98230

Фазовий склад та розміри порошку SiC (карбіду силіцію) з точки зору можливості використання його для лазерного легування поверхні титанових сплавів

Дипломная

Физика

Зрозуміло фазовий склад і властивості лазерно модифікованих SiC шарів можуть істотно змінюватися залежно не тільки від параметрів лазерної обробки а також і від стану порошкової карбідної фази: кристалічної структури фазового складу фізико-механічних властивостей розмірів форми та фракційності порошку. Його хімічне позначення - SiC. Уперше широкомасштабне виробництво SiC почав Едвард Гудріч Ачесон в 1890 році. Найпростішим способом виробництва є спікання кремнезему з вугле-цем в графітовій електропечі Ачесона при високій температурі...

Русский

2015-10-30

8.25 MB

0 чел.

ВСТУП

Лазерне модифікування поверхні є перспективною технологією, яка широко застосовується для підвищення зносотривкості багатьох промислових сплавів, зокрема титанових сплавів. Порівняно з традиційними методами  хіміко-термічної обробки, вона має низку переваг, таких як: локальність обробки, що не пошкоджує структури основи сплавів, продуктивність та економічність.

Збільшення зносотривкості поверхневих шарів забезпечується при лазерному модифікуванні формуванням композитної металокерамічної структури поверхневого шару. Як зміцнювальні фази цього шару на поверхні титанових сплавів найчастіше використовуються нітриди чи карбіди Титану, які впроваджуються у лазерно розплавлену ділянку поверхні матричного сплаву у вигляді часточок або у разі переплавлення покриття з матрицею формуються там in situ при кристалізації. Менше дослідженими є композитні шари, що створюються за участю фаз інших елементів. Зокрема, вважається перспективним лазерне модифікування карбідом Силіцію. Повне чи часткове розчинення його в розплаві титанового сплаву може спричинити утворення при кристалізації нових фаз – карбідів і силіцидів Титану, а також зміцнення Силіцієм мартенситної фази.

Зрозуміло, фазовий склад і властивості лазерно модифікованих SiC шарів можуть істотно змінюватися залежно не тільки від параметрів лазерної обробки, а також і від стану порошкової карбідної фази: кристалічної структури, фазового складу, фізико-механічних властивостей, розмірів, форми та фракційності порошку.

Тому дослідження порошків перед застосуванням їх в технології лазерного модифікування є необхідною умовою забезпечення ефективності поверхневого зміцнення сплавів.

РОЗДІЛ 1 ВИРОБНИЦТВО, ПОЛІМОРФІЗМ, ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ SIС

  1.    Загальна характеристика карбіду Силіцію

Карбід Силіцію - це хімічна сполука неорганічного походження, що складається з двох елементів - Силіцію і Карбону. Його хімічне позначення - SiC. Технічна назва карбіду Силіцію - карборунд, мінералогічна назва – муассаніт.

Карбід Силіцію - це безбарвний кристал, що має алмазний блиск. Оскільки в природній формі зустрічається вкрай рідко, тому для виробничих цілей виробляється штучно. Технічний карбід Силіцію (карборунд) виробляється з різної сировини і за різними технологіями, в результаті чого його колірна гама може змінюватись. Залежно від кількості та хімічного складу домішок, карборунд за кольором може бути: чорний, білий, сірий, жовтий і зелений.

Завдяки винятковим властивостям він є незамінним матеріалом в багатьох галузях промисловості. Основні властивості карбіду Силіцію такі: мала густина, високий рівень теплопровідності, дуже низький коефіцієнт тертя, тугоплавкість і хімічна тривкість до високих температур; напівпровідникові властивості: низький коефіцієнт термічного розширення, висока хімічна, корозійна та радіаційна тривкість, висока твердість (за твердістю поступається лише алмазу і синтезованому боразону).

Широке застосування карбіду Силіцію в багатьох галузях промисловості і різних сферах виробництва обумовлене його винятковими фізико-хімічними характеристиками і властивостями. Його застосовують:

  •  у металургійної промисловості як вогнетривкий матеріал;
  •  у виробництві абразивного, різального і шліфувального інструменту для каталізації хімічних процесів;
  •  у виробництві бронежилетів і композитної броні;
  •  у виробництві ювелірних виробів;
  •  в ядерній енергетиці;
  •  для виготовлення елементів нагрівання;
  •  в автомобілебудуванні;
  •  в електроніці.

1.2   Основні способи виробництва

Рідкісний на Землі карбід Силіцію поширений у всесвіті у вигляді зоряного пилу навколо багатих вуглецем зірок. На Землі знайдений тільки в мізерно малих кількостях в деяких типах метеоритів і в корунді. Вперше він був виявлений в 1893 році [1] як незначний компонент метеориту з Арізони доктором Фердинандом Анрі Муассаном, на честь якого в 1905 році був названий муассанітом (рис. 1.1).  



Рисунок 1.1 –  Монокристал муассаніту  [2]

Через малу поширеність в природі переважно використовують синтезований карбід Силіцію. Уперше широкомасштабне виробництво SiC почав Едвард Гудріч Ачесон в 1890 році. Ачесон намагався виготовити штучні алмази нагріванням з суміші глини (силікату алюмінію) і порошкоподібного коксу (вуглецю) в залізній мисці. Блакитні кристали, які утворилися при цьому він назвав карборундумом , вважаючи, що це нова сполука вуглецю і алюмінію, схожа на корунд. Ачесон запатентував спосіб одержання порошку карбіду Силіцію 28 лютого 1893. Цілком можливо, що він назвав матеріал "карборунд" за аналогією з корундом, який є ще однією дуже твердою речовиною (твердість 9 балів за шкалою Мооса).

Найпростішим способом виробництва є спікання кремнезему з вугле-цем в графітовій електропечі Ачесона при високій температурі 1600-25000 С [1]:  

                              SiO2+3C 1600-2500˚C  SiC + 2CO,                                    (1.1)



Рисунок 1.2 – Синтетичні кристали SiC діаметром 3 мм [3]

Чистота карбіду Силіцію, що утворюється в печі Ачесона, залежить від відстані до графітового резистора в ТЕНі. Кристали високої чистоти безбарвного, блідо-жовтого та зеленого кольору знаходяться найближче до резистора. На більшій відстані від резистора колір змінюється на синій або чорний через забруднення домішками. Забруднювачами найчастіше є Азот і Алюміній.

Чистий карбід Силіцію можна одержати за допомогою так званого процесу Лелі (рис. 1.4), в якому порошкоподібний SiC переганяється в атмосфері Аргону при 25000 C і осідає на холодній підкладці у вигляді лускатих монокристалів розмірами до 2×2 см2.



Рисунок 1.3 – Кристали карбіду Силіцію, отримані процесом Лелі [4]

Чистий карбід Силіцію безбарвний. Його відтінки від коричневого до чорного кольору пов'язані з домішками заліза. Райдужний блиск кристалів обумовлюється тим, що при контакті з повітрям на їх поверхні утворюється плівка з діоксиду Силіцію. Процес Лелі дає високоякісні монокристали, які в основному складаються з 6H-SiC фази. Його покращення індукційним нагріванням в графітових тиглях забезпечує утворення ще більших монокристалів  –  до 10 см в діаметрі [5].

