Влияние углеродного компонента на прочностные свойства реакционно-спеченной карбидокремниевой керамики

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В статье представлены теоретические расчеты содержания остаточного кремния в структуре реакционно-спеченного карбида кремния. Экспериментально установлена зависимость предела прочности на изгиб от исходного содержания углерода. Определены рациональный фракционный состав и количество углеродной составляющей для получения карбидокремниевой керамики максимальной повышенной прочности.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Д. А. Дюскина

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

М. А. Марков

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

И. Н. Кравченко

Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН

Author for correspondence.
Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Москва

А. Д. Каштанов

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

А. Д. Быкова

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

А. Г. Чекуряев

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург

References

  1. Гаршин А. П., Чулкин С. Г. Реакционно-спеченные карбидокремниевые материалы конструкционного назначения. Физико-механические и триботехнические свойства. СПб.: Изд-во Политехнического ун-та, 2006. 84 с.
  2. Параносенков В. П., Чикина А. А., Андреев М. А. Конструкционные материалы на основе самосвязанного карбида кремния // Огнеупоры и техническая керамика. 2006. № 7. С. 37.
  3. Буцык О. В., Хабас Т. А., Качаев А. А. и др. Керамические материалы на основе карбидов кремния и бора // Известия вузов. Физика. 2013. Т. 56. № 7-2. С. 182.
  4. Гаршин А. П., Шумячер В. М., Пушкарев О. И. Новые конструкционные материалы на основе карбида кремния. 2-е изд., испр. и доп. М.: Юрайт, 2023. 182 с.
  5. Житнюк С. В. Влияние спекающих добавок на свойства керамики на основе карбида кремния (обзор // Труды ВИАМ. 2019. № 3 (75). С. 79.
  6. Житнюк С. В., Сорокин О. Ю., Журавлева П. Л. Керамика на основе карбида кремния, полученная спеканием гранулированного порошка // Труды ВИАМ. 2020. № 2 (86). С. 50.
  7. Perevislov S. N., Markov M. A., Krasikov A. V., Bykova A. D. Effect of SiC Dispersed Composition on Physical and Mechanical Properties of Reaction-Sintered Silicon Carbide // Refractories and Industrial Ceramics. 2020. V. 61. № 2. P. 211.
  8. Гаршин А. П., Шумячер В. М., Пушкарев О. И. Керамический композиционный материал на основе карбида кремния и корунда с корундовой матрицей // Новые огнеупоры. 2014. № (1). С. 31.
  9. Перевислов С. Н., Афанасьева Л. Е., Бакланова Н. И. Механические свойства реакционно-спеченного карбида кремния, армированного карбидокремниевыми волокнами // Неорганические материалы. 2020. Т. 56. № 4. С. 446.
  10. Perevislov S. N., Tomkovich M. V., Markov M. A. et al. 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. № 6. Р. 511.
  11. Беляков А. Н., Марков М. А., Кравченко И. Н. и др. Исследование структурных и физико-механических свойств реакционно-спеченных керамик на основе карбида кремния // Технология металлов. 2023. № 10. С. 2.
  12. Gates-Rector S., Blanton T. The Powder Diffraction File: a quality materials characterization database // Powder Diffraction. 2019. № 34 (4). P. 1.
  13. Бурова Е. М. База кристаллографических данных COD // Электронный научный журнал. 2021. № 9 (47). С. 14.
  14. Перевислов С. Н. Оценка трещиностойкости реакционно-спеченных композиционных материалов на основе карбида бора // Новые огнеупоры. 2019. № 3. С. 49.
  15. Чайникова А. С., Сорокин О. Ю., Кузнецов Б. Ю. и др. Исследование образцов из реакционно-спеченного карбида кремния визуально-оптическим и радиографическим методами неразрушающего контроля // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2022. № 88 (6). С. 46.
  16. Гнесин Г. Г., Осипова И. И., Ронталь Г. Д. и др. Керамические инструментальные материалы. Киев: Техника, 1991. 390 с.
  17. Nesmelov D. D., Perevislov S. N. Reaction Sintered Materials Based on Boron Carbide and Silicon Carbide // Glass and Ceramics. 2015. V. 71. № 9–10. P. 313.
  18. Sangsuwan P., Orejas J. A., Gatica J. E. et al. Reaction-Bonded Silicon Carbide by Reactive Infiltration // Industrial & engineering chemistry research. 2001. V. 40. № 23. P. 5191.
  19. Wang Y.-X., Tan Sh.-H., Jiang D.-L. The Fabrication of Reaction-Formed Silicon Carbide with Controlled Microstructure by Infiltrating a Pure Carbon Preform with Molten Si // Ceramics international. 2004. V. 30. №. 3. P. 435.
  20. Келина И. Ю., Ленский В. В., Голубева Н. А. и др. Ударопрочная керамика на основе карбида кремния // Огнеупоры и техническая керамика. 2010. № 1–2. С. 17.
  21. Lashway R. W., Seshadri S. G., Srinivasan M. Various Forms of Silicon Carbide and Their Effects on Seal Performance // Lubrication Engineering. 1984. V. 40. P. 356.
  22. Scafe E., Giunta G., Fabbri L. et al. Mechanical Behavior of Silicon-Silicon Carbide Composites // Journal of the European Ceramic Society. 1996. V. 16. № 7. P. 703.
  23. Шварц А., Кумар М., Адамс Б., Филд Д. Метод дифракции отраженных электронов в материаловедении / Пер. с англ. С. А. Иванова. М.: Техносфера, 2014. 544 c.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependence of the change in flexural strength on the calculated silicon content in ceramic materials obtained from a mixture of ceramic powders (compositions 1-6)

Download (134KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Characteristic structure of silicified silicon carbide (initial carbon black content 15% wt.) (Table 1, composition 3)

Download (117KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Diffractogram of reaction-spun silicon carbide (Table 1, composition 3)

Download (83KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Characteristic microstructure of ceramic carbide-silicon material (introduction of 15 wt% of initial carbon)

Download (183KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependence of ceramic bending strength on initial carbon content in the pressed billet

Download (91KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».