ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ, ПОЛУЧЕННОЙ ИЗ КОМПОЗИТНОГО ПОРОШКА AL2O3/AL ( А. С. Кайгородов, С. Н. Паранин, В. Р. Хрустов)

Методом индентирования изучены механические свойства (микротвердость, трещиностойкость, объем сколотого с поверхности материала) объемных корундовых тел, полученных в результате магнитно-импульсного прессования (МИП) и спекания композитных порошковых смесей Al₂O₃/Al. Определено, что наилучшими характеристиками (микротвердость HV = 19,4 ГПа, трещиностойкость KIC = 6,2 МПа·м^1/2, максимальный объем сколотого материала, при нагрузке 4,9 Н, V ~ 21·103 мкм3) обладает керамика, синтезированная из порошка с добавкой алюминия в количестве 13 масс.%. Показан положительный эффект от введения металлической фазы при МИП, выражающийся в двукратном снижении давления прессования для достижения необходимой плотности материала. Изучено изменение количества алюминия при линейном нагреве прессовки на воздухе до 1550 °С. Показано, что активное внутреннее окисление металла происходит в широком температурном диапазоне 650 – 1000 °С. Это объясняется затруднением доступа кислорода к металлическому ядру в системе “ядро – оболочка” при температурах выше температуры плавления алюминия. Исследование микроструктурных особенностей керамики показало, что использование композитной порошковой смеси с 13 масс.% алюминия позволяет сформировать по предложенному маршруту керамику с минимальными значениями пористости, среднего масштаба структуры и микроискажений кристаллической решетки.

Ключевые слова: оксид алюминия, индентирование, механические свойства.

Кайгородов Антон Сергеевич — Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области изучения механических свойств твердых тел. E-mail: kaigor@iep.uran.ru.

Паранин Сергей Николаевич — Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области магнитно-импульсной обработки материалов. E-mail: paranine@iep.uran.ru.

Хрустов Владимир Рудольфович — Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, специалист в области высокотемпературного синтеза керамики. E-mail: khrustov@iep.uran.ru

____________________________________________________________________________

№2 – 2014 г.