Кубічний SiC, як правило, вирощують за допомогою дорогого процесу –  хімічного осадження з пари (CVD). Чистий карбід Силіцію також може бути отриманий шляхом термічного розкладання (піролізу) полімеру поліметилсілану (SiCH3)n, в атмосфері інертного газу при низьких температурах.  Порівняно з CVD-процесом метод піролізу кращий, оскільки з полімеру можна сформувати виріб будь-якої форми перед запіканням в кераміку [6].

Через високі значення температури і тиску, при яких існує розплав карбіду Силіцію, класичні методи отримання з нього монокристалів не застосовні. Використовують методи вирощування кристалів SiC з газової фази або з розчинів в розплаві. Велике поширення отримав метод сублімації. У цьому методі зростання кристалів карбіду Силіцію відбувається з газової фази в графітових тиглях в атмосфері інертних газів при температурі 2500-2600 °С.

Епітаксіальні шари і тверді розчини на основі карбіду Силіцію можна отримувати усіма відомими методами, які використовуються в напівпровідниковій технології. Технологія формування структур карбіду Силіцію на підкладках кремнію принципово не відрізняється від процесів отримання кремнієвих плівок. Гетероепітаксійні шари вирощуються методом газофазної епітаксії у відкритій системі. Як газ-носій використовують водень дифузійного очищення; в першій зоні вільний вуглець зв'язується з воднем і переноситься в зону зростання напівпровідникової плівки.

Полікристалічний карбід Силіцію отримують в електричних печах при температурі 1800-2300 °С шляхом відновлення двооксиду Силіцію вуглецем:

                                     SiO2 + 3C = SiC + 2CO,                                (1.2)

Як сировину при виробництві технічного карбіду Силіцію використовують кварцовий пісок з мінімальним вмістом домішок і малозольний кокс чи антрацит, або нафтовий кокс. Для підвищення газопроникності шихти в неї іноді вводять деревну тирсу. У шихту також вводять кухонну сіль, кількість якої впливає на колір карборунда.

Карбід Силіцію виробляється з використанням електроплавильної технології в електричних печах з вугільними електродами при температурі 1500 -2400° С протягом декількох днів з використанням в якості сировини кварцового піску або подрібненого кварцу (2,5 – 0,5 мм) і нафтового коксу. Більшість продуцентів для його отримання використовують різні варіанти технологічного методу "Acheson". Карбід Силіцію є дорогим матеріалом зважаючи на високі витрати виробництва, обумовлені в першу чергу великомасштабним споживанням електроенергії.

Світове споживання карбіду Силіцію становить 600 – 700 тис. т. на рік і оцінюється в 670 млн. дол.. Найбільшою сферою використання карбіду Силіцію в світі є металургійна та металообробна галузі промисловості, обсяг використання SiC серед яких відповідає приблизно такому співвідношенню: металургія – близько 45%, виробництво абразивів – 30%, виробництво вогнетривів – 25% (рис. 1.4). Прогнозується, що у всіх регіонах світу буде спостерігатися зростання виробництва абразивів.

Маломасштабними за обсягом, але значимі за вартістю є ринки збуту SiC пов'язані з виробництвом високотехнологічної кераміки та з електронною промисловістю, у якій використовується високосортний зелений SiC. Найбільш перспективною сферою з точки зору зростання попиту на карбід Силіцію є виробництво високотехнологічної кераміки, що використовується, в тому числі, в напівпровідниковій промисловості.

Рисунок 1.4 – Обсяг використання SiC в металургії та металообробці,  % [7].

На світовому ринку карбіду Силіцію є потенційна можливість до виникнення надлишку його пропозиції, однак висока вартість електроенергії, необхідної для його виробництва, і жорсткість екологічного законодавства стосовно виділення сірки в навколишнє середовище обмежують рівень виробництва SiC.

Світові виробничі потужності з випуску карбіду Силіцію всіх типів оцінюються в 1,1 млн. т на рік, 41% яких знаходиться в Китаї. Дійсне виробництво SiC становить 750 - 850 тис. т на рік, з яких приблизно 30% припадає на абразивний сорт. 

Лідерами з імпорту карбіду Силіцію в Європі є Німеччина, Великобританія, Італія і Франція. Ці країни володіють великою металургійною, а отже, і промисловістю з виробництва вогнетривів. Основними постачальниками карбіду Силіцію в країни ЄС є Норвегія, Венесуела, Росія і ряд європейських країн.

1.3   Політипізм SiC

Політипія (або політипізм) – явище, характерне для деяких щільноупакованих і шарових кристалічних структур. Політипи – це структури, побудовані з одних і тих же з розташуванням атомів шарів з різною послідовністю їх чергування. Параметри ґратки у політипів в площині шару незмінні, а в напрямку, перпендикулярному до шару, різні, але завжди кратні відстані між найближчими шарами. Різниця політипів проявляється і у властивостях, особливо оптичних.

Найпростішим елементом кристалічної структури карбіду Силіцію є тетраедр, що складається  з чотирьох атомів Карбону, ковалентно зв’язаних з атомом Силіцію в центрі (рис. 1.5). Відстань між атомами Карбону і Силіцію становить 0,189 нм , а між атомами Карбону – 0,308 нм [8].

Рисунок 1.5 – Характерне розміщення групи атомів Si та C у кристалах SiC. [8]

Поліморфізм  SiC виявляється у великій кількості політипів, схожих за кристалічною структурою. Існує приблизно 250 таких кристалічних форм карбіду Силіцію. Вони є варіаціями однієї і тієї ж хімічної сполуки, періоди ґратки якої  є ідентичними у двох вимірах, але відрізняються в третьому.

За Рамсделом політипи позначають цифрою, яка вказує на кількість шарів в елементарній комірці та літерою, що вказує на тип комірки: nH означає структуру з n-шаровим періодом повторюваності вздовж осі c і примітивною гексагональною коміркою, а nR – структуру з n-шаровим періодом повторюваності вздовж осі c і з ґраткою, у якої примітивна комірка ромбоедрична. Шестишарова модифікація з чергуванням шарів…В АВСАСВ АВСАСВ А записується в позначеннях Рамсдела як 6Н (рис. 1.7, в) [11]. Часто зустрічається чотиришарова модифікація з чергуванням шарів … В АВСВ АВСВ, яка записується як 4Н (рис. 1.7, б), а тришаровий політип з кубічної симетрією позначається як 3C (рис. 1.7, а).

Для карбіду Силіцію найпоширенішими політипами є 6Н , 4Н, 3C а також політип 15R  (рис. 1.6) [9].

Рисунок 1.6 – Кристалічні модифікації основних політипів SiC [10]







(β) 3C-SiC

а

4H-SiC

б

(α) 6H-SiC

в

Рисунок 1.7 – Структури основних політипів SiC. [12]

У таблиці 1.1 представлені характеристики кристалічної структури основних політипів карбіду Силіцію.

