Керамика на основе боридов и силицидов

Бориды являются тугоплавкими веществами, обладают высокой твердостью (до 35ГПа) и термической стойкостью, значительной электропроводностью и теплопроводностью. Бориды не образуют структуру фаз внедрения, так как размер атома бора слишком велик и правило Хэгга для них не выполняется. Большинство боридов устойчивы против действия кислот, но разлагаются расплавленными щелочами, карбонатами. Бориды весьма чувствительны к окислительным средам и при умеренных температурах (800–1200°С) начинают замет­но окисляться.

Получают бориды сплавлением порошков металла и бора в вакууме в электрических печах. Детали из боридов производят прессованием с последующим спеканием или горячим прессованием.

Наибольшее практическое применение получили диборид титана TiB₂ и диборид циркония ZrB₂, которые используются для изготовления торцевых уплотнений в центробежных насосах и компрессорном оборудовании, а также в качестве упрочняющих добавок к специальным сплавам.

Силициды – это соединения кремния с металлами, чаще всего IV-VI групп периодической системы элементов. Известно боль­шое количество силицидов, однако практическое значение среди данных материалов пока нашел только дисилицид молибдена MoSi₂.

Дисилицид молибдена имеет слоистую структуру, состоящую из двух слоев атомов кремния и одного слоя атомов молибдена. Температура плавления MoSi₂ составляет 2030°С. MoSi₂ устойчив к действию всех кислот, кроме смеси HF и HNO₃, разлагается расплавленными щелочами. До температуры 1700°С на поверхности изделий из MoSi₂ образуется защитная стеклообразная пленка, вследствие чего MoSi₂ очень стоек к окислению. Дисилицид молибдена имеет низкое электрическое сопротивление и положительный температурный коэффициент сопротивления.

Керамика из дисилицида молибдена отличается высоким пределом прочности при изгибе при повышенных температурах: при 1100°С σ_изг составляет 600МПа, при 1200°С – 380МПа.

Керамика из MoSi₂ применяется для изготовления лопаток газотурбинных двигателей, сопел реактивных двигателей, для нанесения защитных покрытий. Вследствие своих электрических и коррозионных свойств MoSi₂ применяется для изготовления высокотемпературных электронагревателей, которые могут работать при температурах до 1700°С в течение нескольких тысяч часов.

Список литературы

1. Гаршин А.П., Гропянов В.М., Зайцев Г.П., Семенов С.С. Машиностроительная керамика. – СПб: Изд-во СпбТУ, 1997. – 726 с.

2. Керамические материалы / Под ред. Г.Н. Масленниковой. – М.: Стройиздат, 1991. – 320 с.

3. Семченко Г.Д. Конструкционная керамика и огнеупоры. – Харьков: Штрих, 2000, – 304 с.

4. Стрелов К.К., Кащеев И.Д. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов. – М.: Металлургия, 1996. – 332 с.

5. Химическая технология керамики и огнеупоров / Под ред. П.П. Будникова. – М.: Стройиздат, 1972. – 551с.

6. Шевченко В.Я. Введение в техническую керамику. – М.: Наука, 1993. – 112 с.

7. Шевченко В.Я., Баринов С.М. Техническая керамика. – М.: Наука, 1993. – 187 с.

Содержание

Введение 3

1. Определение понятия «керамика», классификация керамических материалов 5

2. Свойства керамических материалов 6

2.1. Структура 6

2.2. Механические свойства 7

2.3. Термомеханические свойства 9

2.4. Теплофизические свойства 10

2.5. Термические свойства 12

2.6. Электрофизические свойства 13

2.7. Химические свойства 16

3. Традиционное использование керамики 18 3.1. Строительная керамика 19 3.2. Тонкая керамика 19 3.3. Огнеупоры 20 3.4. Технология традиционной керамики 21

4. Техническая керамика 23

4.1. Керамика на основе силикатов и алюмосиликатов 23

4.1.1. Муллитовая и муллито-корундовая керамика 24 4.1.2. Клиноэнстатитовая керамика 26 4.1.3. Другие виды технической керамики на основе силикатов 28

4.2. Оксидная техническая керамика 30 4.2.1. Керамика на основе Al₂O₃ 30 4.2.2. Керамика на основе диоксида циркония 36

4.2.3. Керамика на основе MgO, CaO, BeO, ThO₂, UO₂ 43

4.2.4. Керамика на основе TiO₂, титанатов, цирконатов и других соединений с подобными свойствами 48 4.2.5. Керамика на основе шпинелей 51

4.3. Безоксидная техническая керамика 53 4.3.1. Металлокерамика 54

4.3.2. Неметаллическая безоксидная керамика 58 4.3.2.1. Керамика на основе SiC 59 4.3.2.2. Керамика на основе Si₃N₄ и AlN 65 4.3.2.3. Керамика на основе BN и B₄C 70 4.3.2.4. Керамика на основе боридов и силицидов 72

Список литературы 74

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 204; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!