Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора
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 бор...
Saved in:
| Date: | 2018 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2018
|
| Series: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144433 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора / В.С. Урбанович, Н.В. Шипило, L. Jaworska, S. Cygan, M. Rosmus, B. Matovic, В.С. Нисс, С.В. Григорьев // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2018. — Вип. 21. — С. 332-344. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-144433 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1444332025-02-09T11:56:44Z Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора Effect of dispersity of powder, pressure and sintering temperatures for microstructure and physico-mechanical properties of boron carbide ceramics Урбанович, В.С. Шипило, Н.В. Jaworska, L. Cygan, S. Rosmus, M. Matovic, B. Нисс, В.С. Григорьев, С.В. Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора 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 °С. Основною метою цієї роботи було отримання високоякісного надтвердого керамічного матеріалу на основі карбіду бору спіканням під високим тиском без використання активуючих добавок. Досліджені мікроструктура, щільність і твердість по Віккерсу зразків, спечених з порошків карбіду бору різної дисперсності при тиску 4 ГПа в інтервалі температур 1200–2000 °С. The main purpose of this work was to obtain a high-density superhard ceramic material based on boron carbide by sintering under high pressure without the use of activating additives. The microstructure, density and Vickers hardness of samples sintered from boron carbide powders of various dispersities at a pressure of 4 GPa in the temperature interval 1200–2000 °C were investigated. 2018 Article Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора / В.С. Урбанович, Н.В. Шипило, L. Jaworska, S. Cygan, M. Rosmus, B. Matovic, В.С. Нисс, С.В. Григорьев // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2018. — Вип. 21. — С. 332-344. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. 2223-3938 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144433 666.792.34:539.89 ru Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения application/pdf Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора |
| spellingShingle |
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора Урбанович, В.С. Шипило, Н.В. Jaworska, L. Cygan, S. Rosmus, M. Matovic, B. Нисс, В.С. Григорьев, С.В. Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description |
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 °С. |
| format |
Article |
| author |
Урбанович, В.С. Шипило, Н.В. Jaworska, L. Cygan, S. Rosmus, M. Matovic, B. Нисс, В.С. Григорьев, С.В. |
| author_facet |
Урбанович, В.С. Шипило, Н.В. Jaworska, L. Cygan, S. Rosmus, M. Matovic, B. Нисс, В.С. Григорьев, С.В. |
| author_sort |
Урбанович, В.С. |
| title |
Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора |
| title_short |
Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора |
| title_full |
Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора |
| title_fullStr |
Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора |
| title_full_unstemmed |
Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора |
| title_sort |
влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора |
| publisher |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| publishDate |
2018 |
| topic_facet |
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144433 |
| citation_txt |
Влияние дисперсности порошка, давления и температуры спекания на микроструктуру и физико-механические свойства керамики из карбида бора / В.С. Урбанович, Н.В. Шипило, L. Jaworska, S. Cygan, M. Rosmus, B. Matovic, В.С. Нисс, С.В. Григорьев // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2018. — Вип. 21. — С. 332-344. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. |
| series |
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| work_keys_str_mv |
AT urbanovičvs vliâniedispersnostiporoškadavleniâitemperaturyspekaniânamikrostrukturuifizikomehaničeskiesvojstvakeramikiizkarbidabora AT šipilonv vliâniedispersnostiporoškadavleniâitemperaturyspekaniânamikrostrukturuifizikomehaničeskiesvojstvakeramikiizkarbidabora AT jaworskal vliâniedispersnostiporoškadavleniâitemperaturyspekaniânamikrostrukturuifizikomehaničeskiesvojstvakeramikiizkarbidabora AT cygans vliâniedispersnostiporoškadavleniâitemperaturyspekaniânamikrostrukturuifizikomehaničeskiesvojstvakeramikiizkarbidabora AT rosmusm vliâniedispersnostiporoškadavleniâitemperaturyspekaniânamikrostrukturuifizikomehaničeskiesvojstvakeramikiizkarbidabora AT matovicb vliâniedispersnostiporoškadavleniâitemperaturyspekaniânamikrostrukturuifizikomehaničeskiesvojstvakeramikiizkarbidabora AT nissvs vliâniedispersnostiporoškadavleniâitemperaturyspekaniânamikrostrukturuifizikomehaničeskiesvojstvakeramikiizkarbidabora AT grigorʹevsv vliâniedispersnostiporoškadavleniâitemperaturyspekaniânamikrostrukturuifizikomehaničeskiesvojstvakeramikiizkarbidabora AT urbanovičvs effectofdispersityofpowderpressureandsinteringtemperaturesformicrostructureandphysicomechanicalpropertiesofboroncarbideceramics AT šipilonv effectofdispersityofpowderpressureandsinteringtemperaturesformicrostructureandphysicomechanicalpropertiesofboroncarbideceramics AT