Таблиця 1.1 – Характеристики кристалічної структури основних політипів карбіду Силіцію [13, 14]

Політип

3C-SiC (β)

4H-SiC

6H-SiC (α)

Кристалічна структура

Кубічна (типу цинкової обманки)

Гексагональна

(типу в’юрциту)

Гексагональна

(типу в’юрциту)

Просторова группа

Символ Пірсона

Періоди a, c

4.3596

3.0730; 10.053

3.0730; 10.053

Найчастіше карбід Силіцію зустрічається в кубічній модифікації типу сфалериту – так званого β-SiC (рис. 1.8) і в гексагональній модифікації α-SiC.   α-SiC утворюється при температурі понад 17000 C і має гексагональну ґратку і кристалічну структуру типу в’юрциту. β -SiC з кристалічною структурою типу цинкової обманки (аналог структури алмаза), утворюється при температурах нижче 17000 C [15].

Рисунок 1.8 – Ілюстрація з трьох щільно упакованих сферичних шарів кубічної модифікації карбіду Силіцію. [10]

1.4   Властивості SiC.

Карбід Силіцію (SiC) володіє винятковими фізичними і хімічними властивостями, до числа яких відносяться екстраординарну термічну інертність, дуже високу твердість, жаростійкість, а також стійкість до кислот і окислювачів. Крім того, він має варійовану густину залежно від сорту. Такі властивості карбіду Силіцію визначають коло сфер його використання, основними з яких є металургія, виробництво абразивів і вогнетривів.

  1.  
    1.  

1.4.1   Фізичні властивості

Карбід Силіцію єдина напівпровідникова бінарна сполука типу АIVВIV. Тип зв'язку - ковалентний, частка іонної складової близько 10%.

У таблиці 2 наведені основні фізичні властивості карбіду Силіцію.

Таблиця 2 – Основні фізичні властивості карбіду Силіцію [16].

Характеристики матеріалу

Карбід Силіцію SiC

Густина, г/см3

3,05

Коефіцієнт теплопровідності при 100° С, Вт/(мК)

140 – 200

Коефіцієнт теплового розширення при

20-1000° С, К-1∙10-6

3,5…4,0

Ширина забороненої зони для різних модифікацій SiC може мати значення в межах від 2,72 до 3,34 еВ.  Широка заборонена зона дозволяє створювати на його основі напівпровідникові прилади, що зберігають працездатність при температурах до 6000 C. Власна електропровідність через велику ширину забороненої зони спостерігається лише при температурах вище 14000 С. Рухливість носіїв заряду низька. Монокристали карбіду Силіцію, леговані домішками елементів V групи (Азот, Фосфор, Арсен, Сурма, Вісмут), а також Літієм і Киснем мають n-тип провідності і зелене забарвлення. Елементи III групи (Бор, Алюміній, Галій, Індій) і елементи II групи (Берилій, Магній, Кальцій) є акцепторами. Тому кристали SiC, леговані ним, мають p-тип провідності і блакитне або чорне забарвлення. У разі відхилення складу від стехіометричного в бік збільшення Силіцію кристали володіють електропровідністю n-типу, у разі надлишку Карбону – p-типу.

  1.      Хімічні властивості

Карбід Силіцію тугоплавкий (температура плавлення 2830° С), хімічно стійкий. Має високу термічну, хімічну та радіаційну стійкість, вирізняється своєю стійкістю до окиснення серед багатьох жаростійких сплавів і хімічних сполук. Помітно окислюється тільки за температур вищих від 800°С. Він не реагує з мінеральними кислотами будь-яких концентрацій, включаючи і плавикову кислоту. При кімнатній температурі хімічно взаємодіє з ортофосфорною кислотою і сумішшю нітратної і плавикової кислот при температурі 2000 С.

Водяна пара реагує з карбідом Силіцію за реакцією:

SiC + 2H2O = SiO2 + CH4 ,                                                     (1.3)

тільки починаючи з 1300-1400о С.

Аж до 1100° С з карбідом Силіцію абсолютно не взаємодіє Азот. Інертний він також в середовищі водню і вуглекислого газу. У середовищі Хлору втрачає стійкість при порівняно низьких температурах, розкладаючись за реакціями:

SiC + 2Cl2 = SiCl4 + C при 100° С,                           (1.5)

SiC + 4Cl2 = SiCl4 + CCl4 при 1000° С.                           (1.6)

Карбід Силіцію активно розкладається з утворенням відповідних силікатів при взаємодії з їдкими і вуглекислими лугами і перекисами.

Карбід Силіцію дуже стійка речовина і в інертній атмосфері розкладається лише при дуже високій температурі:

SiC     2830˚C         Si + C,                                      (1.7)

Сильно перегріта пара розкладає карбід Силіцію:

SiC + 2H2O   1300˚C      SiO2 + CH4,                              (1.8)

Концентровані кислоти окислюють, а їх суміші розчиняють карбід Силіцію:

3SiC + 8HNO3             3SiO2 + 3CO2 + 8NO + 4H2O,                 (1.9)

3SiC + 18 HF + 8HNO3                3H2[SiF6] + 3CO2 + 8NO + 10H2O,         (1.10)

У присутності кисню луги розчиняють карбід Силіцію:

3SiC + 4NaOH + O2              Na4SiO4 + 3C + 2H2O,           (1.11)

3SiC + 4NaOH + 2O2       350 ˚C     Na2SiO3 +Na2CO3 +2H2O,             (1.12)

При нагріванні він реагує з киснем :

2SiC + 3O2     950 - 1700˚C   2SiC2 + 2CO,                                (1.13)                 

з галогенами :

SiC +2Cl2  600 - 1200 ˚C    SiCl4 + C,                            (1.14)

з азотом, утворюючи нітрид Силіцію :

6SiC +7 N2 1000 – 1400˚ C    2Si3N4 + 3C2N2,                             (1.15)                 

з активними металами:

2SiC + 5Mg 700˚ C  2Mg2Si + MgC2,                              (1.16)

та їх пероксидами:

SiC + 4Na2O2      700 - 800˚ C     Na2SiO3 + Na2CO3 + 2Na2O,         (1.17)

  1.  Механічні властивості.

Карбід Силіцію за твердістю поступається лише алмазу і нітриду Бору: твердість за Моосом – 9,1 – 9,5; мікротвердість 33–36 ГПа. Він зберігає твердість і міцність при підвищених температурах, що забезпечує високі  показники зносотривкості.  Інші механічні властивості SiC наведені в табл. 1.3.

Таблиця 1.3 – Основні механічні властивості карбіду Силіцію [17].

Характеристика матеріалу

SiC

Границя міцності на згин, МПа

320…350

Границя міцності на на стиск, МПа

2300

Модуль пружності, ГПа

380

Твердість за Вікерсом, HV

32,5 … 24,0

В’язкість руйнування, МПа∙м1/2

3,5

Значення модулів пружності β–  і  α–політипів SiC представлені  в табл. 1.4.

