Получение углеродсодержащих огнеупорных материалов на основе хромсодержащего сырья в режиме СВ-синтеза

Abstract

Работа посвящена изучению технологий и синтеза композитов, содержащих высокотемпературные карбиды и МАХ-фазы, повышающие технические и химические свойства огнеупоров. Используя уникальные свойства хромитовых и цирконовых концентратов, получены углеродсодержащие огнеупорные материалы методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Проанализированы и обобщены экспериментальные исследования. Определены фазовый и химический состав полученных углеродсодержащих композитов и измерены прочностные характеристики. В цирконовом концентрате при СВС образуется наиболее стойкие и полезные карбиды ZrC и SiC, а хромитовый обладает высокой окислительной способностью, что позволяет достичь высоких температур синтеза. Исследование полученных композитов показало, что в процессе СВ-синтеза в углеродной среде образуются MAX-фазы типа CrxSiyCz, Cr2SiC, Cr5Si, SiC, усиливающие технические и химические свойства огнеупорных материалов. Определен оптимальный состав огнеупорного материала на основе комбинации хромитового и цирконового концентратов, содержащий графита 15 масс.% и алюминиевого порошка 18 масс.%, при котором наблюдается максимум прочности (20-25 МПа).