Влияние иттрия на свойства композитов ZrB 2 –SiC, армированных углеродным волокном

Р. Орбант; Орбант Р. А.; А. Уткин; Уткин А. В.; Д. Банных; Банных Д. А.; М. Голосов; Голосов М. А.; Н. Бакланова; Бакланова Н. И.

doi:10.31857/S0002337X2311009X

Влияние иттрия на свойства композитов ZrB₂–SiC, армированных углеродным волокном

Авторы: Орбант Р.А.¹^,2, Уткин А.В.¹^,2, Банных Д.А.¹, Голосов М.А.¹, Бакланова Н.И.¹
Учреждения:
1. Институт химии твердого тела и механохимии СО Российской академии наук
2. Новосибирский государственный университет
Выпуск: Том 59, № 11 (2023)
Страницы: 1253-1261
Раздел: Статьи
URL: https://genescells.com/0002-337X/article/view/668623
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X2311009X
EDN: https://elibrary.ru/IQHXBD
ID: 668623

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Предложен способ, позволяющий снизить температуру проведения жидкофазного силицирования при формировании керамических композитов с матрицей на основе карбида кремния и диборида циркония с помощью формирования легкоплавкой эвтектики кремния и иттрия. С помощью термодинамических расчетов проведено обоснование и показана целесообразность введения иттрия в силицирующий агент. Впервые проведено жидкофазное силицирование композитов при температуре ниже температуры плавления кремния, что привело к снижению степени деградации углеродного волокна и при этом позволило сохранить высокую плотность и однородность получаемой матрицы.

Ключевые слова

диборид циркония, карбид кремния, иттрий, углеродное волокно, силицирование

Список литературы

Zhao J., Cai R., Ma Z., Zhang K., Liang H., Qiu H., Liu S., Xie W. Preparation and Properties of C/SiC Composites Reinforced by High Thermal Conductivity Graphite Films // Diamond Relat. Mater. 2021. V. 116. P. 108376. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2021.108376
Cheng L., Xu Y., Zhang L., Luan X. Oxidation and Defect Control of CVD SiC Coating on Three-Dimensional C/SiC Composites // Carbon. 2002. V. 40. № 12. P. 2229–2234. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(02)00103-3
Asl M.S., Nayebi B., Ahmadi Z., Zamharir M.J., Shokouhimehr M. Effect of Carbon Additives on the Properties of ZrB2-based Composites: A Review // Ceram. Int. 2018. V. 44. P. 7334–7348. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.01.214
Bansal N.P., Lamon J., Narottam P. Ceramic Matrix Composites: Materials, Modeling and Technology. Hoboken: Wiley, 2014. 725 p.
Уткин А.В., Прокип В.Э., Банных Д.А., Голосов М.А., Бакланова Н.И. Микроструктура и механические свойства композитов C/(ZrB2-SiC), полученных из керамических лент // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 2. С. 192–199. https://doi.org/10.31857/S0002337X22020142
Xiao Y., Che J., Ji F. Study on Oxidation Resistance of Tyranno/C Composite Fiber // Mater. Chem. Phys. 2004. V. 83. № 1. P. 104–106. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2003.09.007
Yang D., Dong S., Hong C., Zhang X. Preparation, Modification, and Coating for Carbon-Bonded Carbon Fiber Composites: A Review // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 11. P. 14935–14958. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.03.055
Shukla A., Kang Y.-B., Pelton A.D. Thermodynamic Assessment of the Ce–Si, Y–Si, Mg–Ce–Si and Mg–Y–Si Systems // Int. J. Mater. Res. 2009. V. 100. № 2. P. 208–217. https://doi.org/10.3139/146.110003
Кузнецов Ф.А. Фундаментальные основы процессов химического осаждения пленок и структур для наноэлектроники. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2013. 176 с.
Matthews F.L., Rawlings R.D. Composite Materials: Engineering and Science. Cambridge: Woodhead, 1999. 486 p.
Williams P.A., Sakidja R., Perepezko J.H., Ritt P. Oxidation of ZrB2–SiC Ultra-High Temperature Composites Over a Wide Range of SiC Content // J. Eur. Ceram. Soc. 2012. V. 32. № 14. P. 3875–3883. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2012.05.021
Blanton T., Gates-Rector S. The Powder Diffraction File: A Quality Materials Characterization Database // Powder Diffr. 2019. V. 34. № 4. P. 352–360. https://doi.org/10.1017/S0885715619000812
Levin I. NIST Inorganic Crystal Structure Database (ICSD). National Institute of Standards and Technology. 2018. https://doi.org/10.18434/M32147