Слоистые композиционные материалы Ti/Ta/Hf/керамика для экстремальных условий эксплуатации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Слоистые композиционные материалы Ti/Ta/Hf/керамика получены методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза из предварительно структурированных образцов с использованием металлических фольг (Ti, Hf, Ta, Ni) и реакционных лент (Ti + 0.65C), (Ti + 1.7B) и (5Ti + 3Si). Реакционные ленты для синтеза изготавливали прокаткой из порошковых смесей. Морфология, элементный и фазовый составы синтезированных многослойных композиционных материалов были изучены методами растровой электронной микроскопии и рентгенофазового анализа. Отдельное внимание уделено формированию промежуточных слоев и модификации поверхности металлических фольг. Прочностные характеристики синтезированных материалов определяли по схеме трехточечного нагружения при температурах 25 и 1100°С. Анализ полученных материалов показал, что соединение в режиме горения металлических фольг и реакционных лент, обеспечивается за счет реакционной диффузии, взаимной пропитки и химических реакций, протекающих в реакционных лентах и на поверхности металлических фольг. Формирование тонких промежуточных слоев в виде металлокерамики и эвтектических растворов обеспечивает синтезированным многослойным материалам хорошие прочностные свойства (275 МПа при 25°С, 72 МПа при 1100°С). Данные результаты представляют интерес для разработки конструкционных материалов, работающих в экстремальных условиях.

Об авторах

О. К. Камынина

Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kamynolya@gmail.com
Россия, 142432, Черноголовка, Московская область