jaworskal effectofdispersityofpowderpressureandsinteringtemperaturesformicrostructureandphysicomechanicalpropertiesofboroncarbideceramics AT cygans effectofdispersityofpowderpressureandsinteringtemperaturesformicrostructureandphysicomechanicalpropertiesofboroncarbideceramics AT rosmusm effectofdispersityofpowderpressureandsinteringtemperaturesformicrostructureandphysicomechanicalpropertiesofboroncarbideceramics AT matovicb effectofdispersityofpowderpressureandsinteringtemperaturesformicrostructureandphysicomechanicalpropertiesofboroncarbideceramics AT nissvs effectofdispersityofpowderpressureandsinteringtemperaturesformicrostructureandphysicomechanicalpropertiesofboroncarbideceramics AT grigorʹevsv effectofdispersityofpowderpressureandsinteringtemperaturesformicrostructureandphysicomechanicalpropertiesofboroncarbideceramics |
| first_indexed |
2025-11-25T22:44:07Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:44:07Z |
| _version_ |
1849804089048694784 |
| fulltext |
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
332
УДК 666.792.34:539.89
В. С. Урбанович, канд. физ-мат. наук1; Н. В. Шипило, науч. сотр.1;
L. Jaworska, д-р техн. наук2; S. Cygan2; M. Rosmus, канд. техн. наук2;
B. Matovic, д-р техн. наук3; В. С. Нисс, канд. техн. наук4; С. В. Григорьев4
1ГО «Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению»,
ул. П. Бровки, 19, 220072 г. Минск, Беларусь, e-mail: urban@physics.by
2The Institute of Advanced Manufacturing Technology, 37а Wroclawska st,
30-011 Krakow, Poland, e-mail: lucyna.jaworska@ios.krakow.pl
3The Institute of Nuclear Sciences, Belgrade, Serbia, e-mail: mato@vin.bg.ac.rs
4НТП БНТУ «Политехник», ул. Я. Коласа, 24, 220013 г. Минск,
Беларусь, e-mail: gsv@metolit.by
ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ ПОРОШКА, ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ
СПЕКАНИЯ НА МИКРОСТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
КЕРАМИКИ ИЗ КАРБИДА БОРА
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.
Ключевые слова: карбид бора, спекание, высокие давления и температуры, плотность,
твердость
Введение
Карбид бора В4С обладает широким спектром физических, физико-механических и
химических свойств и является перспективным материалом для различных отраслей
промышленности [1]. Для достижения высоких эксплуатационных характеристик изделий из
В4С необходимо наличие плотной мелкозернистой структуры [2]. Основная проблема
получения прочных материалов из карбида бора состоит в трудности достижения
беспористого состояния образцов. Это связано с низкой диффузионной подвижностью при
спекании карбида бора, что обусловлено наличием в этом соединении сильных ковалентных
связей.
mailto:urban@physics.by
mailto:lucyna.jaworska@ios.krakow.pl
mailto:mato@vin.bg.ac.rs
mailto:gsv@metolit.by
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
333
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
334
Введение определенных добавок в порошок карбида бора активирует процесс его
уплотнения за счет жидкофазного спекания. Однако при спекании без давления, даже при
использовании добавок, уплотнение В4С все еще затруднено [3]. Основными методами
получения поликристаллического карбида бора без использования активирующих добавок
являются: горячее прессование, SPS-метод и спекание под высоким давлением. В табл. 1
представлены литературные данные по относительной плотности (ρотн), среднему размеру
зерна (D), твердости по Виккерсу (HV) с указанием нагрузки на индентер от режимов и
методов спекания порошка В4С различной дисперсности (d).
Как следует из табл. 1, применение метода горячего прессования не позволяет достичь
высокой плотности В4С, наблюдается рост зерна в структуре материала, что обусловлено
длительностью процесса спекания. SPS-метод способствует лучшему уплотнению,
ограничивает рост зерна, и способствует повышению физико-механических характеристик,
однако требует большого времени спекания. Наиболее высокие показатели твердости
керамики из карбида бора получены с использованием метода спекания при высоких
давлениях. Этот метод позволяет сократить время спекания, сформировать плотную
мелкозернистую структуру материала и повысить его физико-механические свойства.
Анализ характеристик спеченных образцов, полученных с использованием техники
высоких давлений и температур (табл. 1), показывает, что наилучшие результаты по
плотности (99,65 %) и наименьшему размеру зерна (D ~ 2,1 мкм) достигнуты в работе [21]
при спекании порошка карбида бора с размером частиц 2,05 мкм при давлении 4,5 ГПа,
температуре 1300 о С и времени спекания 5 мин. Твердость полученных образцов составляет
38,04 ГПа. Низкая температура спекания образцов обеспечивает размер зерна, сопоставимый
с размером частиц исходного порошка (табл. 1).
Более высокие значения твердости 40–41 ГПа образцов карбида бора получены
авторами [19, 20] при более высоких давлениях 5,5 и 7,7 ГПа и температурах 1927–2000 оС.
Время спекания достигало 4 мин. При этом использовались достаточно грубые порошки с
размером частиц в интервале 2–80 нм и 27–108 мкм соответственно. Поэтому достигнутые
значения относительной плотности составляли 93–98 %. Добавка 10 мас. % более мелкого
порошка (d ~ 0,56 мкм) к более грубому (d ~ 4,33 мкм) позволила авторам [16] получить
методом SPS образцы с плотностью около 98 % и более высокой твердостью (до 47,9 ГПа)
при близких температурах спекания, но с более длительной выдержкой 10 мин.
