Determination of the Mechanical Characteristics of the Ideal Ceramic (Diamond–Silicon Carbide Composite

A. N. Belyakov; Беляков А. Н.; S. N. Perevislov; Перевислов С. Н.; V. Ya. Shevchenko; Шевченко В. Я.; A. S. Oryshchenko; Орыщенко А. С.

doi:10.31857/S0132665123600401

Определение механических характеристик керамики “Идеал” (композита алмаз–карбид кремния)

Авторы: Беляков А.Н.¹, Перевислов С.Н.²^,1, Шевченко В.Я.², Орыщенко А.С.¹
Учреждения:
1. НИЦ “Курчатовский институт” – ЦНИИ КМ “Прометей”
2. Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Выпуск: Том 49, № 6 (2023)
Страницы: 573-579
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/0132-6651/article/view/231979
DOI: https://doi.org/10.31857/S0132665123600401
EDN: https://elibrary.ru/EEEKRV
ID: 231979

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В работе исследован новый композиционный керамический материал алмаз–карбид кремния – “Идеал”. Определены его механические характеристики. Впервые проведено комплексное определение коэффициента Пуассона, модуля сдвига, модуля объемного сжатия и поперечная скорость звука. Коэффициент Пуассона близок от 0.008 до 0.01, что в свою очередь свидетельствует о абсолютно хрупком характере разрушения керамики “Идеал” при нагружении. Рассчитаны критерии, позволяющие оценивать разные материалы, используемые для бронезащиты.

Ключевые слова

коэффициент Пуассона, “Идеал”, композит алмаз–карбид кремния, механические свойства, упругие свойства, динамические свойства

Список литературы

Knippenberg W.F. Growth phenomena in silicon carbide // Philips Res. Report. 1963. V. 18. P. 161–274.
Riedel R. Handbook of ceramic hard materials. Wiley-VCH. 2000. 1020 p.
Ковальчук М.В., Орыщенко А.С., Шевченко В.Я., Перевислов С.Н. Композиционный материал. Патент № 2731703 C1 от 08.09.2020. Заявка № 2019136844 от 15.11.2019.
Turing A. The chemical basis of morphogenesis // Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B. 1952. V. 237. № 641. P. 37–72.
Shevchenko V.Y., Kovalchuk M.V., Oryshchenko A.S. New chemical technologies based on Turing reaction–diffusion processes // Doklady Chemistry. Pleiades Publishing. 2021. V. 496. № 2. P. 28–31.
Shevchenko V.Y., Perevislov S.N., Ugolkov V.L. Physicochemical interaction processes in the carbon (diamond)–silicon system // Glass Physics and Chemistry. 2021. V. 47. № 3. P. 197–208.
Shevchenko V.Y., Perevislov S.N. Reaction–diffusion mechanism of synthesis in the diamond–silicon carbide system // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2021. V. 66. № 8. P. 1107–1114.
Ковальчук М.В., Орыщенко А.С., Шевченко В.Я., Петров С.Н. Способ получения композиционного материала. Патент № 2732258 C1 от 14.09.2020. Заявка № 2019143480 от 19.12.2019.
Perevislov S.N., Tomkovich M.V., Markov M.A., Kravchenko I.N., Kuznetsov Y.A., Erofeev M.N. The influence of dispersed composition of SiC on the physico-mechanical properties of reactive-sintered silicon carbide // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2020. V. 49. P. 511–517.
Perevislov S.N., Lysenkov A.S., Titov D.D., Omkovich M.V., Nesmelov D.D., Markov M.A. Materials based on boron carbide obtained by reaction sintering // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing. 2019. V. 525. № 1. P. 012074.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. Гостехиздат. 1953. 737 с.
Evans K.E. Auxetic polymers: a new range of materials. Endeavour. New series. 1991. V. 15. № 4. P. 170–174.
Raileigh W.S. On waves propagation along the plate surface of an elastic solid // Proc. London Math. Soc. 1887. V. 17. P. 4–11.
Финкель В.М. Физика разрушения. Рост трещин в твердых телах. Изд-во Металлургия: М. 1970. 376 с.
Черепанов Г.П. О влиянии импульсов на развитие начальных трещин // Журнал ПМТФ. 1963. № 1. С. 97–103.
Шевченко В.Я. Введение в техническую керамику. М.: Наука. 1993. 114 с.
Woodward R. A simple one-dimension approach to modeling ceramic composite armor defeat // Int. J. Impact. Engng. 1990. V. 9. № 4. P. 455.
Crouch J.G. Introduction to armor materials. The Science of Armor Materials. 2017. Elsevier. Part I. P. 33.
Hazell P.J. Armor, Materials, Theory, Design, CRC Press. 2016. 231 p.
Шевченко В.Я., Изотов А.Д., Лазарев В.Б., Жаворонков Н.М. Энергия диссоциации и предельная упругая деформация в модели двухчастичного взаимодействия // Неорганические материалы. 1984. Т. 20. № 6. С. 1047–1052.
Ashby M.F., Cebon D. Materials selection in mechanical design // Le Journal de Physique IV. 1993. V. 3. № C7. P. 1–9.
McCauley J. An introduction to Materials by Design Including a Dynamic Stress Environment. Engineering ceramics: Current Status and Future Prospects, First edition. Ed. By T. Ohji and M. Singh, Published 2016 by J. Willey and Sons, Inc.
Шевченко В.Я., Орыщенко А.С., Перевислов С.Н., Сильников М.В. О критериях выбора материалов преград механическому динамическому нагружению // Физика и химия стекла. 2021. V. 47. № 4. P. 365–375.