Состав и способ получения керамических атомно-слоистых боридов на основе MAB-фаз
самораспространяющийся высокотемпературный синтез. механическое активирование МАВ-фазы керамика
Материалы, обладающие атомно-слоистой структурой, представляются перспективными кандидатами для прикладного применения в авиационной, транспортной, ядерной промышленностях благодаря уникальному сочетанию металлических и керамических свойств, обеспечивающих высокую трещиностойкость, электро- и теплопроводности при малой плотности. Одним из представитель данного класса материалов являются МАВ-фазы (М – переходный металл, А – элемент III и IV группы периодической системы элементов, В – бор), в которых боридные блоки разделены одним или несколькими слоями элемента «А». Наиболее изученными МАВ-фазами являются MoAlB, характеризующий высокой радиационной, окислительной и абляционной стойкостью, Fe2AlB2, обладающий магнитокалорическим эффектом вблизи комнатной температуры, и Mn2AlB2, имеющий потенциальное применение в качестве магнитного материала. Существующие методы получения материалов на основе МАВ-фаз являются энергозатратными, что сдерживает их промышленное использование.
Разработанная технология получения материалов на основе атомно-слоистых МАВ-фаз MoAlB, Fe2AlB2 и Mn2AlB2 позволяет сократить энергетические затраты и временные издержки на начальном этапе производства за счет использования метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в режиме послойного горения, в котором энергия химического взаимодействия используется для прогрева и инициации реакции в слое реагентов перед фронтом горения, что снижает себестоимость конечной продукции. Использование синтезированных керамических порошков на основе МАВ-фаз в качестве прекурсора для последующей консолидации методом горячего прессования способствует получению высокоплотных компактных материалов при меньшей продолжительности изотермической выдержки, что также способствует снижению энергетических затрат.
Техническим результатом является получение керамических материалов на основе атомно-слоистый МАВ-фаз состава MoAlB, Fe2AlB2 и Mn2AlB2 в виде дисперсных порошков и компактов с заданными химическим и фазовым составами, а также регламентированным уровнем физико-механических и окислительных свойств консолидированной керамики.
Разработанные материалы на основе атомно-слоистых МАВ-фаз, полученные сочетанием методов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и горячего прессования могут быть использованы в различных производственных отраслях: MoAlB в качестве жаро- и радиационно-стойкого материала для авиационной и атомной промышленностей, Fe2AlB2 – для создание современных установок твердотельного охлаждения, а Mn2AlB2 – в качестве магнитного материала.
53.49.15
Структура и свойства цветных металлов и сплавов и композиционных материалов на их основе
29.27.51
Применение плазмы
53.49.21
Термическая и химико-термическая обработка металлов и сплавов
53.39.31
Порошковая металлургия цветных металлов и их сплавов
53.03.05
Физико-химические свойства металлургических расплавов и исходных материалов металлургии
Евгений
Левашов
Александрович
"Доктор технических наук"
"Профессор"
"N-9481-2013"
"7006738175"
"20758"
"0000-0002-0623-0013"
РОССИЯ
Артем
Потанин
Юрьевич
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
"O-2037-2013"
"55901194300"
"722632"
"0000-0002-0835-2137"
РОССИЯ
Евгений
Башкиров
Алексеевич
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"GSN-9292-2022"
"57218353149"
"1081391"
"0000-0003-1134-5795"
РОССИЯ
РНФ
Российский научный фонд
1137799022261
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Фонды
МИСиС, НИТУ "МИСиС"
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
1027739439749
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения