Автоволновой синтез литой керамики на основе двойных силицидов переходных металлов

Изучена феноменология многостадийного процесса получения литой керамики с помощью моделирования процесса автоволнового синтеза, включающего горение высокоэкзотермических смесей термитного типа, гравитационную сепарацию металлической и оксидной фаз, формирование микроструктуры и химического состава двухфазного расплава продуктов горения. Разработаны системы термитного типа (MoO3/TiO2/Si/Al), горящие при 0,1 МПа без разброса конечных продуктов и изменения геометрических параметров образцов, для проведения исследований по динамике химического превращения методом времяразрешающей рентгеновской дифракции. В экспериментах исследовано влияние термитных составов: 1-MoO3 / Nb2O5 х Al х Si и 2-MoO3 / TiO2 х Al х Si на скорость горения (Uг), выброс реакционной массы (η), прирост давления (ΔР) и усадку образцов (ε). Для установления последовательности фазообразования при горении системы MoO3-TiO2-Si-Al выполнены эксперименты на установке времяразрешающей рентгенографии. Разработаны режимы консолидации (спекания) порошков полученной в оптимальных условиях литой керамики в компактные образцы. Изучено влияние состава композитов и содержания оксидных добавок на прочность и окисление спеченных образцов на воздухе при различных температурах. Показано, что спеченные композиты из растворов MoSi2 - WSi2 имеют более высокую прочность и менее подвержены окислению, чем из индивидуальных MoSi2 и WSi2, а добавки алюмосиликатов магния снижают скорость низкотемпературного окисления. Показано, что при повышении температуры спекания керамики Mo0,7W0,3Si2 наблюдается повышение предела прочности на изгиб, причём значение прочности для литых образцов выше и при температуре обжига 1700°С составляет 220 МПа. Методом горячего прессования получены композиты в системе MoSi2-Si3N4 с содержанием от 1 до 20 мас.% Si3N4. Изучено влияние морфологии зерен порошков нитрида кремния на свойства композитов (плотность, прочность) и низкотемпературное окисление образцов на воздухе при 750°С.