Влияние соотношения исходных компонентов в системе Ti–B на структуру и свойства материалов, полученных методом СВС-экструзии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучено влияние соотношения исходных компонентов порошков титана и бора на температуру и скорость горения в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, а также на микроструктуру, фазовый состав и физико-механические свойства стержней, полученных методом СВС-экструзии. Объектами исследования служили материалы с расчетным фазовым составом продуктов синтеза TiB–(20–40) мас. % Ti. Рассмотрен вопрос об образовании твердого раствора бора в титане. На основании результатов СЭМ, РФА и измеренных механических характеристик установлена текстурированность полученных материалов (вискеры TiB выстраиваются вдоль направления приложения внешнего давления). Электрическая проводимость всех изученных составов близка к проводимости чистого титана, а при увеличении массовой доли бора происходит незначительное повышение электрического сопротивления. Установлено, что с ростом массовой доли твердого раствора бора в титане от 20 до 40 мас. % прочность материала при трехточечном изгибе увеличивается до 1.7 раза.

Об авторах

А. С. Константинов

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

Email: mora1997@mail.ru
Россия, 142432, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

А. П. Чижиков

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

Email: mora1997@mail.ru
Россия, 142432, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

М. С. Антипов

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

Email: mora1997@mail.ru
Россия, 142432, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

П. М. Бажин

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: mora1997@mail.ru
Россия, 142432, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

