Формирование структуры и свойств керамических материалов на основе соединений титана, циркония, кремния при консолидации искровым плазменным спеканием

Объект исследования - консолидация керамических материалов. Цель работы - разработка научных основ формирования структуры и свойств керамических материалов на основе соединений титана, циркония, кремния при консолидации методом искрового плазменного спекания. Применены экспериментальные методы количественного и качественного анализа структуры и свойств, выполнен анализ связей между структурой и свойствами композиционных материалов. Разработаны новые износостойкие материалы на основе карбида титана, полученные методами ИПС. Разработаны технологические рекомендации, технологическая оснастка для производства износостойких материалов Ti–SiС–C, проведены испытания. Получен композиционный материал Cu-Ti3SiC2 для электродов-инструментов с пониженным относительным электроэрозионным износом. Показана возможность использования ИПС для формирования градиентного материала для ТЗП и предложена его архитектура. Разработана диаграмма фазовых состояний, позволяющая прогнозировать фазовый состав в системе Ti–Si–C. Установлен механизм образования соединений в системе Ti–SiС–C при механоактивации; установлена последовательность реакций синтеза карбосилицида и карбида титана при МА. Определен механизм формирования структуры при искровом плазменном спекании системы Ti–SiС–C, включающий 4 стадии. Получены экспериментальные закономерности формирования фаз в системе Ti–SiС–C при различных видах консолидации, предложены физические модели, связывающие фазовый состав, пористость и параметры реакционного синтеза фаз. Разработана серия новых композиционных материалов Ti–SiС–C с повышенной износостойкостью.