Таблиця 1.4 – Модулі пружності β– і  α–SiC [18]

SiC

Е,ГПа

G, ГПа

К, ГПа

µ

β–SiC

410

173

217

6,185

α–SiC

466

200

234

0,168

  1.  Застосування SiC в промисловості

Карбід Силіцію має якнайширше застосування у різних галузях промисловості, техніці, медицині тощо.

Монокристалічний SiC використовують для виготовлення радіаційностійких світлодіодів, що володіють дуже високою надійністю і стабільністю роботи. Його можна використовувати для виготовлення високотемпературних силових напівпровідникових приладів, польових транзисторів, тунельних діодів, лічильників частинок високої енергії, терморезисторів. У даний час існує великий інтерес до використання його як напівпровідникового матеріалу в електроніці, де його висока теплопровідність, високе електричне поле пробою і висока густина електричного струму роблять його перспективним матеріалом для високопотужних пристроїв. SiC є перспективним напівпровідниковим матеріалом для високотемпературної і високочастотної електроніки. У електротехніці карбід Силіцію використовують для виготовлення нагрівачів високотемпературних електропечей опору (силітові стрижні), блискавковідводів для ліній передачі електричного струму, нелінійних опорів, у складі електроізолювальних пристроїв тощо.

Полікристалічний SiC використовують у виробництві нелінійних резисторів (варисторів). Для цих цілей виготовляють багатофазові матеріали на основі порошкоподібного SiC, скріпленого сполучною речовиною. Крім того, на його основі виробляють високотемпературні нагрівачі і хвильові поглиначі, а на основі плівок аморфного SiC – світлодіоди і сонячні елементи.

Карбід Силіцію токсично безпечний і може бути використаний в харчовій промисловості. 

Завдяки високій хімічній стабільності, вогнетривкості і зносотривкості карбід Силіцію знаходить широке застосування як вогнетрив у металургійній промисловості. Застосовується для футерування термічних печей, у хімічному апаратобудуванні, де він схильний до абразивного впливу в твердих пилоподібних продуктах в газових потоках. Використовується для виготовлення насадок і розпилювачів; для виготовлення деталей теплообмінної апаратури і деталей насосів для перекачування кислих розчинів та інших корозійноактивних рідин.

Завдяки високій твердості, хімічній стійкості і зносотривкості карбід Силіцію широко застосовують як абразивний матеріал (при шліфуванні), для різання твердих матеріалів, точіння інструментів тощо.

Висока температура сублімації карбіду Силіцію (близько 27000 C) робить його придатним для створення підшипників і частин обладнання для високотемпературних печей.

Широко використовується карбід Силіцію в сталеплавильному виробництві, зокрема для розкислення та легування сталей. Технологія для виробництва сталі, що використовується в даний час, передбачає при випуску металу зі сталеплавильного агрегату в ківш попереднє розкислення. Як розкислювачі використовують чушковий алюміній (первинний, вторинний), феросиліцій, силікокальцій. Витрата конкретного розкислювача регламентується особливостями технології сталеплавильного агрегату, наявністю спеціального обладнання, окисленням металу і, відповідно, наявністю зазначених матеріалів.     

Найпоширенішим  є спосіб попереднього розкислення сталі чушковим алюмінієм. Запропонована технологія розкислення карбідом Силіцію заснована на його високій спорідненості до кисню, при цьому активність комплексного розкислювача (SiC) близька до активності Алюмінію і набагато вища, ніж окремо Силіцію й Вуглецю. Найдоцільніше подавати карбід Силіцію безпосередньо на струмінь при випуску металу з печі (це пов'язано з невисокою густиною SiC і можливістю доброго перемішування у цьому періоді розливання). Засвоєння SiC коливається від 70 до 80% залежно від окиснення металу і шлаку в ковші; від 20 до 30% Силіцію і Вуглецю переходять в метал як легувальні компоненти, звідси обмежена можливість використання SiC з марками сталі зі вмістом Si <0,15% і С <0,12%.

Ефективність цієї технології  складається з прямої заміни карбідом Силіцію  чушкового алюмінію і зниження споживання феросиліцію, так як частина кремнію з SiC йде на легування. Другим позитивним фактором, який поки не оцінений в грошовому еквіваленті, є факт значного поліпшення якості сталі за структурою неметалевих включень.

Багато металургійних заводів, що працюють за повним циклом виробництва, відчувають нестачу рідкого чавуну в загальному балансі металу. Для вирішення цієї проблеми з метою збільшення частки твердої частини шихти в завалці використовується феросиліцій, який за рахунок екзотермічної реакції згоряння Силіцію підвищує загальний тепловий баланс плавки, що дозволяє скоротити витрати рідкого чавуну. Пропонується використовувати з цією метою окатиші карбіду Силіцію марок ОКК-70 (SiC від 70 до 80%) і ОКК-80 (SiC від 80 до 88%). При цьому, враховуючи, що кількість тепла при згорянні SiC значно більша, ніж при використанні феросиліцію ФСІ 65, а ціна на окатиші SiC в 1,5 рази нижча, технологія має значний економічний ефект.

Останнім часом порошки SiC широко використовують як модифікувальні компоненти у різноманітних технологіях інженерії поверхні з метою підвищення її зносотривкості, зокрема при лазерному модифікуванні титанових сплавів. Сплави на основі Ti, володіючи високою питомою міцністю, мають малу зносотривкість, яка обмежує їх застосування для виготовлення деталей, що працюють в умовах тертя. Порошок SiC вводять у ванну лазерно розплавленої поверхні із попередньо нанесеної на поверхню обмазки або шляхом вдування його в розплав. При цьому частинки SiC частково або повністю розчиняються в розплаві, збагачуючи його Силіцієм і Карбоном. Під час швидкої кристалізації утворюються тверді дисперсні частинки карбіду ТіС, силіциду титану Ti5Si3, які розташовуються у відносно пластичній мартенситній матриці [19]. Така металокерамічна структура поверхневого шару забезпечує істотне підвищення зносотривкості титанових сплавів.

У роботі [20] досліджували лазерне модифікування ливарних магнієвих сплавів з використанням частинок  SiC. Лазерну обробку здійснювали високо потужним діодним лазером, шляхом вдування в струмені Аргону частинок SiC в розплавлену поверхню. Режим легування: потужність 0,5 – 1 м / хв, інтенсивність вдування порошку 1 − 10 г / хв. Середній розмір частинок близько 75 мкм. Частинки SiC, розташовуючись рівномірно у зоні модифікування, забезпечували різке зростання мікротвердості до 700 МПа.

У роботі [21] досліджували лазерне легування через обмазку з порошком SiC корозійнотривких сталей. Розчинення SiC у ванні розплаву забезпечувало після кристалізації формування багатофазної структури: М7С3, SiC, силіцидів FeSi i Fe3Si. Твердість легованої зони зростала до 800 – 1000 МПа, залежно від коефіцієнта перемішування обмазки і підкладки. Підвищення твердості забезпечувало зростання зносотривкості цих сталей.

