Титанирование композитных волокон C/SiC в расплаве солей KCl–LiCl–K2TiF6 и получение из них керамики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено титанирование композитных волокон C/SiC со структурой сердцевина–оболочка методом синтеза в расплаве солей. В качестве реакционной среды использовали смесь солей KCl, LiCl и K2TiF6, в качестве титанирующего агента – порошок металлического титана. Титанирование проводили при 800°C в стационарной атмосфере аргона. Из титанированных волокон методом одноосного горячего прессования при температуре 1800°С и давлении 30 МПа получена керамика. Изучена микроструктура и фазовый состав волокон и горячепрессованных образцов. Установлено, что в ходе титанирования образуются фазы Ti5Si3 и TiC, а в ходе горячего прессования фаза Ti5Si3 реагирует с углеродной сердцевиной композитных волокон C/SiC с образованием в качестве титансодержащего продукта карбида титана TiC. Установлено, что увеличение количества титана в солевом расплаве приводит к уменьшению пористости и незначительному увеличению прочности горячепрессованной керамики.

Об авторах

Е. И. Истомина

Институт химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Email: istomina-ei@yandex.ru
ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167982 Россия

П. В. Истомин

Институт химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Email: istomina-ei@yandex.ru
ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167982 Россия

А. В. Надуткин

Институт химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Email: istomina-ei@yandex.ru
ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167982 Россия

В. Э. Грасс

Институт химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Email: istomina-ei@yandex.ru
ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167982 Россия

И. М. Беляев

Институт химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Email: istomina-ei@yandex.ru
ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167982 Россия

О. Г. Баева

Институт химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Email: istomina-ei@yandex.ru
ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167982 Россия

В. О. Тарасов

Институт химии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Email: istomina-ei@yandex.ru
ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, 167982 Россия

Е. М. Тропников

Институт геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: istomina-ei@yandex.ru
ул. Первомайская, 54, Сыктывкар, 167982 Россия