Список литературы

  1. Hayat M.D., Singh H., He Z., Cao P. // Composites Part A. 2019. V. 121. P. 418. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.04.005
  2. Zhang Y., He S., Yang W. et al. // Mater. 2019. V. 12. № 23. P. 4006. https://doi.org/10.3390/ma12234006
  3. Joseph A.O., Jina Z., Yang H., Matthew S.D. // ACS Appl. Nano Mater. 2020. V. 3. № 8. P. 8208. https://doi.org/10.1021/acsanm.0c01640
  4. Anil V.K., Gupta R.K., Prasad M.J.N.V., Narayana M.S.V.S. // J. Mater. Res. 2021. V. 36. № 3. P. 689. https://doi.org/10.1557/s43578-021-00104-w
  5. Comín R., Cid M.P., Grinschpun L. et al. // J. Appl. Biomater. Funct. Mater. 2017. V. 15. № 3. P. 176. https://doi.org/10.5301/jabfm.5000340
  6. Chen Y., Zhang J., Dai N. et al. // Electrochim. Acta. 2017. V. 232. P. 89. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.02.112
  7. Sousa L., Alves A.C., Costa N.A. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 896. № 162965. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162965
  8. Chen T., Li W., Liu D. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 1. P. 755. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.08.186
  9. Otte J.A., Zou J., Patel R. et al. // Nanomater. 2020. V. 10. № 12. P. 1. https://doi.org/10.3390/nano10122480
  10. An Q., Huang L., Jiang S. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 6. P. 8068. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.12.032
  11. Feng Y., Feng K., Yao C. et al. // Mater. Des. 2018. V. 157. P. 258. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.07.045
  12. Tao X., Yao Z., Zhang S. et al. // Surf. Coat. Technol. 2018. V. 337. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.01.054
  13. Zhang G., Li S., Qu H. et al. // Adv. Mater. Sci. Eng. 2022. V. 20. 8906135 https://doi.org/10.1155/2022/8906135
  14. Pathi H., Mishri T.K., Panigrahi S.R. et al. // East Eur. J. Phys. 2021. № 3. P. 5. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2021-3-01
  15. Sanguigno L., Lepore M.A., Maligno A.R. // Adv. Transdisciplinary Eng. 2021. V. 15. P. 159. https://doi.org/10.3233/ATDE210030
  16. Zhang G., Yuan M., Hou H. // J. Plast. Eng. 2020. V. 27. № 9. P. 117. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.09.017
  17. Weng F., Yu H., Du X. et al. // Ceram. Int. 2022. V. 48. № 5. P. 7056. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.11.263
  18. Song Y., Qiu F., Savvakin D. et al. // Mater. 2022. V. 15. № 3. P. 1049. https://doi.org/10.3390/ma15031049
  19. Muhammad D.H., Harshpreet S., Zhen H., Peng C. // Composites Part A. 2019. V. 121. P. 418. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.04.005
  20. Van P.P. // Eng. Struct. 2021. V. 229. 111567. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.111567
  21. Yang Y., Chen J., Huang Z. // Int. J. Damage Mech. 2020. V. 29. № 1. P. 67. https://doi.org/10.1177/1056789519854488
  22. Dadbakhsh S., Mertens R., Hao L. et al. // Adv. Eng. Mater. 2019. V. 1. 1801144. https://doi.org/10.1002/adem.201801244
  23. Bazhin P.M., Konstantinov A.S., Chizhikov A.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2040. [Бажин П.М., Константинов А.С., Чижиков А.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1829. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601225].https://doi.org/10.1134/S0036023622601696
  24. Xie L., Ren S., Yin F. // Mater. Charact. 2023. V. 195. 112511. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2022.112511
  25. Tian N., Dong L.L., Wang H.L. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 867. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.159093
  26. Wu H., Lei C., Du Y. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 8. P. 11423. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.12.269
  27. Huo P., Zhao Z., Du W., Bai P. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 14. P. 19546. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.03.292
  28. Wang M., Cui H., Wei N. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2018. V. 10. № 4. P. 4250. https://doi.org/10.1021/acsami.7b17286
  29. Peng Y.B., Zhang W., Mei X.L. et al. // Mater. Today Commun. 2020. V. 24. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101009
  30. Lapshin O.V., Boldyreva E.V., Boldyrev V.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 3. P. 433. [Лапшин О.В., Болдырева Е.В., Болдырев В.В. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 3. С. 402. https://doi.org/10.31857/S0044457X21030119]https://doi.org/10.1134/S0036023621030116
  31. Chizhikov A.P., Konstantinov A.S., Bazhin P.M. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 8. P. 1115. [Чижиков А.П., Константинов А.С., Бажин П.М. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 8. С. 1002. https://doi.org/10.31857/S0044457X21080031]https://doi.org/10.1134/S0036023621080039
  32. Radishevskaya N.I., Nazarova A.Y., L’vov O.V. et al. // Inorg. Mater. 2020. V. 56. № 2. P. 142. [Радишевская Н.И., Назарова А.Ю., Львов О.В. и др. // Неорган. материалы 2020. Т. 56. № 2. С. 151.]https://doi.org/10.1134/S0020168520010112
  33. Zhang X., Xu Q., Han J. et al. // Mater. Sci. Eng. 2003. P. 41. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(02)00635-4
  34. Kovalev D.Yu., Konstantinov A.S., Konovalikhin S.V. et al. // Combust. Explosion Shock Waves. 2020. V. 56. № 6. P. 648. [Ковалев Д.Ю., Константинов А.С., Коновалихин С.В. и др. // Физика горения и взрыва. 2020. Т. 56. № 6. С. 33. https://doi.org/10.15372/FGV20200604]https://doi.org/10.1134/S0010508220060040
  35. Podlesov V.V., Radugin A.V., Stolin A.M., Merzhanov A.G. // Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal. 1992. V. 63. № 5. P. 525.
  36. Bazhin P.M., Konstantinov A.S., Chizhikov A.P. et al. // Mater. Today Commun. 2020. V. 25. P. 101484. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101484
  37. Stel’makh L.S., Stolin. A.M., Bazhin. P.M. // Inorg. Mater. 2020. V. 56. № 7. P. 695. https://doi.org/10.1134/S0020168520070158
  38. Konstantinov A.S., Bazhin P.M., Stolin A.M. et al. // Composites Part A. 2018. V. 108. P. 79. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2018.02.027
  39. Bazhin P.M., Kostitsyna E.V., Stolin A.M. et al. // Ceram. Int. 2019. V. 45. № 7. P. 9297. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.188
  40. Bolotskaya A.V., Mikheev M.V. // Refract. Ind. Ceram. 2020. V. 61. № 3. P. 336. https://doi.org/10.1007/s11148-020-00483-3
  41. Antipov M.S., Bazhin P.M., Chizhikov A.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 10. P. 1658. [Антипов М.С., Бажин П.М., Чижиков А.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 10. С. 1498. https://doi.org/10.31857/S0044457X22100361]https://doi.org/10.1134/S0036023622100564
  42. Bazhin P., Chizhikov A., Stolin A. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47 P. 28444. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.06.262
  43. Stolin A.M., Bazhin P.M. // J. SHS. 2014. V. 23. № 2. P. 65. https://doi.org/10.3103/S1061386214020113
  44. Bazhin P.M., Stolin A.M., Alymov M.I. // Nanotechnol. Russ. 2014. V. 9. № 11–12. P. 583. https://doi.org/10.1134/S1995078014060020
  45. Bazhin P.M., Kostitsyna E.V., Stolin A.M. et al. // Ceram. Int. 2019. V. 45. № 7. P. 9297.https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.188
  46. Bazhin P.M., Stolin A.M., Shcherbakov V.A. et al. // Dokl. Chem. 2010. V. 430. № 2. P. 58. https://doi.org/10.1134/S0012500810020072

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (299KB)
Метаданные
3.

Скачать (2MB)
Метаданные
4.

Скачать (3MB)
Метаданные

© А.С. Константинов, А.П. Чижиков, М.С. Антипов, П.М. Бажин, 2023