СПIКАННЯ ПІД ТИСКОМ, СТРУКТУРА І ДЕЯКІ ВЛАСТИВОСТІ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРИАЛІВ СИСТЕМИ SiC–Al

Анотація

Досліджено процес спікання під тиском порошкових сумішей карбіду кремнію з масовим вмістом 15, 30 і 50% алюмінію, приготованих розмелом в планетарному млині. Встановлено, що розмел суміші супроводжується механохімічним синтезом нових фаз на основі Al та Si з домішками Fe та O. При подальшому спіканні під тиском формується дрібнозерниста (1–2 мкм) структура, що складається з основної фази SiC, оксидів Al та Si, а також оксисиліциду Al. Атоми O і C рівномірно розподілені, а атоми Si та Al зосереджені в структурних складових композитів. За результатами аналізу кінетики ущільнення композитів при неізотермічному реакційному спіканні під тиском встановлено, що їх об’ємні течії контролюються поєднанням механізмів нелінійної повзучості і лінійної в'язкої течії, що забезпечує акомодацію структури утворюваних фаз. Ці течії характеризуються порівняно низькими енергіями активації, які можна віднести до руху вакансій в процесах об’ємної і зернограничної дифузії. Досліджені матеріали, за винятком SiC–50% Al, спеченого при 1800 °С, характеризуються крихким руйнуванням. Значення твердості і тріщиностійкості спечених композитів SiC–Al узгоджуються з літературними даними.