Як випливає з аналізу наукових досліджень лазерного модифікування сплавів його ефективність визначається не лише енергетичними й технологічними параметрами лазерної обробки, але і фазовим складом, хімічною чистотою, розмірами та формою частинок порошку SiC.

РОЗДІЛ 2  ОБ’ЄКТ ТА МЕТОДИКИ  ДОСЛІДЖЕННЯ

  1.     Обґрунтування вибору об’єкту дослідження

Як засвідчує аналіз наукових джерел порошки SiC набувають широкого застосування для поверхневого модифікування поверхонь різних груп промислових сплавів, зокрема сталей, титанових, магнієвих та алюмінієвих  сплавів [21]. Ефективність такого застосування визначатиметься хімічним та фазовим складами, формою та розмірами використаного порошку SiC.

Тому в даній роботі досліджували фазовий склад та розміри порошку SiC з точки зору можливості використання його для лазерного легування поверхні титанових сплавів з метою підвищення їх зносотривкості. Оскільки в природі не існує великих покладів SiC, тому практично весь SiC, що використовується в промисловості, є синтетичним.

Як об’єкт металографічного та рентгенофазового дослідження був вибраний порошок SiC виробництва фірми Sigma-Aldrich. Ця фірма виробляє порошок трьох типорозмірів: 250–400 меш, 400 меш і нанопорошок. Температура плавлення SiC  – 2700° C, а його густина – 3,22 г / мл при 25° C.

Кристали SiC різних розмірів отримують в електричній печі опору при високих температурах з суміші кварцового піску, нафтового коксу як основних речовин та інших матеріалів. Кристали розбивають на осколки, сортують і просіюють на фракції різних розмірів.

  1.     Методика металографічного дослідження порошків

  1.  
    1.  
      1.    Характеристика металографічної системи «мікроскопвідеокамера»

Мікроструктурне дослідження порошку SiC проводили методом оптичної мікроскопії на металографічному світловому мікроскопі МЕТАМ-Р1, оснащеному відеокамерою eTREK DCM520.

Мікроскоп МЕТАМ–Р1 (рис. 2.1) призначений для вивчення структури металів у відбитому світлі, в світлому полі, при прямому освітленні, в темному полі, а також в поляризованому світлі. Предметний столик та досліджуваний зразок розташовані під змінними об’єктивами, закріпленими у револьверній головці. У комплект мікроскопа входять комплекти окулярів, об’єктивів, об’єкт-мікрометр (ціна поділки 0,1 мм) та прес для розміщення поверхні зразка перпендикулярно до оптичної осі мікроскопа.

Рисунок 2.1 – Оптичним мікроскоп МЕТАМ-Р1.

Мікроскопічні дослідження проводили з ахроматичними об’єктивами зі збільшенням х8, х20, х40 і об’єктивом з фокусною відстанню F=6.2.

Характеристики мікроскопа:

  •  діапазони переміщення предметного столика, мм:

- у поздовжньому напрямку і від 0 до 40;

- у поперечному напрямку від 60 до 80.

  •  діапазон обертання столика при встановленні його в середнє положення, від 00 до 3600.
  •  діапазони переміщення тубуса мікроскопа в вертикальному напрямку, мм:

- механізмом грубої подачі від 0 до 95;

- механізмом мікрометричного фокусування: від 0 до 2,5.

  •  ціни поділок:

- шкали відліку величини переміщення столика, мм: 1;

- шкали відліку кутів повороту столика, градус: 2;

- ноніуса столика, мм: 0,1;

- шкали барабана мікрометричною фокусування, мкм: 2;

  •  джерело світла: лампа розжарювання рН8-20-1;
  •  габаритні розміри, мм: 310x320x540;
  •  маса, кг: 8.

Цифрова камера eTREK DCM520 (рис. 2.2) – це  універсальна електронно-оптична система з функцією покращання зображення для отримання більшої яскравості та контрасту при зйомці мікрооб’єктів. Оптичні елементи об’єктива камери з повним багатошаровим просвітленням забезпечують максимально правильну передачу кольору, що дозволяє спостерігати зображення в реальному світлі.  Камера eTREK DCM520 добре працює зі всіма видами оптичних мікроскопів: біологічними, металографічними, інструментальними, моно- і стереомікроскопами.

Рисунок 2.2 – Цифрова камера eTREK DCM520.

  1.     Визначення збільшення системи «мікроскоп відеокамера»

Визначення збільшення мікроскопа за різних об’єктивів (F=6,2; х8; х20) виконували на зображеннях шкали об’єкт-мікрометра (рис. 2.3) за формулою:

;                                          (2.1)

де Nm збільшення мікроскопа;

l – довжина n-поділок об’єкт–мікрометра; 

n – кількість поділок шкали об’єкт–мікрометра;

Соб-м – ціна поділки об’єкт–мікрометра.

Ціну поділки окуляр-мікрометра Сок-м для вибраного збільшення визначають за формулою:

;                                                      (2.2)

де Соб-м – ціна поділки об’єкт-мікрометра, 0. 01 мм;  

nоб-м – кількість поділок шкали об’єкт–мікрометра;

nок-м – кількість поділок окуляр–мікрометра.

Рисунок 2.3 – Зображення шкали об’єкт-мікрометра

Визначені значення збільшень системи «мікроскоп – відеокамера» за різних об’єктивів наведені в табл. 2.1.

Таблиця 2.1 – Збільшення оптичної системи «мікроскоп відеокамера»

Характеристика об’єктива

F 6,2

х20

х8

Збільшення системи

х300

х240

х100

  1.     Методики визначення розмірів мікропорошків SiC.

Визначення розподілу мікрочастинок за довжиною випадкових хорд їх перерізів. Розміри мікропорошків визначали на мікрофотографіях, отриманих за допомогою системи «мікроскоп-відеокамера» за збільшення 100 разів. Розподіл порошків за розмірами оцінювали за довжинами хорд перерізів частинок випадковою січною прямою [24].

Довжини хорд визначали із врахуванням лінійного збільшення зображень порошків. Отримані значення розподіляли за арифметичним рядом на 11 розмірних груп від найменшого розміру частинок (кілька мкм) до найбільшого розміру частинок (110 мкм). Діапазон довжин хорд в межах розмірної групи був вибраний у розмірі 10 мкм. Таким чином в інтервалі від 0 мкм до 110 мкм було сформовано 11 розмірних груп.

За результатами 232 вимірювань  будували гістограму розподілу мікрочастинок за довжиною хорд, отриманих при перетинах їх випадковою прямолінійною січною.

Визначення розподілу мікрочастинок за площею їх поперечного перерізу. Розподіл частинок за площею поперечного перерізу вивчали за допомогою програмного забезпечення ImageJ (рис. 2.4).

Рисунок 2.4 – Інтерфейс програми ImageJ.

