Формирование микроструктуры и фаз в композитах TiC-TiB2-SiC, полученных методом импульсного лазерного плавления

Аннотация

Разработка керамических композитов для экстремальных условий эксплуатации требует применения передовых технологических процессов, позволяющих контролировать формирование микроструктуры и неравновесных фаз. В данной работе изучен композиционный материл TiC-TiB2-SiC, полученный методом импульсного лазерного плавления. Было исследовано влияние подготовки порошка (измельчение в среде инертного газа в планетарной шаровой мельнице и механическое перемешивание в спирте) и параметров лазерного плавления на микроструктуру и образование неравновесных фаз. Результаты показывают, что измельчение в мельнице в течении 120 минут позволило получить гомогенный порошок, необходимый для стабильного плавления, в то время как смешивание в спирте не позволяет сформировать однородную микроструктуру. Лазерная обработка при напряжении выше 230 В в атмосфере с низкой реакционной способностью обеспечила полную интеграцию фаз. Важно отметить, что быстрая кристаллизация приводит к характерной последовательности неравновесной кристаллизации и, главное, к образованию ранее не описанных перитектических тройных фаз, идентифицированных с помощью EDS-анализа. В данной работе показано, что импульсное лазерное плавление является перспективным методом обработки композитов TiC-TiB2-SiC, и подчеркивается его уникальный потенциал для обнаружения новых неравновесных микроструктур в сложных керамических системах.