Мелах Л. М. Структура та фізико-механічні властивості кераміки на основі боридів і боровміщуючих сполук.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню фізико-механічних властивостей ультрависокотемпературної кераміки на основі боридів цирконію, ударостійкої кераміки на основі боридів та боровміщуючих сполук в залежності від структурного стану та міцності міжфазних і міжзеренних границь. З метою аналізу механізмів активації спікання тугоплавких сполук в евтектичних системах досліджено теплові характеристики кристалів. Показано, що при високих температурах в евтектичних системах температура Дебая і величина динамічних теплових зміщень атомів істотно відрізняються від таких в однофазних компонентах - послаблюються міжатомні зв'язки і росте амплітуда теплових коливань атомів. Це приводить до підвищеної дифузійної активності в приграничних об'ємах фаз і має прискорювати протікання ряду високотемпературних процесів (повзучість, спікання порошків та ін.). Досліджено закономірності формування структури та механічних властивостей кераміки на основі бориду цирконію. З урахуванням особливостей механізма руйнування крихких тіл з мікророзтріскуванням розроблена методика розрахунку зернограничної міцності та проаналізований зв'язок зернограничної міцності з комплексом інших механічних властивостей обраної кераміки. Для кераміки системи B4C-CaB6 характерні високі значення міцності та твердості (HVP=200Н = 25 ГПa). Розрахунок контактної міцності на стиск для двофазної системи B4C-CaB6 показав її найбільше значення - 6,25 ГПа та перспективність цієї кераміки в якості матеріалів з високим опором проникненню при ударі. Високий опір проникненню при ударі також має система В4С-TiSi2, що дає можливість використання цієї кераміки в якості ударостійких матеріалів. Іншою перевагою цієї кераміки є низькі температури отримання. Кераміка W2B5-TiB2-B4C за рахунок розтягуючих напруг в матриці W2B5-TiB2 та стискаючих напруг в зернах B4C має достатньо високий рівень міцності на згин (~ 800 МПа).