Нитриды как конструкционные материалы

Особо чистая керамика как функциональный материал (например, электромагнитная) получила широкое распространение, но как конструкционный материал ее- только начинают применять. Важное значение имеет использование ее для изготовления (на основе нитрида и карбида кремния особой чистоты) керамического двигателя, прежде всего, отличающегося небольшой массой и малым потреблением автомобильного топлива. По прогнозам американских специалистов, сбыт деталей для керамических двигателей составит в 1990 г. 25-45 млн. дол., а к 2000 г. - 920-1300 млн. дол. [46]. [c.35]

Применение в энергетике. Бор (изотоп 5°В) интенсивно поглощает медленные нейтроны, поэтому используется для изготовления регулирующих стержней атомных реакторов и защитных устройств от нейтронного облучения. Кристаллический бор обладает полупроводниковыми свойствами и используется в полупроводниковой технике (его проводимость при нагревании до 600 С возрастает в 10 раз). Исключительной химической стойкостью, твердостью, жаростойкостью обладают многие соединения бора с металлами побочных подгрупп. Алюминий и его сплавы применяют в энергетике в качестве конструкционного и электротехнического материала. Галлий применяют в полупроводниковой технике, так как его соединения с мышьяком, сурьмой, висмутом, а также аналогичные соединения индия обладают полупроводниковыми свойствами. Галлий используют при изготовлении высокотемпературных термометров с кварцевыми капиллярами (измерение температуры до 1500° С). Галлий может быть использован как хороший теплоноситель в системах охлаждения ядерных реакторов, лазерных устройств. Индий обладает повышенной отражательной способностью и используется для изготовления рефлекторов и прожекторов. Способность таллия при температуре ниже 73 К становиться сверхпроводником делает его перспективным материалом в энергетике. Представляют практический интерес многие соединения этих металлов и соединения бора, например нитрид бора ВЫ—боразон, отличающийся исключительной твердостью и химической инертностью. [c.230]

Ведущая роль в повышении прочности дисперсноупрочняемых композиционных материалов принадлежит специально вводимым в процессе производства материала упрочняемым фазам (карбиды, бо-риды, нитриды, оксиды, интерметаллиды). Различают материалы е дисперсионной и агрегатной структурами. В дисперсной структуре упрочняющие фазы располагаются внутри зерен, в агрегатной — на границе зерен. Эти материалы применяются в качестве жаропрочных конструкционных, а также специальных высокотемпературных материалов с особыми электрофизическими свойствами, высоким сопротивлением радиационному распуханию, ионному распылению. [c.79]

Широкое применение Ш-нитридов в качестве материалов полупроводниковой техники, электронной промышленности, химического приборостроения, для изготовления конструкционной керамики общего и специального назначения, в производстве твердых, износостойких материалов, абразивов, защитных покрытий и т. д. [1—4] обусловило развитие новых методов их получения (обзоры [3—18]), которые позволяют эффективно регулировать функциональные свойства нитридов путем направленной модификации их структурного и химического состояний. Синтезируемые при этом системы (в том числе в неравновесных условиях — например, в виде тонких пленок, покрытий, гетероструктур [12—14, 17,18]), включают большое число разнообразных дефектов, отличающих характеристики получаемого материала от свойств идеального кристалла. Очевидна роль дефектов в формировании эксплуатационных параметров многокомпонентных нитридных систем — керамик, композитов [2, 3, 9,16]. [c.34]

Растворы соляной кислоты характеризуются большой коррозионной агрессивностью. Практически ни один из металлических материалов, широко применяемых в технике, неустойчив в растворах соляной кислоты. Неустойчива этой среде и титан [1]. Поэтому весьма актуальной задачей является исследование коррозионных свойств новых конструкционных материалов и разработка методов защиты доступных материалов. В последние годы внимание исследователей привлекает нитрид титана как новый конструкционный и электродный материал, обладающий высокой теплопроводностью и электропроводностью. [c.52]

Изделия из нитрида бора широко используют в технике высоких температур в качестве высокотемпературных электроизоляторов, футеровочного материала для тиглей, кокилей, печей, трубопроводов для перекачки металлов, а также для конструкционных материалов в атомных реакторах [12]. [c.118]

Бескислородные тугоплавкие соединения широко применяются в качестве огнеупорных материалов, стойких в агрессивных металлических расплавах. Карбид кремния обладает ценными физикохимическими свойствами высокими твердостью, термостойкостью, окалиностойкостью до 1600° С, химической инертностью к некоторым агрессивным расплавам, что позволяет широко использовать его в качестве конструкционного и огнеупорного материала. Однако коррозионная стойкость карбида кремния в металлических расплавах значительно ниже, чем нитрида кремния, который, обладая высокой химической стойкостью к металлическим расплавам, уступает карбиду кремния по прочностным характеристикам. [c.129]

Сплав, содержащий 16 % Сг, 7 % Ре и 76 % N1 (торговое название инконель 600), несколько менее жаростоек, чем нихром V, но обладает такими же благоприятными физическими свойствами, прост в изготовлении и хорошо сваривается. На воздухе его можно использовать при температурах до 1100°С. В некоторых печах устанавливают электрические трубчатые нагреватели из этйго сплава. Проходящая внутри трубки проволока из сплава 20% Сг—N1 изолирована от внешней трубки порошкообразным спеченным оксидом магния. Благодаря высокому содержанию никеля и большой прочности (образование карбидов или нитридов никеля идет медленно) этот сплав часто применяют как конструкционный материал для печей цементации и азотирования. [c.208]

Г Вернемся к рассмотрению материалов на основе классификации их па составу. Группа неметаллических неорганических ма--териалов также весьма обширна, как и группа органических материалов. Она включает разнообразные керамические материалы, как кислородсодержащие (фарфор, стекло, керамика на основе чистых тугоплавких оксидов алюминия, тория, магния, иттрия, бериллия и др., керамика сложного состава со специальными свойствами), так и бескислородные (нитриды, бориды и силициды, прозрачная керамика на основе халькогенидов цинка и кадмия, фторидов РЗЭ). Среди них важное место занимают силикатные цементы и бетоны, графитовые материалы (графопласты и графолиты, пироуглерод), а также солеобразные материалы на основе фосфатов и галогенидов. Неорганические материалы можно также разделить на две группы — природные и искусственные. Первые используют для изготовления крупногабаритных сооружений в виде самостоятельного конструкционного материала или в качестве футеровки металлических корпусов различных аппаратов. Горные породы — незаменимый конструкционный материал, в частности для химического производства (башни йодно-бромного производства, поглощения газообразного хлористого водорода и т. д.), а также в качестве наполнителей в производстве вяжущих силикатов — кислотоупорных цементов и бетона. Природные материалы трудно обрабатывать механически, что приводит к громоздкости выполненных из них сооружений. [c.145]

Большое преимушество технической керамики — ее особая твердость. Керамические режущие инструменты, применяемые теперь взамен вольфрамовых твердосплавных деталей, позволяют не только обходиться без дорогостоящих и дефицитных сплавов, но еще в 2—4 раза увеличить скорость резания обрабатываемого металла, а также повысить качество обработки до 7—8-го классов. Но перспективы повышения твердости керамики оказываются еще более широкими. В СССР впервые в мире получен сверхтвердый материал — гексанит-Р — одна из кристаллических модификаций нитрида бора (боразол с т. пл. 3200°С). До сих пор сверхтвердым материалом считался только алмаз теперь к ним относят и синтетический гексанит-Р. Этот материал обладает рекордно высокой вязкостью разрушения. Решена таким образом одна из труднейших научно-технических проблем века до сих пор всей конструкционной керамике был присущ общий недостаток — хрупкость, теперь же сделан шаг к его преодолению. [c.243]

АЗОТИРОВАНИЕ, нитрирование— насыщение поверхностного слоя металлических изделий азотом. Азотированные слои отличаются повышенными твердостью, износостойкостью, пределом усталости (см. Усталость материалов) и коррозионной стойкостью в различных средах (остальная толща изделий сохраняет свойства исходного материала). А. подвергают термически (см. Закалка, Отпуск в термообработке) и механически (включая шлифование) обработанные новерхности изделий из сплавов железа углеродистых сталей, легированных конструкционных сталей, инструментальных сталей, нержавеющих сталей, жаропрочных сталей, высокопрочных магниевых чугунов, а также из некоторых цветных тугоплавких металлов. Перед А. обработанную поверхность тщательно очищают и обезжиривают. А. поверхностей изделий из с п л а -вов железа проводят, используя герметически закрытые муфельные печи, гл. обр. в среде газообразного аммиака (КНз) при т-ре 500— 700° С (прочностное А.). В этом интервале т-р происходит диссоциация (распад) аммиака по реакции КНз -> ЗН N. Выделяющийся атомарный азот адсорбируется (см. А дсорб-ция) поверхностью металла и диффундирует (см. Диффузия) в кристаллическую решетку металла, образуя различные азотистые фазы. В системе железо — азот при т-ре ниже 591° С последовательно возникают такие фазы а — твердый раствор азота в альфа-желеае (азотистый феррит, содержащий при нормальной т-ре около 0,01% N. См. также Альфа-фаза) у — нитрид (5,7—6.1% N) с узкой областью [c.30]