621.762

карбід кремнію
жаростійкість
керамічні матеріали
захисне покриття
silicon carbide
heat resistance
ceramic materials
protective coating

Описано шляхи покращення фізико-механічних і хімічних властивостей реакційно-спечених керамічних матеріалів на основі карбіду кремнію. Досліджено та проаналізовано різні напрями обробки керамічних матеріалів, зокрема вдосконалення технології отримання вихідних компонентів, видалення вільного кремнію з отриманих виробів та зв’язування домішок у при поверхневих шарах. Встановлено, що підвищити робочі температури та забезпечити використання у жорсткіших умовах експлуатації керамічних матеріалів на основі карбіду кремнію можна шляхом введення добавок у шихту, зміцненням дисперсними частинками і нанесенням захисного покриття. Встановлено, що при високих температурах у присутності кремнієвого розплаву відбувається синтез і кристалізація вторинного карбіду кремнію на зернах первинного карборунду, а також розчинення й перекристалізація субмікронних частинок первинного карбіду кремнію. На основі аналізу літературних даних і проведених досліджень запропоновано комплекс заходів направлених на покращення фізико-механічних і хімічних властивостей реакційно-спечених керамічних матеріалів на основі карбіду кремнію.
The ways of improving physical-mechanical and chemical properties of reaction-sintered ceramic materials based on silicon carbide are described. Various means of processing ceramic materials are studied and analysed. The technologies of obtaining the resulting components, removing free silicon from products, and binding impurities in the surface layers are improved. It is found that the increase of operating temperatures and the use of ceramic materials based on silicon carbide in demanding conditions can be achieved by introducing additives into the mix, strengthening the dispersed particles and applying a protective coating. The synthesis and crystallization of secondary silicon carbide on the grains of primary silicon carbide, and dissolution and recrystallization of submicron particles of primary silicon carbide occur at high temperatures and in the presence of molten silicon. Based on the published data analysis and conducted research, the complex of measures for improving physical-mechanical and chemical properties of reaction sintered ceramic materials based on silicon carbide is proposed.

1. Kovbashyn V. Perspective directions to increase heat tolerance of silicone carbid and molybdenum disilicide based materials [Text] / V. Kovbashyn, I. Bochar // Scientific Journal of the Ternopol National Technical University ISSN 1727-7108. Web: visnyk.tntu.edu.ua. Вісник Тернопільського національного технічного університету. Тернопіль: В-во ТНТУ. – № 2 (82), 2016. – С. 49 – 55.
2. Hepworth M.A. Processing, Properties and Applications of Structural Silicon Carbides, Brit. Ceram. Proc., no. 46, 2001, pp. 113 – 125.
3. Ковбашин, В.І. Технологічні особливості формування силіцидного покриття на карбіді кремнію та дисиліциді молібдену [Текст] / В.І. Ковбашин, І.Й. Бочар // Вісник Тернопільського національного технічного університету. – Тернопіль, 2014. – № 3 (75). – С. 127 – 131.
4. Kindrachuk M.V., Gordienko S.P., Luchka M.V. Thermodynamic analysis of the reaction of air with eutectiec alloys based on steel 12Kh18N9T. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, vol. 33, issue 7 – 8, 1995, pp. 415 – 417.
5. Rahaman M.N. Surfasecharacterisationof silicon nitride and silicon carbide powders, Amer. Ceram. Soc. Bull, no. 8, 1986, pp. 1171 – 1176.
6. Thummler F. Results of microanalytical investidations on SiC-ceramics and their impact on materials development, Surf. and Interface Anal., no. 1 – 6, 1986, pp. 453 – 462.
7. Hausner H. Sinterverhalten von siliconcarbidpulvern, Frieberg. Forschungsh. A., no. 779, 1988, pp. 33 – 41.
8. Кидзима, И. Высокоплотный спеченный материал на основе карбида кремния и способ его получения [Текст] / И. Кидзима, М. Абэ // Заявка 61-1013484 Япония. Опубликовано 13.11.1987.
9. Fischer H. Verbundkeramiken aus SiC als feuerfestmaterial, Osterr. Keram. Rdch., no. 5 – 6, 1986, pp. 8 – 10.
10. Ковбашин, В.І. Вплив технології силікоборування керамічних матеріалів на властивості захисних покриттів [Текст] / В.І. Ковбашин, І.Й. Бочар // Вісник Тернопільського національного технічного університету. – Тернопіль, 2015. – № 2 (78). – С. 130 – 138.
11. Дзядыкевич, Ю.В. Способ обработки карбидокремниевых нагревателей [Текст] / Ю.В. Дзядыкевич, П.С. Кислый, И.И. Бочар // Открытия. Изобретения, 1991. – № 44. – 286 c.

1. Kovbashyn V.I., Bochar I.Y. Perspective directions to increase heat tolerance of silicone carbid and molybdenum disilicide based materials, Visnyk Ternopil's'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu, Ternopil', vol. 82, no. 2, 2016, pp. 49 – 551. [In Ukrainian].
2. Hepworth M.A. Processing, Properties and Applications of Structural Silicon Carbides, Brit. Ceram. Proc., no. 46, 2001, pp. 113 – 125.
3. Kovbashyn V.I., Bochar I.Y. Tekhnolohichni osoblyvosti formuvannya sylitsydnoho pokryttya na karbidi kremniyu ta dysylitsydi molibdenu, Visnyk Ternopil's'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu, Ternopil', vol. 75, no. 3, 2014, pp. 127 – 131. [In Ukrainian].
4. Kindrachuk M.V., Gordienko S.P., Luchka M.V. Thermodynamic analysis of the reaction of air with eutectiec alloys based on steel 12Kh18N9T. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, vol. 33, issue 7 – 8, 1995, pp. 415 – 417.
5. Rahaman M.N. Surfasecharacterisationof silicon nitride and silicon carbide powders, Amer. Ceram. Soc. Bull, no. 8, 1986, pp. 1171 – 1176.
6. Thummler F. Results of microanalytical investidations on SiC-ceramics and their impact on materials development, Surf. and Interface Anal., no. 1 – 6, 1986, pp. 453 – 462.
7. Hausner H. Sinterverhalten von siliconcarbidpulvern, Frieberg. Forschungsh. A., no. 779, 1988, pp. 33 – 41.
8. Kidzima I., Abje M. Vysokoplotnyj spechennyj material na osnove karbida kremnija i sposob ego poluchenija, Zajavka 61-1013484 Japonija. Opublikovano 13.11.1987.
9. Fischer H. Verbundkeramiken aus SiC als feuerfestmaterial, Osterr. Keram. Rdch., no. 5 – 6, 1986, pp. 8 – 10.
10. Kovbashyn V.I., Bochar I.Y. Vplyv tekhnolohiyi sylikoboruvannya keramichnykh materialiv na vlastyvosti zakhysnykh pokryttiv, Visnyk Ternopil's'koho natsional'noho tekhnichnoho universytetu. – Ternopil', vol. 78, no. 2, 2015, pp. 130 – 138. [In Ukrainian].
11. Dzyadykevich Yu.V., Kislyj P.S., Bochar I.Y. Sposob obrabotki karbidokremnievyh nagrevatelej, Otkrytiya. Izobreteniya, no. 44, 1991, 2866 p. [In Russian].