С. Г. Вадченко

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения
им. А.Г. Мержанова РАН

Email: kamynolya@gmail.com
Россия, 142432, Черноголовка, Московская область

И. Д. Ковалев

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения
им. А.Г. Мержанова РАН

Email: kamynolya@gmail.com
Россия, 142432, Черноголовка, Московская область

Д. В. Прохоров

Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН

Email: kamynolya@gmail.com
Россия, 142432, Черноголовка, Московская область

Список литературы

  1. Xu Y., Zhu J., Wu Z., Cao Y., Zhao Y., Zhang W. // Adv. Compos. Hybrid Mater. 2018. V. 1. P. 460. https://doi.org/10.1007/s42114-018-0032-7
  2. Jadoon A.K. // J. Mater. Sci. 2004. V. 39. P. 593. https://doi.org/10.1023/B:JMSC.0000011516.43086.20
  3. Le V.T., Ha N.S., Goo N.S. // Composites. Part B. 2021. V. 226. P. 109301.https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.109301
  4. Wunderlich W. // Metals. 2014. V. 4. P. 410. https://www.doi.org/10.3390/met4030410
  5. Wang A., Gallino I., Riegler S.S., Lin Y.-T., Isaac N.A., Camposano Y.H.S., Matthes S., Flock D., Jacobs H.O., Yen H.-W., Schaaf P. // Mater. Design. 2021. V. 206. P. 109790. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.109790
  6. Levashov E.A., Mukasyan A.S., Rogachev A.S., Shtansky D.V. // Int. Mater. Rev. 2017. V. 62. P. 203. https://doi.org/10.1080/09506608.2016.1243291
  7. Rogachev A.S., Vadchenko S.G., Nepapushev A.A., Rogachev S.A., Scheck Yu.B., Mukasyan A.S. // Adv. Eng. Mater. 2018. V. 20. P. 1701044. https://doi.org/10.1002/adem.201701044
  8. Buinevich V.S., Nepapushev A.A., Moskovskich D.O., Kuskov K.V., Yudin S.N., Mukasyan A.S. // Ceram. Int. 2021. V. 47. P. 30043. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.07.180
  9. Kurbatkina V.V., Patsera E.I., Levashov E.A. // Ceram. Int. 2019. V. 45. P. 4067. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.10.113
  10. Chen G., Yin J., Zhao S., Tang H., Qu X. // Int. J. Refr. Met. Hard Mater. 2019. V. 81. P. 71. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2019.02.020
  11. Bataev V.A., Golkovski M.G., Samoylenko V.V., Ruktuev A.A., Polyakov I.A., Kuksanov N.K. // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 437. P. 181. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.12.114
  12. Wei D.B., Chen X.H., Zhang P.Z., Ding F., Li F.K., Yao Z.J. // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 441. P. 448. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.02.058
  13. Zhang J., Wang S., Li W., Yu Yi., Jiang Ji. // Corrosion Sci. 2020. V. 164. P. 108348. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.108348
  14. Li H., Yu Y., Fang B., Xiao P., Wang S. // J. Europ. Ceram. Soc. 2022. V. 42. P. 4651. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2022.04.034
  15. Peng X., Wang S., Li W., Yu Yi., Li H. // J. Am. Ceram. Soc. 2022. V. 105. № 6. P. 4291. https://doi.org/10.1111/jace.18337
  16. Bai X., Li Y., Fang X., Zheng Q., Song Y., Chong X., Feng J., Liu Q., Gao Y. // J. Alloys Compd. 2022. V. 818. P. 152829. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.165244
  17. Kamynina O.K., Vadchenko S.G., Shchukin A.S., Kovalev I.D. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2016. V. 25. P. 238. https://doi.org/10.3103/S106138621604004X
  18. Kamynina O.K., Vadchenko S.G., Shchukin A.S. // Russ. J. Non-Ferrous Metals. 2019. V. 60. P. 422. https://doi.org/10.3103/S1067821219040035
  19. Vadchenko S.G. // Combust. Explos. Shock Waves. 2019. V. 55. P. 177. https://doi.org/10.1134/S0010508219020060
  20. Huang L., Wang H.Y., Li Q., Yin S.Q., Jiang Q.C. // J. Alloys Compd. 2008. V. 457. № 286–291. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.03.054
  21. Valenza F., Sobczak N., Sobczak J., Nowak R., Muolo M.L., Passerone A., Sitzia S., Cacciamani G. // J. Europ. Ceram. Soc. 2020. V. 40. № 2. P. 521. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.10.007
  22. Passerone A., Muolo M.L., Valenza F., Monteverde F., Sobczak N. // Acta Materialia. 2009. V. 57. № 2. P. 356. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2008.09.016
  23. Kamynina O.K., Vadchenko S.G., Shkodich N.F., Kovalev I.D. // Metals. 2022. V. 12. № 1. P. 38. https://doi.org/10.3390/met12010038
  24. Vadchenko S.G., Suvorov D.S., Kamynina O.K., Mukhina N.I. // Combustion Explosion Shock Waves. 2021. V. 57. № 6. P. 672. https://doi.org/10.1134/S0010508221060058
  25. Liu R., Hou X.S., Yang S.Y., Chen C., Mao Y.R., Wang S., Zhong Z.H., Zhang Z., Lu P., Wu Y.C. // Mater. Characterization. 2021. V. 172. P. 110875. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2021.110875
  26. Tang B., Tan Y., Xu T., Sun Z., Li X. // Coatings. 2020. V. 10. № 9. P. 813 https://doi.org/10.3390/coatings10090813
  27. Zhou Y.L., Niinomi M., Akahori T. // Mater. Transactions. 2004. V. 45. № 5. P. 1594. https://doi.org/10.2320/matertrans.45.1549
  28. Kurbatkina V.V., Patsera E.I., Smirnov D.V., Levashov E.A. // Rus. J. Non-Ferrous Metals. 2020. V. 61. № 6. P. 691. https://doi.org/10.3103/S1067821220060140
  29. Li Sh., Xiao L., Liu S., Zhang Ya., Xu J., Zhou X., Zhao G., Cai Zh., Zhao X. // J. Europ. Ceram. Soc. 2022. V. 42. № 12. P. 4866. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2022.05.009
  30. Cai X., Wang D., Wang Y., Yang Z. // J. Manufact. Process. 2021. V. 64. P. 1349. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2021.02.057

Дополнительные файлы


© О.К. Камынина, С.Г. Вадченко, И.Д. Ковалев, Д.В. Прохоров, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».