Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 231-234. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 231-234. Научная статья УДК621.762 : 621.777 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.040 СИНТЕЗ УЛЬТРАТУГОПЛАВКОГО КОМПОЗИТА TA 4 HFC 5 — HFB 2 МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОГО ВЗРЫВА ПОД ДАВЛЕНИЕМ Илья Евгеньевич Семенчук1, Владимир Андреевич Щербаков2, Александр Николаевич Грядунов 3 12 3Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова Российской академии наук, Черноголовка, Россия 1semenchuk-ilya@mail.ru 2Vladimir@ism. ac.ru 3Gryadunov@ism. ac.ru Аннотация Методом электротеплового взрыва (ЭТВ) под давлением синтезирован ультратугоплавкий композит Ta 4 HfC 5 —HfB 2 с субмикронной структурой иотносительной плотностью0,9. Для синтеза использовали механически активированную в планетарной шаровой мельнице смесь коммерческих порошков Ta, Hf, C и B. Исследована микроструктура итермостойкость композита при нагреве в пламени кислородно-ацетиленовой горелки. Ключевые слова: экзотермический синтез, электротепловой взрыв, механическая активация, ультратугоплавкая керамика Original article SYNTHESIS OF ULTRA-HIGH-TEMPERATURE COMPOSITE TA 4 HFC 5 — HFB 2 BY ELECTRO-THERMAL EXPLOSION UNDER PRESSURE Ilya E. Semenchuk1, Vladimir A. Scherbakov2, Alexander N. Gryadunov 3 1, 2, 3Merzhanov Institute of Structural Macrokinetics and Materials Science of the Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Russia 1semenchuk-ilya@mail.ru 2Vladimir@ism. ac.ru 3Gryadunov@ism. ac.ru Abstract An ultra-high-temperature ceramic Ta 4 HfC 5 —HfB 2 with a submicron structure and a relative density of 0.9was synthesized by electro-thermal explosion (ETE) under pressure. Amixture ofTa, Hf, Cand Bpowders prepared bymechanical activation (HEBM) in a planetary ball mill was used for synthesis. The heat resistance of composites was searched at heating inthe flame of an oxygen-acetylene burner. Keywords: exothermic synthesis, electro-thermal explosion, HEBM, ultra-high-temperature ceramic Карбиды металлов IV-VI групп Периодической системы являются тугоплавкими соединениями, образующими непрерывный ряд твердых растворов, что обусловлено одинаковой сингонией и близкими параметрами кристаллических решеток. Эти соединения обладают уникальными физико­ механическими характеристиками и являются перспективными для использования в аэрокосмической, ядерной, металлообрабатывающей промышленности, катализе и др. Керамические композиты получают в основном печным синтезом, горячим прессованием, электроискровым спеканием порошков исходных карбидов, полученных различными методами. Все эти методы являются энергозатратными, требуют значительного времени и средств на их осуществление. Поэтому разработка новых методов синтеза является актуальной задачей. В Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова Российской академии наук разработан эффективный способ получения ультратугоплавких композитов, сочетающий экзотермический синтез в режиме ЭТВ и консолидацию горячего продукта в условиях квазиизостатического сжатия. На рис. 1 представлена схема лабораторной установки для синтеза в режиме ЭТВ. © Семенчук И. Е., Щербаков В. А., Грядунов А. Н., 2022 231