Известно, что на свойства карбида бора оказывает значительное влияние его
стехиометрический состав. Например, физико-механические свойства композиционных
покрытий на основе карбида бора имеют максимальные значения при величине соотношения
В/С, близкой к 4, а отклонение от этого значения приводит к их снижению [22]. Кроме этого,
дисперсность исходного порошка также влияет на характеристики спекаемого материала
[16]. Однако в случае метода спекания под высоким давлением этот вопрос изучен
недостаточно. Поэтому целью настоящей работы являлось исследование возможности
получения сверхтвердого материала на основе карбида бора с малым размером зерна,
высокой плотностью и твердостью методом спекания под высоким давлением. В настоящей
работе было исследовано влияние дисперсности порошков карбида бора различных
производителей, а также величины давления и температуры спекания на микроструктуру и
физико-механические свойства спеченной керамики.
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
335
Методика эксперимента
В качестве исходных использовались порошки карбида бора различной дисперсности
и химического состава в зависимости от производителя: В4С (Е) (ФГУП «УНИХИМ с ОЗ»,
Екатеринбург, Россия); В4С(S) («Н.C. Stark», Germany); В4С(А) (Electrozshmelzwerk, Kempten,
Germany). Порошки для экспериментов использовали в состоянии поставки, не подвергая
никакой предварительной обработке.
Спекание производили при двух давлениях 4 и 7,7 ГПа. При давлении 4 ГПа и
температурах 1200–2000 оС использовали устройство высокого давления типа «наковальни с
углублениями» и пресс ДО137 А усилием 5 МН [23]. Цилиндрические порошковые
заготовки диаметром 11 мм и высотой 4 мм прессовали в стальной пресс-форме при
давлении 1,0 ГПa. Спекание заготовок, помещенных внутри составного графитового
нагревателя, осуществляли в контейнерах из прессованного литографского камня. Между
торцами заготовок и внутренними поверхностями нагревателя располагали прокладки из
гексагонального нитрида бора. Спекание при давлении 7,7 ГПа и температурах 1600–2000
оС осуществляли в АВД типа «тороид» на прессовой установке ДО 044 усилием 20 МН.
Использовали точеные графитовые нагреватели. Методика приготовления образцов
диаметром 13 мм описана в [24]. В обоих устройствах высокого давления контроль режимов
спекания осуществляли при помощи контроллера спекания КС-5 [25]. Скорость нагрева
спекаемых образцов до начала спекания достигала 2000–3000 оС/мин, а время спекания
составляло 60 с. Контроль времени спекания осуществлялся по мощности тока нагрева.
Плотность спеченных образцов определяли методом гидростатического взвешивания в
четыреххлористом углероде при комнатной температуре. Твердость по Виккерсу измеряли на
микротвердомере МНТ–240 LECO (США) при нагрузке 10,0 Н. Элементный состав карбида
бора определяли с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Исследования
микроструктуры образцов проводили с использованием сканирующего электронного
микроскопа S-4800 фирмы «Hitachi» в НПЦ «Белмикросистемы» НПО «Интеграл».
Результаты и обсуждение
Основные результаты представлены в табл.2 и на рис. 1–3.
Данные энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии исходных порошков В4С
(табл. 2) свидетельствуют о наличии небольшого количества примесей до ~ 0,4 ат. %,
основной из которых является кислород.
Таблица 2. Химический состав порошков карбида бора
Порошок
Химический анализ, атом.%
В/С
B C O
Другие
элементы
В4С (Е) 49,05 50,77 - 0,18 1
В4С (S) 80,28 19,34 0,27 0,11 4,2
В4С (А) 80,84 18,81 0,35 - 4,3
На рис. 1 представлены электронно-микроскопические изображения частиц
различных порошков карбида бора. Видно, что порошки отличаются зернистостью и
морфологией частиц. Порошок В4С (Е) с бимодальным распределением частиц по размерам
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
336
содержит более мелкую субмикронную фракцию размером 270 – 300 нм и более грубую со
средним размером 4,5 мкм. Порошок В4С (А) - субмикронный, с размером частиц 100-750
нм, содержащий незначительное количество более крупных размером до 3,7 мкм. Порошок
В4С (S) содержит частицы осколочной формы со средним размером 3-5 мкм. Имеется
небольшое количество значительно более мелких осколков со средним размером ~ 0,2 мкм и
более крупных с размером до 12 мкм.
а б
в г
д е
Рис. 1. Электронно-микроскопические изображения порошков карбида бора при
различном увеличении: а (3000), б (12000) – В4С (Е); в (12000), г (50000) – В4С (А) и д
(2000), е (15000) – В4С (S)
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
337
На рис. 2 представлена микроструктура образцов из различных порошков карбида
бора, спеченных при давлениях 4 и 7,7 ГПа в интервале температур 1400–2000 оС.