ImageJ – це загальнодоступна, розроблена в National Institutes of Health, програма для аналізу зображень. За цією програмою можна обчислювати площі, статистичні показники у піксельних значеннях різних виділених вручну або за допомогою порогових функцій зон на зображеннях. Програма ImageJ підтримує стандартні функції обробки зображень, такі як: логічні і арифметичні операції із зображеннями, маніпуляції з контрастністю, Фур’є-аналіз, підвищення різкості, згладжування, виявлення границь тощо. Програма дозволяє вимірювати відстані й кути, проводити різні геометричні перетворення, такі як масштабування, поворот або віддзеркалення. Вона одночасно підтримує велику кількість зображень, обмеження пов'язане тільки з обсягом доступної пам'яті.

Програма ImageJ виконує тривимірну візуалізацію в широкому розмірному діапазоні (від клітин до макрозображень), проводить автоматичне порівняння аж до створення автоматизованих систем вивчення. Архітектура плагінів ImageJ і вбудована в програму система обробки результатів робить цю платформу вельми популярною для дослідження та аналізу зображень.

У даній роботі програма ImageJ була використана для виокремлення окремих частинок SiC із групи, визначення площ проекцій кожної частинки на поверхню, усередненої площі частинок, загальної площі та розподілу частинок за площами проекцій.

Перед початком обрахунків потрібно задати просторовий масштаб фотографії, виділити робочу зону (рис. 2.5, а) та проаналізувати її за встановленим параметром – площею перерізу. За допомогою функції Threshold червоним кольором відображається робоча область, фон – сірого кольору (рис 2.5 б). Ця функція дозволяє встановити нижній та верхній пороги для сегментування потрібної нам області, та заднього плану зображення. В меню  за допомогою функції Set Measurements (2.5, в) вибираємо необхідні нам дані, а саме, площу перерізу частинок.

Далі у вкладці Analyze particles (2.5, г) встановлюємо необхідні параметри:

  •  у полі Size вказували межі розмірів частинок, які підлягали аналізу. Щоб уникнути урахування автоматичною системою дрібних пор, темних дефектів на поверхні шліфа, які система сприймала б як частинки, нижній діапазон вимірювань обмежувався площею перерізу у 100  мкм2;
  •  у полі Circularity встановлювали в межах від 0,00 (пряма лінія) до 1,00 (коло), щоб програма враховувала частинки будь-якої форми;
  •  у вкладці Show вибирали функцію Outlines (2.5, ґ), яка виділяла контур частинок і прономеровувала їх;
  •  встановлюємо опції виведення результатів на дисплей (Display results) (2.5, е), сумування площ перерізів усіх частинок (Summarise), виключення з обрахунків частинок, які перерізаються периметром ображення зображення (Exclude on Edges).

У результаті проведених обчислень отримували значення загальної кількості проаналізованих частинок, площу перерізу кожної з них, сумарну та усереднену площу частинок.

а

б

в

г

ґ

д

Рисунок  2.5 – Аналіз зображення частинок у програмі ImageJ

  1.    Методика рентгеноструктурного дослідження

Визначення фазового складу порошків проводили на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-ЗМ (рис. 2.6)  за стандартною методикою  [25]. 

Рисунок 2.6 – Загальний вид дифрактометра рентгенівського ДРОН 3-М 

Дисперсність досліджуваного порошку SiC була достатньою для отримання якісної дифрактограми. Порошок запресовували у спеціальний кювет зі сплавленого аморфного кварцу. Для записів дифрактограми використовували приставку ГП13 з обертанням площини зразка відносно напрямку рентгенівського променя, що підсилювало інформативність та інтенсивність дифракційних рефлексів.

Запис дифрактограм виконували за таким технологічним режимом:

  •  використовували випромінювання кобальтового аноду Со Кα з довжиною хвилі – λ = 0,1788965 нм;
  •  напруга на трубці U —  30 кВ;
  •  сила струму I —  21 мА.

Розшифрування дифрактограм виконували з використанням програмного продукту Crystallographica Search-Match (CSM) на базі даних Powder Diffraction File (PDF), створених Міжнародним центром дифракційних даних (International Centre for Diffraction Data – ICDD).

РОЗДІЛ 3 РОЗМІРНИЙ ТА ФАЗОВИЙ СКЛАД ПОРОШКІВ КАРБІДУ СИЛІЦІЮ SIC ДЛЯ ЛАЗЕРНОГО ЛЕГУВАННЯ

  1.    Визначення розподілу частинок порошку SiC, виробництва фірми Sigma-Aldrich, за розмірними групами.

Металографічне вивчення порошку SiC виконували з використанням системи «оптичний мікроскоп – відеокамера» за збільшень від 100 до 300 разів. Порошок має темно-сіре забарвлення. Частинки порошку в полі зору мікроскопу мають осколкову нерегулярну форму (трикутного, прямокутного, багатокутного перерізів) (рис. 3.1).

а

б

Рисунок 3.1 – Зображення частинок мікропорошку SiC

Частинки, грані яких приблизно перпендикулярні до оптичної осі мікроскопа, мають світле забарвлення, не перпендикулярні грані – темні. Світлі грані представляють переважно окремі плоскі фасетки, на більшості з яких спостерігаються сходинки річкового візерунку (рис 3.2, в–е). Така морфологія граней частинок вказує на їх крихке відкольне руйнування. Осколкова форма та крихке руйнування частинок свідчать про те, що їх отримували шляхом подрібнення великих шматків карбіду Силіцію.

Оцінювання розмірів частинок здійснювали за довжинами хорд перерізів частинок випадковою січною прямою [24] та за площею їх поперечного перерізу з використанням програмного забезпечення ImageJ.

в

г

д

е

Рисунок 3.2 – Морфологія граней частинок SiC

На зображеннях порошків, отриманих за збільшення у 100 разів, проводили випадкові січні прямі і визначали довжини хорд, які перетинали частинки. Довжини хорд, виміряні на 232 частинках і розподілені на 11 розмірних груп наведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Розподіл частинок порошку SiC за довжинами випадкових хорд.

Номер розмірної групи

Кількість поділок шкали

Довжина випадкових хорд, мкм

Кількість частинок

Частка частинок, %

1

0-2

0-10

3

1,29

2

2-4

10-20

10

4,33

3

4-6

20-30

24

10,35

4

6-8

30-40

49

21,13

5

8-10

40-50

57

24,56

6

10-12

50-60

47

20,25

7

12-14

60-70

25

10,77

8

14-16

70-80

9

3,87

9

16-18

80-90

5

2,15

10

18-20

90-100

2

0,86

11

20-22

100-110

1

0,43

                                                                                                            

За результатами табл. 3.1 була побудована гістограма  розподілу мікрочастинок за довжиною хорд, отриманих при перетинах їх випадковою прямолінійною січною.

Рисунок 3.3 – Гістограма розподілу частинок SiC за довжинами випадкових хорд

З аналізу результатів випливає, що основна кількість частинок (66,22 %) має довжину випадкових хорд в інтервалі від 30 до 60 мкм. 18,08 % частинок –  більшого розміру, і  15,7 %  – меншого розміру. Середня довжина хорд становить 46,4 мкм.

