knauf b1


Метод комплексного исследования переходного слоя ядро–оболочка в керамических матричных композитах полусухого прессования

Журнал: №9-2019
Авторы:

Столбоушкин А.Ю.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-28-35
УДК: 666.3-184.4

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Отмечено влияние межфазового взаимодействия между компонентами дисперсионной среды и дисперсной фазы на физико-механические и химические свойства керамических матричных композитов, которое в значительной мере зависит от механической совместимости компонентов сырьевых материалов. Показано формирование переходного слоя на границе раздела между оболочкой (матрицей) и ядром (агрегированным заполнителем) керамического материала с матричной структурой. Предложена методика дифференцированного исследования фазовых превращений и кинетики протекания физико-химических реакций на границе между дисперсионной средой и дисперсной фазой. Приведена концепция изготовления многослойного образца, моделирующего на макроуровне переход между оболочкой и ядром керамического матричного композита. Дано соотношение сырьевых материалов ядра и оболочки для приготовления различных слоев модельного образца с использованием техногенного и природного сырья. Рассмотрены критичные условия получения многослойных модельных образцов в зависимости от химико-минералогического состава и керамических свойств сырья. Разработана блок-схема метода определения фазового состава и свойств переходного слоя ядро–оболочка в керамических матричных композитах полусухого прессования. Выявлено активное взаимодействие матричной оболочки с силикатными и оксидными фазами ядра в переходной зоне. При организации матричной структуры установлено значительное превышение прочностных показателей по сравнению с аддитивной прочностью керамического материала после обжига смеси компонентов.
А.Ю. СТОЛБОУШКИН, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Сибирский государственный индустриальный университет (654007, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42)

1. Магеррамова И.А., Ращепкина С.А., Синицына И.Н. Исследование свойств композиционных материалов, наполненных неорганической матрицей // Современные наукоемкие технологии. 2016. № 2–2. С. 246–250.
2. Салахов А.М. Керамика для строителей и архитекторов. Казань: Парадигма, 2009. 295 с.
3. Donald I.W., Mc Millan P.W. Ceramic-matrix composites // Journal of Materials Science. 1976. Vol. 11. No. 5, pp. 949–972.
4. Phillips D.C. Fiber reinforced ceramics. Handbook of Composites: еd. by A. Kelly and S.T. Mileiko. New York: Elsevier. 1983, pp. 373–426.
5. Mecholsky J.J. Evaluation of mechanical property testing methods for ceramic matrix composites // American society-bulletin. 1986. Vol. 65, No. 2, pp. 315–322.
6. Хрулев В.М., Тентиев Ж.Т., Курдюмова В.М. Состав и структура композиционных материалов. Бишкек: Полиглот, 1997. 124 с.
7. Mostaghaci H. et al. (Eds.) Processing of ceramic and metal matrix composites. New York: Pergamon Press, 1989. 479 p.
8. Портной К.И. и др. Структура и свойства композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1979. 255 с.
9. Пивинский Ю.Е. Кварцевая керамика. ВКВС и керамобетоны. История создания и развития технологий. СПб.: Политехника принт, 2018. 360 с.
10. Кристенсен Р. Введение в механику композитов. М.: Мир, 1982. 336 с.
11. Тарнопольский Ю.М., Жигун И.Г., Поляков В.А. Пространственно-армированные композиционные материалы: Справочник. М.: Машиностроение, 1987. 223 с.
12. Столбоушкин А.Ю. и др. Керамические стеновые материалы матричной структуры на основе неспекающегося малопластичного техногенного и природного сырья // Строительные материалы. 2016. № 8. С. 19–23.
13. Shojaei A. et al. Multi-scale constitutive modeling of Ceramic Matrix composites by continuum damage mechanics // International Journal of Solids and Structures. 2014. Vol. 51, pp. 4068–4081. doi:10.1016/j.ijsolstr.2014.07.026.
14. Столбоушкин А.Ю. Теоретические основы формирования керамических матричных композитов на основе техногенного и природного сырья // Строительные материалы. 2011. № 2. С. 10–13.
15. Авдонин А.С. и др. Технологическая оценка минерального сырья. Опробование месторождений. Характеристика сырья: Справочник. М.: Недра, 1990. 272 с.
16. Bowker M., Davies P.R. Scanning tunneling microscopy in surface science, nanoscience and catalysis. Weinheim: Wiley-VCH. 2010. 261 p.
17. Stolboushkin A.Yu., Vereshchagin V.I., Fomina O.A. Phase composition of the core–shell transition layer in a construction ceramic matrix structure made from non-plastic raw material with clay additives // Glass and Ceramics. (English translation of Steklo i Keramika). 2019. Vol. 76 (1–2), pp. 16–21. https://doi.org/10.1007/s10717-019-00124-3
18. Столбоушкин А.Ю. и др. Получение декоративной стеновой керамики из глинистого сырья и отходов добычи марганцевых руд // Строительные материалы. 2016. № 12. С. 38–44.
19. Stolboushkin А.Yu. et al. Macromodel of interfacial transition layer in ceramic matrix composites // MATEC Web of Conferences: IV International Young Researchers Conference “Youth, Science, Solutions: Ideas and Prospects”. 2018. Vol. 143. 02003, pp. 1–7. doi:10.1051/matecconf/201714302003.

Для цитирования: Столбоушкин А.Ю. Метод комплексного исследования переходного слоя ядро–оболочка в керамических матричных композитах полусухого прессования // Строительные материалы. 2019. № 9. С. 28–35.
DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-28-35


Печать   E-mail