а б в
г д е
ж з и
Рис. 2. Микроструктура образцов карбида бора В4С (Е) (а), В4С (А) (б, в,) и В4С (S) (г–и),
спеченных при давлениях 4 ГПа (а–е), 7,7 ГПа (ж–и) и температурах, оС: а – 1400; г, ж –
1600; б, в, д, з – 1800; е, и – 2000
Установлено, что в процессе спекания под давлением 4 ГПа при увеличении
температуры от 1400 до 1800 С размер зерна в структуре материала уменьшается: для
образцов В4С (А) с 0,04–1,62 мкм до 0,01–1,33 мкм, для образцов В4С (Е) – с 0,27–0,63 мкм
до 0,07–0,39 мкм и для В4С (S) с 0,6–2,4 мкм до 0,5–1,33 мкм.
Для микроструктуры образцов В4С (А) характерно наличие игл (рис. 2 б, в). Зеренная
структура образцов В4С (S), полученных при давлении 4 ГПа, является неоднородной в
интервале температур спекания 1600–2000 С (рис. 2 г, д, е). Структурные изменения для
образцов В4С (S), полученных при давлении 4 ГПа, в зависимости от температуры спекания
показаны на рис. 2 г, д, е. В образцах, спеченных при 1600 С, наблюдается первичная
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
338
рекристаллизация: на межзеренных границах деформированных зерен со средним размером
D ~ 1,5 мкм видны зародыши новых зерен с размером ~ 0,1–0,2 мкм и поры (рис. 2 г). С
повышением температуры спекания до 1800 С в процессе собирательной рекристаллизации
происходит увеличение размеров мелких зерен. Формируется практически беспористая
структура с размером зерен 0,5–2,1 мкм (рис. 2 д). При увеличении температуры спекания до
2000 С наблюдается дальнейший рост зерен до размеров 1,0–3,1 мкм, а на стыках
происходит порообразование (рис. 2 е).
На рис. 3 показаны изменения плотности (а) и твердости (б) образцов карбида бора,
полученных в различных режимах спекания.
а б
Рис. 3. Зависимость плотности (а) и твердости (б) образцов карбида бора от
температуры спекания: 1 – В4С (А), 2 – В4С (Е), 3, 4 – В4С (S) при давлениях 4 ГПа (1, 2, 3) и
7,7 ГПа (4)
Установлено, что при давлении 4 ГПа наибольшая плотность достигается у керамики,
полученной из порошка В4С (Е) с бимодальным распределением частиц по размерам (270–
300 нм и 4,5 мкм) (рис. 3 а), в отличие от образцов, спеченных из микронного В4С (S) и
субмикронного В4С (А) порошков. Однако максимальное значение твердости (40 ГПа)
получено у образцов из наиболее крупного порошка В4С (S) (рис. 3 б), что может быть
связано со стехиометрией исходного материала, т.е. с более высоким атомным отношением
В/С = 4,2 по отношению к В4С (Е) (табл. 2). При спекании наиболее дисперсного порошка
В4С (А) с близким значением В/С = 4,3 характер изменения твердости от температуры
спекания заметно отличается от других порошков карбида бора и ее максимальное значение
достигается при более низкой температуре 1400 оС (рис. 3 б).
Таким образом, используя более крупный порошок В4С (S) в условиях высоких
давлений (4 ГПа) и температур (Т = 1800 оС), можно получить керамический материал с
твердостью до 40 ГПа. Поэтому данный порошок был использован нами в дальнейшем для
спекания под более высоким давлением 7,7 ГПа.
Микроструктура образцов, спеченных при давлении 7,7 ГПа, достаточно однородная
(рис. 2 ж, з, и) и более плотная, чем при давлении 4 ГПа, с незначительным количеством
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
339
нанопор. С повышением температуры спекания наблюдается рост отдельных зерен: ~ 0,6 –
1,5 мкм (при 1600 оС), ~ 0,8–1,5 (при 1800 оС), 0,9–3,0 мкм (при 2000 оС). Следует отметить,
что характер разрушения у образцов, спеченных при температуре 1800 оС и давлении 7,7
ГПа, транскристаллитный, в отличие от образцов, спеченных при этой же температуре, но
при более низком давлении 4 ГПа, где наблюдается интеркристаллитное разрушение.
Используя более высокое давление 7,7 ГПа при спекании, можно повысить плотность
за счет большего уплотнения исходного порошка, его дробления [20] и уменьшения пор в
структуре материала. С увеличением температуры спекания до 1800 оС при давлении 4 ГПа
твердость полученной керамики возрастает практически монотонно вместе с плотностью, а с
повышением давления спекания до 7,7 ГПа происходит их увеличение (рис. 3). При 1800 оС
формируется плотная структура (рис. 2 д, з) и достигаются максимальные значения
плотности 2,49 и 2,51 г/см3, твердости ~ 40 и ~ 47 ГПа, соответственно для давлений 4 и 7,7
ГПа. Для более высокого давления величина относительной плотности составляет 99,6 % от
теоретического значения. Дальнейшее увеличение температуры спекания до 2000 о С
приводит к незначительному снижению плотности и твердости образцов, что связано с
процессами рекристаллизации.