Вірогідність оцінки розмірів частинок за довжинами випадкових хорд знижується через вплив таких чинників:

  1.  перерізи мікрочастинок мають безмежно різноманітні форми (трикутні, прямо– і багатокутні). Тому випадкові перерізи їх січною прямою істотно відрізняються за довжинами хорд.
  2.  проекції перерізів частинок на поверхню підкладки відрізняються від реальних перерізів через тіні, які відкидає частинка при освітленні її в оптичній системі мікроскопа.

Негативний вплив першого чинника (різноманітність форми) можна нівелювати оцінкою розмірів частинок за площею поверхні перерізів (проекцій на підкладку). Тому в роботі оцінювання розмірів частинок здійснювали також і за площею їх проекції на поверхню підкладки. Для точнішого підрахунку площ проекцій частинок у роботі був застосований  автоматичний кількісний аналіз з використанням програмного продукту ImageJ.

Площу поперечного перерізу частинок, спроектовану на дзеркальну поверхню, на якій розташовувалися частинки, визначали на зображеннях, отриманих за допомогою системи «мікроскоп-відеокамера» за збільшення в 200 разів.  Програма ImageJ дозволила виокремити частинки (розбивати групи частинок на окремі частинки), визначити площу проекцій кожної з них, загальну та усереднену площі.

Площі перерізів 183 частинок визначалися на 4-х зображеннях, отриманих за допомогою мікроскопічної системи за збільшення в 100 разів. Ці площі перерізів були  розподілені на 11 розмірних груп. Результати аналізу наведені в табл. 3.2 та у вигляді гістограми на рис. 3.4.

Таблиця 3.2 – Розподіл частинок порошку SiC за площею їх перерізу

Номер розмірної групи

Площа перерізів частинок, мкм2

Кількість частинок

Частка частинок,%

1

0-500

6

3,39

2

500-1000

18

10,17

3

1000-1500

32

18,08

4

1500-2000

45

25,42

5

2000-2500

37

20,90

6

2500-3000

15

8,47

7

3000-3500

13

7,34

8

3500-4000

5

2,82

9

4000-4500

2

1,13

10

4500-5000

3

1,69

11

5000-5500

1

0,56

Рисунок 3.4 – Гістограма розподілу частинок SiC за площею їх перерізу

 

Подібно як і за довжиною хорд існує 3 близьких за площею перерізу розмірних групи, у яких сконцентрована більшість частинок – 64,25 %. Ці групи охоплюють діапазон площ від 1000 мкм2 до 2500 мкм2. 13,5 % частинок мають менші площі перерізу, 22,25 % частинок мають більші площі перерізу. Середнє значення площі перерізу частинок становить 2073 мкм2. Якщо прийняти квадратну форму перерізу, то сторона квадрату з такою площею становитиме 45,5 мкм, діаметр круга – 51,4 мкм. Ці значення є близькими до середнього значення довжини випадкових хорд – 46,4, що засвідчує співмірність середніх розмірів, отриманих використаними в роботі методами.

Таким чином, за результатами проведених досліджень встановлено, що розміри основної фракції порошку SiC фірми Sigma-Aldrich змінюються в інтервалі від 250 меш до 450 меш.

  1.    Фазовий аналіз порошку SiC фірми Sigma-Aldrich

Для встановлення фазового складу та чистоти порошку за домішками проводили рентгенофазовий аналіз на дифрактометрі ДРОН–3М у випромінювання CoKα   із записом дифрактограми (рис.3.5).

Рисунок 3.5 – Дифрактограма з  порошку SiC

Розшифрування отриманої дифрактограми (рис. 3.5) здійснювали з використанням програмного продукту Crystallographica Search-Match (CSM) на базі даних Powder Diffraction File (PDF), створених Міжнародним центром дифракційних даних (International Centre for Diffraction DataICDD).

Рисунок 3.6 – Дифрактограма SiC (а) і розрахункові дифрактограми α– SiC (б)  і β–SiC (в)

Аналіз дифрактограми засвідчив, що маже всі піки на дифрактограмі відповідають розташуванню та інтенсивності піків одного із політипів гексагональної фази α–SiC (4H) (рис. 3.6). Лише один із піків (2θ = 48,5) ідентифікується як кубічна фаза β–SiC (3C). Два інших її піки співпадають з піками α–SiC.

Таким чином, порошок SiC  фірми SigmaAldrich складається із частинок двох політипів SiC: чотиришарової модифікації з гексагональною симетрією (α–SiC) та тришарової модифікації з кубічною симетрією (β–SiC). Інших фаз на дифрактограмі не було  ідентифіковано, що свідчить про високу чистоту порошку за хімічним складом.

  1.  Застосування порошку SiC для лазерного легування титанового сплаву Ti–6Al-4V

Лазерне легування (ЛЛ) здійснювали через обмазку, яка містила порошок SiC, замішаний у водному розчині клею ПВА, який виконував функцію зв’язки. Використовували два режими легування:

імпульсним лазером «Квант-16» з енергією в імпульсі 25 Дж, тривалістю імпульсу 5 мс та діаметром зони лазерної дії 2 мм;

газовим СО2-лазером за потужності 900 Вт, швидкості сканування 20 мм∙с-1, ширині стежок лазерної дії 2 мм, у захисній атмосфері аргону.

Металографічні дослідження структури зон лазерного легування (рис. 3. 7) виявили різну ступінь засвоєння SiC під час легування за цими двома режимами.

а

б

в

г

а–в – імпульсний лазер;   г – СО2 – лазер неперервної дії

Рисунок 3.7 – Мікроструктура лазерно легованих SiC поверхневих шарів сплаву

При імпульсному легуванні не всі грубі частинки встигали повністю розчинитися: в легованому шарі переважно при поверхні й на дні зони ЛЛ залишалися частинки карбіду, розміром до 10 - 20 мкм, які розташовувалися окремо чи у вигляді скупчень (рис. 3.7, а, б). Натомість в центральній частині зони ЛЛ спостерігалася однорідна переплавлена структура: дендрити в евтектичній матриці (рис. 3.7, в).

При ЛЛ  СО2–лазером у складній за будовою, градієнтній за глибиною легованого шару структурі не траплялося жодних слідів нерозчинених чи частково розчинених частинок карбіду Силіцію (рис. 3.7 г).

ВИСНОВКИ

1. Металографічними дослідженнями з використанням стереометричного методу випадкових хорд та програми ImageJ встановлено, що розміри основної фракції порошку SiC фірми Sigma-Aldrich змінюються в інтервалі від 250 меш до 450 меш.

2. За даними рентгеноструктурного фазового аналізу порошок складається з частинок гексагонального політипу α–SiC та кубічного політипу β–SiC. Інших фаз в порошку не виявлено, що свідчить про його високу чистоту.

3.  При лазерному легуванні титанового сплаву малопотужним імпульсним лазером «Квант–16» для забезпечення повного розчинення частинок SiC і, як наслідок, одноріднішої структури та фазового складу зони лазерного легування необхідно використовувати порошок фірми Sigma-Aldrich розміром не більше 400 меш. Лазерне легування СО2–лазером за більшої потужності випромінювання (близько 1 кВт) можна виконувати з використанням порошку SiC з розмірами частинок 250 – 400 меш.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

Acheson, G. (1893) U.S. Patent 492 767 «Production of artificial crystalline carbonaceous material».

