ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ ПОРОШКА, ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ СПЕКАНИЯ НА МИКРОСТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КЕРАМИКИ ИЗ КАРБИДА БОРА

Аннотация

Основной целью настоящей работы было получение высокоплотного сверхтвердого керамического материала на основе карбида бора спеканием под высоким давлением без использования активирующих добавок. Исследованы микроструктура, плотность и твердость по Виккерсу образцов, спеченных из порошков карбида бора различной дисперсности при давлении 4 ГПа в интервале температур 1200 – 2000 о С. Наилучшей спекаемостью при указанном давлении обладает порошок с бимодальным распределением частиц. Установлено, что с увеличением дисперсности порошка максимум на кривых зависимости твердости образцов от температуры спекания сдвигается в сторону более низких температур. Образцы с наиболее высокой твердостью получены из микронного порошка с частицами осколочной формы размерами от 3,0 до 12,0 мкм, и содержащего значительное количество мелких осколков со средним размером ~ 0,2 мкм. Установлено, что с увеличением давления спекания до 7,7 ГПа плотность и твердость образцов карбида бора повышаются без существенного роста зерна в структуре материала. Это достигается за счет высокой скорости нагрева и малого времени спекания. Получен высокоплотный сверхтвердый керамический материал из карбида бора с мелкозернистой структурой (D ~ 0,5 – 1,3 мкм), относительной плотностью 99,6 % и твердостью по Виккерсу HV1 47 ГПа. Полученные результаты будут использованы при разработке новых композиционных материалов различного назначения