Полученное нами значение твердости 40 ГПа для давления спекания 4 ГПа хорошо
согласуется с результатами работ других авторов [18–21], а твердость образцов, спеченных
при давлении 7,7 ГПа, значительно выше (47 ГПа). Можно полагать, что более высокая, чем
в работе [21], твердость наших образцов карбида бора при одинаковой плотности, близкой к
теоретическому значению, обусловлена большим давлением спекания, обеспечивающим
более высокую прочность межзеренных границ. Основное отличие от известных методов
состоит в том, что наша технология позволяет осуществлять нагрев до температуры спекания
материала с очень высокой скоростью (~ до 2000–3000 оС/мин). Такой высокоскоростной
нагрев в сочетании с высокими давлениями и малой выдержкой при спекании позволяет
значительно замедлить рост зерна, а в ряде случаев и полностью его исключить.
Выводы
Исследовано влияние дисперсности и элементного состава различных порошков
карбида бора на их спекание при давлении 4 ГПа в интервале температур 1200 – 2000 о С.
Установлено, что наибольшая плотность (2,50 г/см3) достигается у керамики, полученной из
порошка В4С (Е) с бимодальным распределением частиц по размерам (270 – 300 нм и 4,5
мкм). При спекании наиболее дисперсного порошка В4С (А) с размером частиц 100 – 750 нм,
содержащего незначительное количество более крупных размером до 3,7 мкм, максимальное
значение твердости (~ 31 ГПа) достигалось в области более низких температур (1400 о С).
Более твердые (40 ГПа) образцы получены из менее дисперсного порошка В4С (S) с
частицами осколочной формы со средним размером 3 – 5 мкм, содержащего незначительное
количество мелких осколков размером ~ 200 нм и более крупных с размером до 12 мкм.
Изучено влияние величины давления 4 и 7,7 ГПа спекания на микроструктуру и
физико-механические свойства спеченной керамики из менее дисперсного порошка В4С (S).
Установлено, что с увеличением давления от 4 до 7,7 ГПа плотность и твердость спеченных
образцов карбида бора повышаются до 2,51 г/см3 и 47 ГПа соответственно без
существенного роста зерна в структуре материала. Это достигается за счет высокой скорости
нагрева и малого времени спекания.
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
340
Основною метою цієї роботи було отримання високоякісного надтвердого керамічного
матеріалу на основі карбіду бору спіканням під високим тиском без використання активуючих
добавок. Досліджені мікроструктура, щільність і твердість по Віккерсу зразків, спечених з порошків
карбіду бору різної дисперсності при тиску 4 ГПа в інтервалі температур 1200–2000 С.
Найкращою спікливість за вказаного тиску має порошок з бімодальним розподілом частинок.
Встановлено, що зі збільшенням дисперсності порошку максимум на кривих залежності твердості
зразків від температури спікання зсувається в бік більш низьких температур. Зразки з найбільш
високою твердістю отримані з мікронного порошку з частинками осколкової форми розміром 3,0–
12,0 мкм, і містить значну кількість дрібних осколків із середнім розміром ~ 0,2 мкм. Встановлено,
що зі збільшенням тиску спікання до 7,7 ГПа щільність і твердість зразків карбіду бора
підвищуються без істотного зростання зерна в структурі матеріалу. Це досягається за рахунок
високої швидкості нагріву і малого часу спікання. Отримано високощільний надтвердий керамічний
матеріал з карбіду бору з дрібнозернистою структурою (D ~ 0,5–1,3 мкм), відносною щільністю
99,6% і твердістю по Віккерсу HV1 47 ГПа. Отримані результати будуть використані при розробці
нових композицій матеріалів різного призначення.
Ключові слова: карбід бору, спікання, високі тиски і температури, щільність, твердість
V. S. Urbanovich, N. V. Shipilo, L. Jaworska, S. Cygan,
M. Rosmus, B. Matovic, S. V. Grigoriev, V. S. Niss
EFFECT OF DISPERSITY OF POWDER, PRESSURE AND SINTERING TEMPERATURES
FOR MICROSTRUCTURE AND PHYSICO-MECHANICAL PROPERTIES
OF BORON CARBIDE CERAMICS
The main purpose of this work was to obtain a high-density superhard ceramic material based on
boron carbide by sintering under high pressure without the use of activating additives. The microstructure,
density and Vickers hardness of samples sintered from boron carbide powders of various dispersities at a
pressure of 4 GPa in the temperature interval 1200–2000 °C were investigated. The powder with a bimodal
particle distribution exhibits the best sinterability at this pressure. It was established that with an increase in
the dispersion of the powder, the maximum on the curves of the dependence of the hardness of the samples
on the sintering temperature shifts toward more low temperatures. Samples with the highest hardness were
obtained from a micron powder with particles of fragment size ranging from 3.0 to 12.0 μm, and containing
a significant number of fine fragments with an average size of ~ 0.2 μm. It was found that with increasing
sintering pressure to 7.7 GPa, the density and hardness of boron carbide samples increase without
significant grain growth in the material structure. This is achieved by a high heating rate and a short
sintering time. A highly density superhard ceramic material made of boron carbide with a fine-grained
structure (D ~ 0,5–1,3 μm), a relative density of 99.6 %, and a Vickers hardness HV1 47 GPa was obtained.
