Роль реакционных фазовых трансформаций в композитных керамиках в изменение прочностных и теплофизических характеристик

Аннотация

В работе приведены результаты оценки влияния вариации соотношения компонент в композитных (1-x)ZrO₂ – xSiC керамиках на изменение фазового состава, обусловленных инициализацией реакционных фазовых трансформаций, а также определение роли фазовых трансформаций на изменение прочностных и теплофизических характеристик. Установлено, что управление фазовым составом композитных (1–x)ZrO₂–xSiC керамик позволяет целенаправленно оптимизировать их прочностные свойства, а наиболее благоприятное сочетание прочностных характеристик достигается при промежуточных концентрациях SiC равной 0.2 – 0.3 М, обеспечивающих высокий уровень механической надежности материалов в условиях интенсивных внешних воздействий. Результаты термошоковых испытаний подтверждают, что наиболее высокая устойчивость к резким температурным воздействиям реализуется в композитных (1–x)ZrO₂–xSiC керамиках с содержанием SiC равным 0.2 – 0.3 М, при которых обеспечивается оптимальный баланс между теплопроводностью, механической прочностью и способностью структуры к релаксации термически индуцированных напряжений. Полученные данные имеют важное практическое значение для оценки работоспособности данных материалов в условиях нестационарных температурных режимов и аварийных ситуаций, характерных для эксплуатации инертных матриц дисперсного ядерного топлива.