Moissan, Henri (1904). «Nouvelles recherches sur la météorité de Cañon Diablo».Comptes rendus 139: 773–86.

Андриевский Р.А., Спивак И.И. Прочность тугоплавких соединений и материалов на основе. – Справ.изд. / Ч.: Металлургия. Челябинское отделение. 1989. – 368 с.

Lely, Jan Anthony Darstellung von Einkristallen von Silicium Carbid und Beherrschung von Art und Menge der eingebauten Verunreinigungen // Journal Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft. — 1955. — В. 32. — С. 229—236.

N.Ohtani, T.Fujimoto, T.Aigo, M.Katsuno, H.Tsuge, H.Yashiro Large high-quality silicon carbide substrates // Nippon Steel Technical Report № 84. — 2001.

Pitcher, M. W., Joray, S. J.; Bianconi, P. A. Smooth Continuous Films of Stoichiometric Silicon Carbide from Poly(methylsilyne) //  Advanced Materials. — 2004. — Р. 706.

Николин Б. И. Многослойные структуры и политипизм в металлических сплавах. — К.: Наукова Думка, 1984. — 240 с.

Abderrazak H., Abdellaoui M., Synthesis and characterisation of nanostructured silicon carbide. – Materials Letters, 2008. – 62, pp: 3839-3841.

Николин, Б. И. Многослойные структуры и политипизм в металлических сплавах. — К.: Наукова Думка, 1984. — 240 с.

Lebedev A. A. Heterojunctions and superlattices based on silicon carbide. – Semicond. Sci. Technol, 2006. – p.  21.

Завьялов Е. Н. Основные представления о кристаллах, кристаллических веществах и методах их изучения. — 2007.

Cheung, Rebecca. Silicon carbide microelectromechanical systems for harsh environments. — Imperial College Press, 2006. — Р. 3.

 Г.Г. Гнесин "Карбидокремниевые материалы". – М.: Металлургия, 1977. – 216 с.

Yoon-Soo Park, Willardson, Eicke R Weber SiC materials and devices. — Academic Press, 1998. — P. 1–18. 

Muranaka, T. Superconductivity in carrier-doped silicon carbide. — Sci. Technol. Adv. Mater., 2008. 

Рабинович В.А., Хавин З.Я. "Краткий химический справочник". – Л.: Химия, 1977. – 74 с.

Alex A. Volinsky, Ph.D. Ashok Kumar, Ph.D. Nathan B. Crane, Ph.D. «Mechanical Properties of Silicon Carbide (SiC) Thin Films». Jayadeep Deva Reddy. - University of South Florida, Date of Approval:  November 8, 2007.

Андриевский Р.А., Спивак И.И. Прочность тугоплавких соединений и материалов на основе: Справ.изд. / Челябинск, Металлургия. Челябинское отделение, 1989. – 368 с.

J.H. ABBOUD, D.R.F. WEST. Microstructure of titanium injected with SiC particles by laser processing. Journal of materials scienceletters, №10, 1991. p. 1149 – 1152.

20. L.A. Dobrzañski, J. Domaga, Sz. Malara, T. Tañski, W. Kwaoeny. Division of Materials Processing Technology, Management and Computer Techniques in Materials Science, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego. - Gliwice, Poland. 18a, p. 44–100.

21.  Z. Brytan, L.A. Dobrzański, W. Pakieła Division of Materials Processing Technology, Management and Computer Techniques in Materials Science, Institute of Engineering Materials and Biomaterials, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego. - Gliwice, Poland. 18a, p. 44-100.

22. Properties Of Silicon Carbide, Harris, G.L., Ed.; INSPEC: London, 1995.

23. Silicon Carbide. Kirk-Othmer Encyclopedia Of Chemical Technology, 5th ed.; Wiley: New York, 2006; Vol 22.

24. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография: – М: «Металлургия», 1976. – 269 с.

25. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н.,  Скаков Ю.А. Рентгенографический и електроннооптический анализ. – М: Металлургия, 1970. – 366 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66635. Народознавство: суть, принципи, функції та засоби 99.5 KB
  Таким чином до сфери народознавства входили б і такі науки як історія політична й історія розвитку державних інститутів історія наук і історія промислу все звичайно в сфері щонайобмеженішій наскільки це стосується певного конкретного народу. Народознавство у вузькому значенні етнографія наука про культуру побут народу його походження розселення національні традиції та обряди.
66636. Развитие психоанализа в работах А.Адлера и К.К. Г. Юнга 142.5 KB
  Психоанализ возник на рубеже ХIХ–ХХ столетий. Термин «психоанализ» впервые был использован австрийским невропатологом Зигмундом Фрейдом в статье «Наследственность и этиология неврозов», опубликованной на французском языке 30 марта 1896 года.
66637. Ассоциативная психология: история, идеи факты 96 KB
  Заметим, что понятие ассоциации возникло довольно давно и историю его возникновения мы можем проследить, начиная с работ Аристотеля и Платона. В ходе развития науки различные философские системы вкладывали в понятие ассоциации различный смысл.
66638. Гештальтпсихология: идеи и факты 131.5 KB
  Гештальттерапия которой я учусь уже два с половиной года в той или иной степени унаследовала идеи гештальтпсихологии. А появились эти понятия в 1910е годы прошлого века и именно гештальтпсихологии они обязаны своим появлением....
66639. Концепция «физиологии активности» 142.5 KB
  Бернштейн изучал естественные движения неповрежденного организма. Ученый утверждал что организм своими движениями активно воздействует на окружающую среду стремясь изменить ее в потребном ему направлении. Принцип сенсорных коррекций Ранее механизм движения описывался...
66640. Ассоциативная психология: история, идеи, факты. Личность 81 KB
  Классические теории ассоциативной психологии Заключение Список литературы Введение Все представления содержащиеся в памяти существуют обычно не сами по себе а группируются в определенные совокупности ассоциации. В XVII веке принцип ассоциации был распространен на всю область...
66641. ПРОБЛЕМА ЛИЧНОСТИ В ГУМАНИСТИЧЕСКОЙ ПСИХОЛОГИИ 111 KB
  Рассматривая различные теории личности можно отметить что большинство исследователей так или иначе сходятся в том что личность есть особый феномен связанный со спецификой человеческой адаптации к социуму к сложившейся и вновь...
66642. Деятельностный подход в психологии. Идеи и факты 136.5 KB
  Особенно следует предостеречь против понимания деятельности человека как отношения, существующего между человеком и противостоящим ему обществом. Это приходится подчеркивать, так как затопляющие сейчас психологию позитивистские концепции всячески навязывают идею...
66643. Поведение как предмет психологии 64.5 KB
  Наличием души пытались объяснить все не понятные явления в жизни человека. Основной метод наблюдение человека за самим собой. Начинается с 20-го века психология наблюдение за тем что можно непосредственно увидеть: поведение поступки реакции человека.