The obtained results will be used in the development of new composite materials for various applications
with usage of high pressure sintering with free of activating additives.
Key words: boron carbide, sintering, high pressures and high temperatures, density, hardness
Литература
1. Микро- и наноразмерный карбид бора: синтез, структура и свойства / Р.
А. Андриевский // Успехи химии. – 2012. – 81. – № 6. – С. 549–559.
2. Сверхлегкие керамические бронезащитные материалы, получаемые с применением
наноструктурных механоактивированных порошков карбида бора / Кременчугский
М. В., Савкин Г. Г., Малинов В. И. и др. // Российские нанотехнологии. – 2008. –3. –
№ 3/4. – С. 141–146.
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
341
3. Suri A. K., Subramanian C., Sonber J. K., Murthy T. S. R. C. Synthesis and consolidation
of boron carbide: a review // Int. Mater. Rev. – 2010. – 55. – 1. – P. 4–40.
4. Jianxin D. Erosion wear of boron carbide ceramic nozzles by abrasive air-jets // Mater.
Sci. Eng. A. – 2005. – 408. – N 1/2. – P. 227–233.
5. Sonber J. K., Murthy T. S. R. C., Subramanian C., et al. Densification and
Characterization of Boron Carbide // Trans. Ind. Ceram. Soc. – 2013. – 72. – N 2. – P.
100–107.
6. Zhang X., Gao H., Zhang Z., et al. Effects of pressure on densification behaviour,
microstructures and mechanical properties of boron carbide ceramics fabricated by hot
pressing // Ceram Int. – 2017. – 43. – N 8. – P. 6345–6352.
7. Ghosh D., Subhash G., Sudarshan T. S., et al. Dynamic indentation response of fine-
grained boron carbide // J. Am. Ceram. Soc. – 2007. – 90. – № 6. – P. 1850–1857.
8. Hayun S., Paris V., Driel M. P., Frage N., Zaretzky E. Static and dynamic mechanical
properties of boron carbide processed by spark plasma sintering // J. Eur. Ceram. Soc. –
2009. – 29. – N 16. – P. 3395–3400.
9. Moshtaghioun B. M. Effect of spark plasma sintering parameters on microstructure and
room-temperature hardness and toughness of fine-grained boron carbide (B4C) // J. Eur.
Ceram. Soc. – 2013. – 33. – N 2. – P. 361–369.
10. Li X., Jiang D., Zhang J., Huang Z. Densifi cation behavior and related phenomena of
spark plasma sintered boron carbide // Ceram. Int. – 2014. – 40. – № 3. – P. 4359–4366.
11. Moshtaghioun B. M., Cumbrera F. L., Ortiz A. L., Castillo-Rodríguez M., Gómez-García
D. Additive-free superhard B4C with ultrafine-grained dense microstructures // J. Eur.
Ceram. Soc. – 2014. – 34. – N 3. – P. 841–848.
12. Badica P., Grasso S., Borodianska H., Vasylkiv O. Tough and dense boron carbide
obtained by high-pressure (300 MPa) and low-temperature (1600 °C) spark plasma
sintering // J. Ceram. Soc. Jpn. – 2014. – 122. – N 1424. – P. 271–275.
13. Sairam K., Sonber J. K., Murthy T. S. R. C., Subramanian C., Fotedar R. K., Nanekar P.,
Hubli R.C. Influence of spark plasma sintering parameters on densification and
mechanical properties of boron carbide // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. – 2014. – 42. –
P. 185–192.
14. Ji W., Rehman S. S., Wang W., Wang H., Wang Y., Zhang J., Zhang F., Fu Z. Sintering
boron carbide ceramics without grain growth by plastic deformation as the dominant
densification mechanism // Sci Rep. – 2015. – 5. – P. 1–8.
15. Moshtaghiouna B. M., Ortizb A. L, Gómez-Garcíaa D., Domínguez-Rodrígueza A.
Densification of B4C nanopowder with nanograin retention by spark-plasma sintering // J.
Eur. Ceram. Soc. – 2015. – 35. – N 6. – P. 1991–1998.
16. Хасанов А. О. Разработка составов и технологии спарк-плазменного спекания
керамических материалов, композитов на основе микро- и нанопорошков В4С:
диссертация на соискание уч. степени канд. техн. наук: спец. 05.17.11 «Технология
силикатных и тугоплавких неметаллических материалов». – Томск, 2015. – 201 с.
https://www.researchgate.net/scientific-contributions/54287429_Dongliang_Jiang
https://www.researchgate.net/scientific-contributions/12086153_Jingxian_Zhang
https://www.researchgate.net/scientific-contributions/16392381_Zhengren_Huang
https://www.researchgate.net/profile/Salvatore_Grasso3
https://www.researchgate.net/profile/Hanna_Borodianska2
https://www.researchgate.net/scientific-contributions/12416005_Oleg_Vasylkiv
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4622079/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221914006785#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221914006785#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221914006785#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221914006785#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/09552219
https://www.sciencedirect.com/science/journal/09552219
https://www.sciencedirect.com/science/journal/09552219/35/6
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
342
17. Moshtaghioun B. M, Gomez-Garcia D, Dominguez-Rodriguez A, et al. Grain size
dependence of hardness and fracture toughness in pure near fully-dense boron carbide
ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. – 2016. – 36. – N 7. – P. 1829–1834.
