ОСОБЛИВОСТI ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСНЕННЯ НА ПОВIТРI ДО 1700 ⁰С КЕРАМIК СИСТЕМ ZrB₂–SiC ТА ZrB₂–SiC–ZrSi₂

Анотація

Досліджено високотемпературне окиснення на повітря до 1700 ⁰С керамік систем ZrB₂–SiC і ZrB₂–SiC–ZrSi₂. Виявлено їх надзвичайно високу корозійну стійкість. Встановлено п"ятистадійний процес послідовного неізотермічного окиснення зразків під час їх нагрівання зі швидкістю 20 град/хв: 1) поверхнева адсорбція–десорбція кисню; 2) утворення оксидів ZrO₂ та B₂O₃; 3) утворення α-SіО₂ (кристобаліту) та ZrSiО₄ (циркону); 4) утворення аморфного SіО₂; 5) формування верхньої захисної плівки боросилікатного скла із включеннями ZrSiО₄ при вмісті SіC менше 40% (мас.). Показано, що невеликі домішки ZrSi₂ (<6–8% (мас.)) суттєво знижують швидкість окиснення кераміки на перших стадіях нагрівання через дифузійне утруднення реакції утворення ZrО₂ та B₂О₃. Найбільш корозійностійкою виявилась кераміка складу 67,3% (мас.) ZrB₂–26% (мас.) SіC–6,7% (мас.) ZrSi₂, верхній шар окалини на якій є боросилікатним склом, стабілізованим вкрапленнями ZrO₂ (тетрагональної структури).