Список литературы

  1. Xingui Z., Yua Y., Changrui Z. et al. // Mater. Sci. Eng., A. 2006. V. 433. P. 104. https://doi.org/10.1016/j.msea.2006.06.060
  2. Deng J., Wei Y., Liu W. // J. Am. Ceram. Soc. 1999. V. 82. № 6. P. 1629. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1999.tb01976.x
  3. Filipuzzi L., Camus G., Naslain R. // J. Am. Ceram. Soc. 1994. V. 77. № 2. P. 459. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1994.tb07015.x
  4. Гаршин А.П., Кулик В.И., Нилов А.С. // Новые огнеупоры. 2012. № 2. С. 43.
  5. Воробьёв А.А., Кулик В.А. и др. // Известия ПГУПС. 2020. Т. 17. № 2. С. 210. https://doi.org/10.20295/1815-588X-2020-2-210-220
  6. Krenkel W., Berndt F. // Mater. Sci. Eng., A. 2005. V. 412. № 1–2. P. 177. https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.08.204
  7. Fan S., Yang C., He L. et al.// Rev. Adv. Mater. Sci. 2016. V. 44. P. 313.
  8. Гаршин А.П., Кулик В.И., Матвеев С.А. и др. // Новые огнеупоры. 2017. Т. 4. С. 20. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-4-20-35
  9. Yang J., Ai Y., Lv X. et al. // J. Int. Appl. Ceram. Technol. 2021. V. 18. №. 2. P. 449. https://doi.org/10.1111/ijac.13655
  10. Крамаренко Е.И., Кулаков В.В., Кенигфест А.М. и др. // Изв. Самар. Науч. центра РАН. 2011. Т. 13. № 4. С. 759.
  11. Воротыло С., Левашов Е.А., Потанин А.Ю. и др. // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2020. Т. 1. С. 41. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2020-41-54
  12. Орбант Р.А., Уткин А.В. Банных Д.А. и др. // Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 11. С. 1253. https://doi.org/10.31857/s0002337x2311009x
  13. Istomina E.I., Istomin P.V., Nadutkin A.V. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 16. P. 22587. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.04.270
  14. Истомина Е.И., Истомин П.В., Надуткин А.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 8. С. 977. https://doi.org/10.1134/S0036023621080088
  15. Гаршин А.П. Материаловедение. Техническая керамика в машиностроении / Учебник для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во Юрайт. 2024. 296 с.
  16. Nadeau J.S. // Am. Ceram. Soc. Bull. 1973. V. 52. № 2. P. 170.
  17. Kinoshita M., Matsumura H., Iwasa M., Hayami R. // J. Ceram. Soc. Jpn. 1981. V. 89. № 6. P. 302.
  18. Yano T., Budiyanto K., Yoshida K., Iseki T. // Fusion Eng. Des. 1998. V. 41. P. 157.
  19. Zou Ch., Ou Y., Zhou W., Li Zh. et al. // Mater. 2024. V. 17. № 5. P. 1182. https://doi.org/10.3390/ma17051182
  20. Перевислов С.Н., Лысенков А.С. и др. // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 2. С. 206. https://doi.org/10.7868/S0002337X17020099
  21. Samanta A.K., Dhargupta K.K., De A.K., Ghatak S. // Ceram. Int. 2000. V. 26. P. 831. https://doi.org/10.1016/S0272-8842(00)00050-X
  22. Ye H., Rixecker G., Haug S., Aldinger F. // J. Eur. Ceram. Soc. 2002. V. 22. Р. 2379. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(02)00006-7
  23. Kirianov A., Yamaguchi A. // Ceram. Int. 2000. V. 26. Р. 441. https://doi.org/10.1016/S0272-8842(99)00080-2
  24. Zhou Y., Hirao K. et al. // J. Mater. Res. 2003. V. 18. № 8. P. 1854. https://doi.org/10.1557/JMR.2003.0259
  25. Van Dijen F.K., Mayer E.// J. Eur. Ceram. Soc. 1996. V. 16. Р. 413. https://doi.org/10.1016/0955-2219(95)00129-8
  26. Rixecker G., Wiedmann I., Rosinus A., Aldinger F. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2001. V. 21. P. 1013. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(00)00317-4
  27. Biswas K., Rixecker G., Wiedmann I., Scweizer M. et al. // Mater. Chem. Phys. 2001. V. 67. P. 180. https://doi.org/10.1016/S0254-0584(00)00437-5
  28. Ye H., Rixecker G., Haug S., Aldinger F. // J. Eur. Ceram. Soc. 2002. V. 22. Р. 2379. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(02)00006-7
  29. Maitre A., Put A.V., Laval J. P., Valette S., Trolliard G. // J. Eur. Ceram. Soc. 2008. V. 28. P. 1881. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2008.01.002
  30. Guo W., Xiao H., Liu J., Liang J. et al. // Ceram. Int. 2015. V. 41. № 9. P. 11117. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.05.059
  31. Magnani G., Beltrami G. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2001. V. 21. № 5. P. 633. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(00)00244-2
  32. Huang Z.H., Jia D.C., Liu Y.G. // Ceram. Int. 2003. V. 29. Р. 13. https://doi.org/10.1016/S0272-8842(02)00082-2
  33. Житнюк С.В. // Труды ВИАМ. 2019. № 3. С. 79.
  34. Raju K., Yoon D.H // Ceram. Int. 2016 V. 42. № 16. P. 17947. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.09.022
  35. Марков М. А., Николаев А. Н., Чекуряев А. Г. и др. // Физика и химия стекла. 2024. Т. 50. № 3. С. 24. https://doi.org/10.31857/S0132665124030035
  36. Suzuki K., Somiya S., Inomata Y. Ceramics / V. 2. London: Elsevier, 1991. P. 163.
  37. Zhu Y., Qin Z., Chai J.et al. // Metall. Mater. Trans. A. 2022. V. 53. P. 1188. https://doi.org/10.1007/s11661-021-06554-5
  38. Singh S., Pai K. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 10. Part B. P. 14809. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.10.068
  39. Baitalik S., Molla A.R., Kayal N. // J. Alloys Compd. 2018. V. 767. № 30. P. 302. https://doi: 10.1016/j.jallcom.2018.07.069
  40. Симоненко Н.П., Николаев В.А., Симоненко Е.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2016. Т. 61. № 12. С. 1566. https://doi.org/10.1134/S0036023616120184
  41. Истомина Е.И., Истомин П.В., Надуткин А.В. и др. // Сборник тезисов докладов. ХХII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Том 1. М.: ООО “Адмирал Принт”. 2024. С. 404
  42. Huang Z, Li F., Jiao Ch. et al. // Ceram. Int. 2016. V. 42. № 5. P. 6221. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.01.004
  43. Gupta S.K., Mao Y.// J. Phys. Chem. 2021. V. 125. P. 6508. https://doi.org/ 10.1021/acs.jpcc.0c10981
  44. Li S., Song J., Che Y., Jiao S. et al. // Energ. Environ. Mater. 2023. V. 6. P. e12339. https://doi.org/ 10.1002/eem2.12339
  45. Liu X., Wang Z., Zhang S. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2011. V. 8. P. 911. https://doi.org/10.1111/j.1744- 7402.2010.02529.x
  46. Soe H.N., Khangkhamano M., Sangkert S. et al. // Mater. Lett. 2018. V. 229. P. 118. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.06.125
  47. Behboudi F., Kakroudi M.G., Vafa N.P. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. P. 8161. https:// doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.11.172
  48. Ye J., Zhang S., Lee W.E. // J. Eur. Ceram. Soc. 2013. V. 33. P. 2023. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.02.011
  49. Yin Y., Wang S., Zhang S. et al. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2022. V. 19. P. 1529. https://doi.org/10.1111/ijac.13961
  50. Li Y., Yin Y., Chen J., Kang X. et al. // Materials. 2023. V. 16. P. 5895. https://doi.org/10.3390/ma16175895
  51. Li H., Xie Y., Wang H., Qian Z. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 928. P. 167142. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167142
  52. Luo Y., Liu Z., Yu C., Deng C., Ding J. // J. Eur. Ceram. Soc. 2024. V. 44. P. 7953. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2024.05.066
  53. Fan S., Deng C., Yu C., Liu Z., Ding J. // J. Mater. Res. Technol. 2024. V. 29. P. 4833. https://doi.org/ 10.1016/j.jmrt.2024.02.201
  54. Tarasov V.O., Istomina E.I., Istomin P.V. et al. // Ceram. Int. 2024. V. 590. P. 46136. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.08.363
  55. Zou Y., Huang X., Fan B., Tang Z. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. P. 8048. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.10.323
  56. Yang J., Ye F., Cheng L. // J. Eur. Ceram. Soc. 2022. V. 42. P. 1197. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.12.004
  57. Baumli P., Sytchev J., Göndör Zs. H., Kaptay G. // Mater. Sci. Forum. 2005. V. 473. P. 39. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.473-474.39
  58. Kim H.-J., Ahn Y.-S. // J. Alloys Compd. 2020. V. 849. P. 156508. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156508
  59. Zhu T., Wang Zh. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2024. V. 63. P. 20240029. https://doi.org/10.1515/rams-2024-0029
  60. Xu Y., Sun W., Miao C., Shen Y. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2021. V. 41. № 11. P. 5405. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.04.043
  61. Du Y., Schuster J.C. // J. Am. Ceram. Soc. 2000. V. 83. № 1. P. 197. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2000.tb01170.x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».