18. Стратийчук Д. А., Шульженко А. А., Белявина Н. Н, Маркив В. Я. Формирование
сверхтвердой керамики на основе карбида бора в условиях высокого давления //
Сверхтвердые материалы. – 2003. – № 4. – С. 11–15.
19. Shul`zhenko A. A., Stratiichuk D. A., Oleinik G. S., et al. Formation of polycrystalline
boron carbide B4C with elevated fracture toughness // Powder Metallurgy and Metal
Ceramics. – 2005. – 44. – N 1/2. – P. 75–83.
20. Стратийчук Д. А. Особенности спекания В4С в условиях высоких давлений // В сб.:
«УкрНДІ Вогнетривів ім. А. С. Бережного». – Харьков, 2010. – С. 119.
21. Liu L., Li X., He Q., et al. Sintering dense boron carbide without grain growth under high
pressure // J. Am. Ceram. Soc. – 2018. – 101. – P. 1289–1297.
22. Niihara K., Nakahira A., Hirai T. The Effect of Stoichiometry on Mechanical Properties
of Boron Carbide // J. Am. Ceram. Soc. – 1984. – 67. – N 1. – P. 13–14.
23. Физико-механические свойства β-Si3N4, спеченного при высоких давлениях / В. С.
Урбанович, В. С. Нисс, С. В. Григорьев, P. Klimczyk, L. Jaworska, S. Cygan, Л. В.
Судник, Т. Д. Маликина // Физика и техника высоких давлений. – 2017. – 27. – № 2.
– С. 108–117.
24. Klimczyk P., Figiel P., Petrusha I., Olszyna A. Cubic boron nitride based composites for
cutting applications // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing
Engineering. – 2011. – 44. – N 2. − Р. 198−204.
25. Urbanovich V. S., Shkatulo G. G. Computerized System for the Sintering of
Nanoceramics at High Pressures. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. – 2003. – 42. –
N 1/2, − Р. 19–23.
Поступила 03.08.18
References
1. Andriyevskii, R. A. (2012). Mikro- i nanorazmernyi karbid bora: sintez, struktura i
svoistva. Uspekhi khimii. – The success of chemistry, Vol. 81, 6, 549–559 [in Russian].
2. Kremenchugskii, M. V., Savkin, G. G., Malinov, V. I., et al. (2008). Sverkhlegkie
keramicheskie bronezashchitnye materialy, poluchaemye s primeneniem
nanostrukturnykh mekhanoaktivirovannykh poroshkov karbida bora. Rossiiskie
nanotekhnologii. – Russian nanotechnology, Vol. 3, 3/4, 141–146 [in Russian].
3. Suri, A. K., Subramanian, C., Sonber, J. K., & Murthy, T.S.R.C. (2010). Synthesis and
consolidation of boron carbide: a review. Int. Mater. Rev., Vol. 55, 1, 4–40.
4. Jianxin, D. (2005). Erosion wear of boron carbide ceramic nozzles by abrasive air-jets.
Mater. Sci. Eng. A, Vol. 408, 1/2, 227–233.
5. Sonber, J. K, Murthy, T. S. R. C., Subramanian, C, et al. (2013). Densification and
Characterization of Boron Carbide. Trans. Ind. Ceram. Soc., Vol. 72, 2, 100–107.
http://www.springerlink.com/content/?Author=Vladimir+S.+Urbanovich
http://www.springerlink.com/content/pp8178qm51263272/
http://www.springerlink.com/content/pp8178qm51263272/
http://www.springerlink.com/content/1068-1302/
http://www.springerlink.com/content/1068-1302/42/1-2/
http://www.springerlink.com/content/1068-1302/42/1-2/
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
343
6. Zhang, X., Gao, H., Zhang, Z., et al. (2017). Effects of pressure on densification
behaviour, microstructures and mechanical properties of boron carbide ceramics
fabricated by hot pressing. Ceram Int., Vol. 43, 8, 6345–6352.
7. Ghosh, D., Subhash, G., Sudarshan, T. S., et al. (2007). Dynamic indentation response of
fine-grained boron carbide. J. Am. Ceram. Soc., Vol. 90, 6, 1850–1857.
8. Hayun, S., Paris, V., Driel, M. P., Frage, N., & Zaretzky, E. (2009). Static and dynamic
mechanical properties of boron carbide processed by spark plasma sintering. J. Eur.
Ceram. Soc., Vol. 29, 16, 3395–3400.
9. Moshtaghioun, B. M. (2013). Effect of spark plasma sintering parameters on
microstructure and room-temperature hardness and toughness of fine-grained boron
carbide (B4C). J. Eur. Ceram. Soc., Vol. 33, 2, 361–369.
