Synthesis of Composite Materials based on TiB2–TiC–Al2O3 and CrB2-Al2O3 in the Combustion Conditions

Abstract

Les borures et les carbures attirent l'attention des développeurs de matériaux structurels résistants à la chaleur et super durs en raison d'une combinaison unique de leur résistance à l'oxydation à haute température, de leur dureté élevée, de leur résistance à l'usure, de leur conductivité électrique et thermique, etc. L'article présente des résultats expérimentaux sur l'obtention de composites à base de TiB2-TiC-Al2O3, CrB2-Al2O3 par une méthode combinant la synthèse auto-propagative à haute température (SHS) et l'activation mécanique (MA). L'influence de la composition des composants initiaux, des conditions de SHS et de MA préliminaire sur la formation de la microstructure et de la composition de phase du composite SHS à base de carbure de titane et de borures de chrome a été étudiée. Les produits SHS ont été examinés par analyse par diffraction des rayons X et au microscope électronique à balayage. Les phases à haute température des borures de chrome, de titane, d'oxyde d'aluminium et de leur spinelle se trouvent dans les produits SHS.Los boruros y carburos atraen la atención de los desarrolladores de materiales estructurales resistentes al calor y superduros debido a una combinación única de su resistencia a la oxidación a alta temperatura, alta dureza, resistencia al desgaste, conductividad eléctrica y térmica, etc. El artículo presenta resultados experimentales sobre la obtención de compuestos basados en TiB2-TiC-Al2O3, CrB2-Al2O3 mediante un método que combina la síntesis autopropagante a alta temperatura (SHS) y la activación mecánica (MA). Se ha estudiado la influencia de la composición de los componentes iniciales, las condiciones de SHS y MA preliminar en la formación de la microestructura y composición de fases del compuesto SHS a base de carburo de titanio y boruros de titanio y cromo. Los productos de SHS se examinaron mediante análisis de difracción de rayos X y un microscopio electrónico de barrido. Las fases de alta temperatura de los boruros de cromo, titanio, óxido de aluminio y sus espinelas se encuentran en los productos SHS.Borides and carbides attract the attention of developers of heat-resistant and super hard structural materials due to a unique combination of their resistance to high-temperature oxidation, high hardness, wear resistance, electrical and thermal conductivity and etc. The article presents experimental results on obtaining composites based on TiB2-TiC-Al2O3, CrB2-Al2O3 by a method combining self-propagating high-temperature synthesis (SHS) and mechanical activation (MA). The influence of the composition of the initial components, the conditions of SHS and preliminary MA on the formation of the microstructure and phase composition of the SHS-composite based on titanium carbide and titanium, chromium borides has been studied. The SHS products were examined by X-ray diffraction analysis and a scanning electron microscope. High-temperature phases of borides of chromium, titanium, aluminum oxide and their spinel are found in SHS products.تجذب البوريدات والكربيدات انتباه مطوري المواد الهيكلية المقاومة للحرارة والفائقة الصلابة بسبب مزيج فريد من مقاومتها للأكسدة ذات درجة الحرارة العالية والصلابة العالية ومقاومة التآكل والموصلية الكهربائية والحرارية وما إلى ذلك. تقدم المقالة نتائج تجريبية حول الحصول على المواد المركبة بناءً على TiB2 - TiC - Al2O3، CrB2 - Al2O3 بطريقة تجمع بين التوليف الذاتي عالي الحرارة (SHS) والتنشيط الميكانيكي (MA). تمت دراسة تأثير تكوين المكونات الأولية وظروف SHS و MA الأولي على تكوين البنية المجهرية وتكوين الطور لمركب SHS على أساس كربيد التيتانيوم والتيتانيوم وبوريدات الكروم. تم فحص منتجات SHS بواسطة تحليل حيود الأشعة السينية ومجهر إلكتروني للمسح الضوئي. توجد مراحل درجات الحرارة العالية لبوريدات الكروم والتيتانيوم وأكسيد الألومنيوم والإسبنيل في منتجات SHS.