Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: LXXX Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 12 августа 2019 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Материаловедение

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Грачкова Д.В. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СИНТЕЗА ПОРОШКА КОМПОЗИЦИИ НИТРИДА-КАРБИДА КРЕМНИЯ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LXXX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 8(79). URL: https://sibac.info/archive/technic/8(79).pdf (дата обращения: 20.11.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СИНТЕЗА ПОРОШКА КОМПОЗИЦИИ НИТРИДА-КАРБИДА КРЕМНИЯ

Грачкова Дарья Владимировна

студент, Самарский государственный технический университет,

РФ, г. Самара

Научный руководитель Марков Юрий Михайлович

канд. техн. наук., доцент. Самарский государственный технический университет,

РФ, г. Самара

АННОТАЦИЯ

В данной статье раскрываются особенности синтеза порошка композиции Si3N4-SiC методом СВС.

 

Ключевые слова: порошок нитрида карбида кремния, самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), электронно-микроскопический анализ, рентгенофазовый анализ, анализ фракционного состава.

 

Композиция нитрид кремния и карбид кремния является перспективным материалом в виду его высокой прочности в широком диапазоне температур, крайне высокой твердости, превосходной износостойкости, хорошей коррозионной стойкости при высоких температурах (способен работать в условиях выхлопных газов). Такие характеристики делают материал перспективным для применения во многих отраслях техники.

Композиционный материал нитрид кремния-карбид кремния (Si3N4-SiC) применяется в изготовлении режущего инструмента, огнеупоров, в деталях ДВС и ГТД [1, 2].

Также, стоит отметить, что данный материал имеет высокие перспективы для применения в конструкциях высокоскоростных летательных аппаратов, которые задали новый ритм развития науки и техники.

Композиционный материал нитрид кремния-карбид кремния был получен методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).

Для синтеза композиции использовалось следующее уравнение химической реакции:

4Si +C + 2N2 =Si3N4-SiC

В целях ускорения химической реакции в исходную шихту вводили до 5 % активирующей добавки порошка фторопласта-3 (C2F3Cl)n [3].

Условия синтеза: диаметр образца 30 мм, высота 45мм; Относительная плотность шихты Δ=0,4; Размер частиц менее63мкм; давление азота 5,0 МПа.

Температура горения образца составила 1450оС, скорость горения 3,5 мм/сек.

Полученный продукт отдавался на электронно-микроскопический, рентгеноскопический и фракционный анализ.

 

  

Рисунок 1. Результаты микроскопического анализа порошка  композиции нитрида карбида кремния

 

Как видно из фотографий композиция представляет собой вытянутые иглообразные частицы нитрида кремния с диаметром волокон 100-150 нм и сферообразные частицы неправильной формы карбида кремния с размерами более 5мкм.

Результаты рентгенофазового анализа показаны на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Дифрактограмма композиции порошка нитрида кремния карбида кремния

 

Как видно из дифрактограммы целевой продукт представляет собой смесь нитрида и карбида кремния. Присутствие примесей не обнаруженою

Ниже представлен результат анализа гранулометрического состава порошка Si3N4 - SiC в виде кривой распределения частиц по размерам, полученный с помощью лазерного микроанализатора размеров частиц “Analysette 22”

 

Рисунок 3. Результат анализа гранулометрического состава порошка Si3N4SiC

 

Как видно из гранулометрического анализа основной фракцией полученного порошка является фракция 20-50 мкм. Обнаруженные частицы представляют собой конгломераты из более дисперсных частиц.

Представленные результаты являются предварительными и в дальнейшем требуется более тщательные исследования, в том числе и основных технологических условий получения композиции.

 

Список литературы:

  1. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза: учеб.пособие / Е.А.Левашев, А.С. Рогачев, В.В. Курбаткина и др.-М.:Изд.Дом МИССИС, 2011.-377с.
  2. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г., Порошковая технология СВС материалов: Учеб. Пособ./ Под научной редакцией В.Н. Анциферова.-М.: Машиностроение-1, 2007.-567с.
  3. Закоржевский В.В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов кремния, алюминия и композиционных порошков на их основе. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.- Черноголовка, 2004, - 227с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

//используется не только как пиксел, но так же в голосовании и поделиться