10. Li, X., Jiang, D., Zhang, J., & Huang, Z. (2014). Densifi cation behavior and related
phenomena of spark plasma sintered boron carbide. Ceram. Int., Vol. 40, 3, 4359–4366.
11. Moshtaghioun, B. M., Cumbrera, F. L., Ortiz, A. L., Castillo-Rodríguez, M., & Gómez-
García, D. (2014). Additive-free superhard B4C with ultrafine-grained dense
microstructures. J. Eur. Ceram. Soc., Vol. 34, 3, 841–848.
12. Badica, P., Grasso, S., Borodianska, H., & Vasylkiv, O. (2014). Tough and dense boron
carbide obtained by high-pressure (300 MPa) and low-temperature (1600 °C) spark
plasma sintering. J. Ceram. Soc. Jpn., Vol. 122, 1424, 271–275.
13. Sairam, K., Sonber, J. K., Murthy, T. S. R. C., Subramanian, C., Fotedar, R. K., Nanekar,
P., & Hubli, R. C. (2014). Influence of spark plasma sintering parameters on densification
and mechanical properties of boron carbide. Int. J. Refract. Met. Hard Mater., Vol . 42,
185–192.
14. Ji, W., Rehman, S. S., Wang, W., Wang, H., Wang, Y., Zhang, J., Zhang, F., & Fu, Z.
(2015). Sintering boron carbide ceramics without grain growth by plastic deformation as
the dominant densification mechanism. Sci Rep., Vol. 5, 1 –8.
15. Moshtaghiouna, B. M., Ortizb, A. L, Gómez-Garcíaa, D., & Domínguez-Rodrígueza, A.
(2015). Densification of B4C nanopowder with nanograin retention by spark-plasma
sintering. J. Eur. Ceram. Soc., Vol. 35, 6, 1991–1998.
16. Khasanov, A. O. (2015). Razrabotka sostavov i tekhnologii spark-plazmennogo spekaniia
keramicheskikh materialov, kompozitov na osnove mikro- i nanoporoshkov B4C
[Development of compositions and technology of spark-plasma sintering of ceramic
materials, composites based on micro- and nanopowders В4С]. Candidate’s thesis. Tomsk
[in Russian].
17. Moshtaghioun, B. M, Gomez-Garcia, D, Dominguez-Rodriguez, A, et al. (2016). Grain
size dependence of hardness and fracture toughness in pure near fully-dense boron carbide
ceramics. J. Eur. Ceram. Soc., Vol. 36, 7, 1829–1834.
18. Stratiichuk, D. A., Shul’zhenko, A. A., Beliavina, N. N., & Markiv, V. YA. (2003).
Formirovanie sverkhtverdoi keramiki na osnove karbida bora v usloviiakh vysokogo
davleniia. Sverkhtverdye materialy. – Superhard materials, 4, 11–15 [in Russian].
https://www.researchgate.net/scientific-contributions/54287429_Dongliang_Jiang
https://www.researchgate.net/scientific-contributions/12086153_Jingxian_Zhang
https://www.researchgate.net/scientific-contributions/16392381_Zhengren_Huang
https://www.researchgate.net/profile/Salvatore_Grasso3
https://www.researchgate.net/profile/Hanna_Borodianska2
https://www.researchgate.net/scientific-contributions/12416005_Oleg_Vasylkiv
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4622079/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221914006785#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221914006785#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221914006785#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221914006785#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/09552219/35/6
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
344
19. Shul’zhenko, A. A., Stratiichuk, D. A., Oleinik, G. S., et al. (2005). Formation of
polycrystalline boron carbide B4C with elevated fracture toughness. Powder metallurgy
and metal ceramics, Vol. 44, 1/2, 75–83.
20. Stratiichuk, D. A. (2010). Osobennosti spekaniia B4C v usloviiakh vysokikh davlenii
[Features of sintering B4C under high pressure conditions]. Proceedings: V sbornike
«UkrNDI Vognetriviv im. A. S. Berezhnogo» (р. 119). Kharkiv [in Russian].
21. Liu, L., Li, X., He, Q., et al. (2018). Sintering dense boron carbide without grain growth
under high pressure. J. Am. Ceram. Soc., Vol. 101, 1289–1297.
22. Niihara, K., Nakahira, A., & Hirai, T. (1984). The Effect of Stoichiometry on Mechanical
Properties of Boron Carbide. J. Am. Ceram. Soc., Vol. 67, 1, 13–14.
23. Urbanovich, V. S., Niss, V. S., Grigor`ev, S. V., et al. (2017). Fiziko-mekhanicheskie
svoistva β-Si3N4, spechennogo pri vysokikh davleniiakh. Fizika i tekhnika vysokikh
davlenii. – High Pressure Physics and Techniques, Vol. 27, 2, 108-117.
24. Klimczyk P., Figiel P., Petrusha I., & Olszyna A. (2011). Cubic boron nitride based
composites for cutting applications. Journal of Achievements in Materials and
Manufacturing Engineering. Vol. 44, 2, 198−204.
25. Urbanovich V. S., & Shkatulo G. G. (2003). Computerized System for the Sintering of
Nanoceramics at High Pressures. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Vol. 42, 1/2,
19−23.
|