УДК 661.862.22

 

Рассматривается новый подход к синтезу следующего поколения керамических композиционных материалов на основе процессов трехмерного наноструктурирования (армирования) керамического каркаса наноструктурами TiN, SiC. Исследовано образование титан-азотных и кремний-углеродных наноструктур на поверхности дисперсного оксида алюминия в процессе последовательной хемосорбции из газовой фазы титанорганического реагента Ti(N(CH3)₂)₄ (молекул тетрадиметиламидотитана (TDMAT)) и аммиака (NH₃) в первом случае и Cl₂Si(CH₃)₂ и метана CH₄ во втором. Показано, что последовательная хемосорбция на поверхности оксида алюминия приводит к закономерному увеличению количества титан-азотных групп, присоединенных к поверхности, которые после прокаливания при 1100 °С кристаллизуются с образованием слоя наночастиц нитрида титана (TiN) или карбида кремния (SiC). На основании данных рентгенофазового анализа и электронной микроскопии установлено, что на поверхности частиц оксида алюминия после обработки TDMAT и NH₃ (2 ч) и последующего прогрева образца при 1100 °С образуются наночастицы TiN со средним размером около 40 нм. Исследование механических свойств спрессованной керамики на основе a-A1₂O₃, структурированной наночастицами нитрида титана и карбида кремния, показало, что хотя внутренняя пористость керамики после прессования сохраняется, полученный материал обладает лучшими механическими свойствами в сравнении со свойствами лучших образцов керамики различных производителей.

 

Е.Г. Земцова, А.В. Монин, В.М. Смирнов, Б.Н. Семенов, Н.Ф. Морозов  Создание керамических композиционных материалов на основе процессов трехмерного наноструктурирования (армирования) алюмокислородного каркаса наноструктурами (TiN, SiC) и исследование их механических свойств // Физ. мезомех. - 2016. - Т. 19. - № 3. - С. 58-68