Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

Palatnikov Mikhail Nikolayevich Dr. Sc. (Engineering), Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of FRC KSC RAS, Apatity, Russia, m.palatnikov@ksc.ru Biryukova Irina Viktorovna PhD (Engineering), Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of FRC KSC RAS, Apatity, Russia, m.palatnikov@ksc.ru DOI: 10.37614/2307-5252.2020.3.4.043 УДК 666.3-13; 666.3-18. ВЛИЯНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПЕКОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ НА СТРУКТУРУ МАТЕРИАЛОВ В СИСТЕМЕ КАРБИД КРЕМНИЯ — БОР А. В. Феоктистов, Н. А. Попова, Е. С. Лукин Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия Аннотация Рассмотрено влияние использования спековой технологии на структуру керамических материалов в системе карбид кремния — бор. Определено влияние использования спековой технологии на формирование структуры керамических изделий при содержании добавки бора (SiC- x B, где x = 5, 10 мас. %). Для полученных материалов была измерена микротвёрдость и сделана сканирующая электронная микроскопия. Материалы, полученные по бесспековой технологии, имели монолитную структуру и пористость, характерную твердофазовому механизму спекания. Материалы, полученные по спековой технологии, имели равнокристаллитную структуру с низкой межкристаллической пористостью и практически полным отсутствием областей с высокой когерентностью границ. Наибольшей твердостью (27,2 ГПа) обладал материал, содержащий 10 мас. % бора, полученный по бесспековой технологии. Ключевые слова: карбид кремния, аморфный бор, искровое плазменное спекание, твёрдые растворы, сканирующая электронная микроскопия, структура. INFLUENCE OF USE OF SINTERING TECHNOLOGY ON THE STRUCTURE OF MATERIALS IN THE SILICON CARBIDE — BOR SYSTEM A. V. Feoktistov, N. A. Popova, E. S. Lukin D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia Abstract In the present work, we examined the effect of the use of pre-sintering technology on the structure of ceramic materials in silicon carbide — boron system. The influence of pre-sintering technology use on the formation of the structure of ceramic materials with the content of boron additive (SiC- x B, where x = 5, 10 wt. %) is determined. Hardness was measured for the obtained materials and scanning electron microscopy was performed. Materials obtained by classic technology had a monolithic structure and porosity characteristic of the solid-state sintering mechanism. The materials obtained by the pre-sintering technology had an equal crystalline structure with low intercrystalline porosity and an almost complete absence of regions with high coherence of boundaries. The highest hardness (27,2 GPa) was possessed by a material containing 10 wt. % boron and obtained by classic technology. Keywords: silicon carbide, amorphous boron, spark plasma sintering, solid solutions, scanning electron microscopy, structures. В связи с развитием техники требования, предъявляемые к эксплуатационным свойствам используемых материалов, повышаются, что диктует необходимость получения материалов с более совершенным набором свойств и характеристик. Карбид кремния обладает уникальными свойствами, такими как высокая теплопроводность, низкий коэффициент расширения, высокая температура плавления и химическая стойкость в агрессивных средах, что делает его перспективным для получения материалов с высокими рабочими температурами [1]. Основной проблемой получения плотных поликристаллических карбидокремниевых материалов является сложность уплотнения материалов по диффузионному механизму, что делает необходимым использование методов горячего прессования и горячего изостатического прессования для получения материалов высокой плотности [2]. 201