкость перспективной керамики на основе HfB2–SiC // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2020. № 3. С. 41–54. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2020-3-41-54Свойства, получение и применение тугоплавких соединений / Под ред. Косолаповой Т.Я. М.: Металлургия, 1986. 928 с.Chen C.-H., Aizawa T., Iyi N., Sato A., Otani Sh. Structural Refinement and Thermal Expansion of Hexaborides // J. Alloys Compd. 2004. V. 366. P. L6–L8. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(03)00735-7Wei Y.-K., Yu J.-X., Li Zh.-G., Cheng Y., Ji G.-F. Elastic and Thermodynamic Properties of CaB6 Under Pressure from First Principles // Physica B. 2011. V. 406. P. 4476–4482. https://doi.org/10.1016/j.physb.2011.09.011Несмелов Д.Д., Турцова А.И., Федоров Е.В., Орданьян С.С. Политермический разрез SiC–CaB6 системы B–C–Si–Ca // Огнеупоры и техническая керамика. 2014. № 11–12. С. 3–8.Serebryakova T.I., Ochkas L.F., Shaposhnikova T.I., Tkachenko Yu.G., Martynenko E.N., Strashinskaya L.V., Kopylova L.I., Vereshchaka V.M. Influence of Addition of Calcium Hexaboride on the Structure and Properties of Hot-Pressed Titanium Boride Ceramic // Powder Metall. Met. Ceram. 1998. V. 37. P. 507–511. https://doi.org/10.1007/BF02675813Бакланова Н.И., Лозанов В.В., Кульков А.А., Антипов Е.А., Титов А.Т. Особенности поведения некоторых тугоплавких соединений гафния и тантала в потоках плазмы // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. № 3. С. 257–263. https://doi.org/10.1134/S0002337X19030047Baklanova N.I., Lozanov V.V., Titov A.T. The First Evidence of the High Oxidation Resistance of the Novel Ternary Tantalum-Iridium-Boron Phase // Corros. Sci. 2019. V. 160. P. 108178. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.108178Lozanov V.V., Utkin A.V., Gavrilova T.A., Titov A.T., Beskrovny A.I., Letyagin G.A., Romanenko G.V., Baklanova N.I. New Hard Ternary Hf–Ir–B Borides Formed by Reaction Hafnium Diboride with Iridium // J. Am. Ceram. Soc. 2022. V. 105. P. 2323–2333. https://doi.org/10.1111/jace.18234Лозанов В.В., Гаврилова Т.А., Бакланова Н.И. Фазообразование в системе гексаборид кальция – иридий // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 6. https://doi.org/10.31857/S0044457X22602152CaB6 Crystal Structure: Datasheet from “PAULING FILE Multinaries Edition – 2012” // Springer Materials (https://materials.springer.com/isp/crystallographic/docs/sd_1721776)Zeiringer I., Cheng X., Chen X.-Q., Bauer E., Giester G., Rogl P.F. Crystal Structures and Constitution of the Binary System Iridium-Boron // Sci. China Mater. 2015. V. 58. P. 649–668. https://doi.org/10.1007/s40843-015-0078-6Самсонов Г.В., Косенко В.А., Рудь Б.М., Сидорова В.Г. Исследование условий получения и свойств соединения IrB1.1 // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1972. Т. 8. № 4. С. 771–772.