Influence of reinforcement by the whiskers of Si₃N₄ and Mg₂B₂O₅ on the properties of cBN-based composites

• Veröffentlicht in: Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
• Datum: 2019
• Hauptverfasser: Rumiantseva, Yu.Yu., Bushlya, V.N., Petrusha, I.A., Turkevich, V.Z.
• Format: Artikel
• Sprache: English
• Veröffentlicht: Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2019
• Schlagworte: Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159971
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Influence of reinforcement by the whiskers of Si₃N₄ and Mg₂B₂O₅ on the properties of cBN-based composites / Yu.Yu. Rumiantseva, V.N. Bushlya, I.A. Petrusha, V.Z. Turkevich // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 260-270. — Бібліогр.: 17 назв. — англ.

Three types of cBN-based composites (without whiskers, reinforced with whiskers of Si₃N₄ and reinforced with whiskers of Mg₂B₂O₅) have been obtained by High Pressure-High Temperature (HPHT) sintering. Density, Young modulus, hardness, Poisson ratio and fracture toughness have been measured for all samples. cBN-based composites, that were reinforced by the whiskers of Si₃N₄, are characterized by better mechanical properties (hardness, fracture toughness) thаn non-reinforced cBN-based composites. But reinforcement by Mg₂B₂O₅ whiskers was insufficient, because Mg₂B₂O₅ whiskers have low thermochemical stability. Методом высокотемпературного спекания под высоким давлением (HPHT спекание) было получено три вида композитов на основе сBN (без микроволокон, армированные микроволокнами Si₃N₄ и армированные микроволокнами Mg₂B₂O₅). Для всех образцов были измерены плотность, модуль Юнга, коэффициент Пуассона и трещиностойкость. Композиты на основе сBN, армированные микроволокнами Si₃N₄, обладали лучшими механическими свойствами (твердость, трещиностойкость), чем неармированные композиты. Армирование микроволокнами Mg₂B₂O₅ оказалось неэффективным вследствие их низкой термохимической стабильности. За допомогою методу високотемпературного спікання під високим тиском (HPHT синтезу) було отримано три види композитів на основі сBN (без мікроволокон, армовані мікроволокнами Si₃N₄ і армовані мікроволокнами Mg₂B₂O₅). Для усіх композитів були визначені модуль Юнга, коефіцієнт Пуасона та тріщиностійкість. Композити на основі сBN, армовані мікроволокнами Si₃N₄, мали кращі механічні характеристики (твердість, тріщиностійкість), ніж неармовані. Армування мікроволокнами Mg₂B₂O₅ виявилось неефективним внаслідок їх низької термохімічної стабільності.