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

Рис. 2. СЭМ-изображение материалов состава SiC — 10 % B, полученных по бесспековой ( а ) и спековой технологии ( б ) Твёрдость керамических материалов Состав, параметры обжига Микротвёрдость, ГПа SiC — 10 % B, 1850 °С, 6 мин выдержки 27,2 ± 0,6 SiC — 10 % B, 1850 °С, 6 мин выдержки + синтез прекурсора 25,8 ± 0,6 Для образцов состава SiC — 10 % B (рис. 2, а ) при температуре обжига 1850 °С микроструктура представлена монолитным строением с высокой когерентностью границ. Наблюдающаяся пористость представлена закрытыми порами в межкристаллическом положении, в небольшом количестве наблюдаются поры сферической формы, характерные для твердофазового механизма спекания. В отличие от материалов, полученных без предварительного синтеза шихты, материалы, полученные из прекурсоров шихты (рис. 1, б и рис. 2, б ), имели равнокристаллитную структуру с низкой межкристаллической пористостью и практически полным отсутствием областей с высокой когерентностью границ. Увеличение добавки бора для материалов, полученных из прекурсоров шихты с 5 до 10 мас. %, не вносит принципиальных изменений структуры, слагающейся равноосными зёрнами неизометричной формы. Наблюдается незначительное нарастание областей с когерентными границами, уплотнение структуры происходит за счёт уменьшения межкристаллической пористости. Нулевой открытой пористостью обладали материалы состава, содержащего 10 мас. % бора. Из таблицы следует, что при использовании классической для карбида кремния технологии при 6 мин выдержки достигается большая микротвёрдость по сравнению с спековой технологией. Основной причиной большей твёрдости материалов без предварительного синтеза является образование плотного монолитного каркаса зёрен. Для материалов составов SiC — 5 % B и SiC — 10 % B, полученных по бесспековой и спековой технологии, была определена твердость и исследованы результаты сканирующей электронной микроскопии. Материалы, полученные по бесспековой технологии, имели монолитную структуру и пористость, характерную для твердофазового механизма 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. Литература 1. Керамика для машиностроения / А. П. Гаршин и др. М.: Научтехлитиздат, 2003. 380 с. 2. Eom J. H., Kim Y. W., Raju S. Processing and properties of macroporous silicon carbide ceramics: A review // Journal of Asian Ceramic Societies. 2013. Vol. 1, No. 3. P. 220-242. 203