სხვადასხვა ფაქტორების გავლენა B(4)C-ის ფიზიკურ-ტექნიკურ მახასიათებლებზე
DOI:
https://doi.org/10.52340/caat.2021.23.1.61ანოტაცია
ჩატარებულია კვლევა ბორის კარბიდის და მის ფუძეზე დამზადებული B4C-ZrB2 კომპოზიტის მექანიკური თვისებების შესასწავლად, სადაც ZrB2-ის შემცველობა არ აღემატება 5 მას.%-ს. კომპოზიტში ZrB2-ის რაოდენობის ვარირებასთან ერთად, იცვლებოდა ბორის იზოტოპების სტექიომეტრია, რათა შესწავლილიყო ამ უკანასკნელის გავლენაც კომპოზიტების მექანიკურ-ტექნიკურ თვისებებზე. კომპოზიციური ფხვნილები დამზადდა პლანეტარული წისქვილის საშუალებით, სადაც გამოყენებული იქნა ცირკონიუმის ოქსიდის ბურთულები, როგორც ცირკონიუმის წყარო. ფხვნილები კომპაქტირებულ იქნა ცხელი დაწნეხის მეთოდით 2000°C ტემპერატურაზე და 40 მპა წნევის ქვეშ ვაკუუმში. ჩატარდა ელექტრონული მიკროსკოპული კვლევა. განისაზღვრა მიკროსისალე (ვიკერსი), დრეკადობის მოდული და ბზარმედეგობა. შესწავლილი იქნა იზოტოპური ეფექტი, დოპანტი ელემენტის და სიმკვრივის გავლენა კერამიკების ფიზიკურ-მექანიკურ მახასიათებლებზე.
წყაროები
I. A. Bairamashvili, M. V. Galustashvili, J. Sh. Jobava, V. G. Kvatchadze, Z. Z. Mestvirishvili. Composite ceramics based on boron carbide enriched in isotope 11B as a promising radiation resistant structural material – in Russian. Nano Studies, vol. 8 (2013), 305-310
Vladislav Domnich, Sara Reynaud, Richard A. Haber, and Manish Chhowalla. Boron Carbide: Structure, Properties, and Stability under Stress. J. Am. Ceram. Soc., 94 (11) (2011), 3605–3628
Zviad Mestvirishvili, Irakli Bairamashvili, Vakhtang Kvatchadze and Nugzar Rekhviashvili. Thermal and Mechanical Properties of B4C-ZrB2 Ceramic Composite. Journal of Materials Science and Engineering B, 5 (9-10) (2015), 385-393
Kevin Gillet, Guido Roma, Jean-Paul Crocombette, Dominique Gosset. The influence of irradiation induced vacancies on the mobility of helium in boron carbide. Journal of Nuclear Materials, Vol. 512 (2018), 288-296
Dominique Gosset, Bernard Kryger, Jean-Pierre Bonal, Caroline Verdeau, Karine Froment. Evolution of thermo-physical properties and annealing of fast neutron irradiated boron carbide. Journal of Nuclear Materials Vol. 500 (2018), 166-175
Yu.A.Bykovskii, K.N.Zatsev, P.D.Kervalishvili, I.N.Nikolaev, A.A.Portnov, S.O.Shalamberidze. Neutron fluence sensor based on boron carbide. Technical Physics Letters, Vol. 19, Issue 7 (1993), 457-458
P.J.Kervalishvili, G.S.Karumidze, Sh.Sh.Shavelashvili, G.I.Kalandadze, S.O.Shalamberidze. Semiconductor sensor for neutrons. Sensors and Actuators A, 36 (1993), 43-45
P.D.Kervalishvili, , S.O.Shalamberidze Yu.A.Bykovskii. Oriented boron carbide films produced by laser spraying. American Institute of Physics, (1991), 524-527
S. N. Perevislov,1,3 P. V. Shcherbak,1 and M. V. Tomkovich. HIGH DENSITY BORON CARBIDE CERAMICS. Refractories and Industrial Ceramics. Vol. 59. No.1. 2018 33-37
Helmut Werheit, Murli H. Manghnani, Udo Kuhlmann, Anwar Hushur, Sulkhan Shalamberidze. Mode Grüneisen parameters of boron carbide. Solid State Sciences, 72 (2017), 80-93
Akihiro Nino, Ayumi Tanaka, Shigeaki Sugiyama and Hitoshi Taimatsu. Indentation Size Effect for the Hardness of Refractory Carbides. Materials Transactions, Vol. 51, No. 9 (2010), 1621-1626
Atta U. Khan, Vladislav Domnich, and Richard A. Haber. Boron carbide-based armors: Problems and possible solutions. American Ceramic Society Bulletin, Vol. 96, No. 6, 30-36
Kovziridze, Z. , Mestvirishvili, Z. , Tabatadze, G. , Nizharadze, N. , Mshvildadze, M. and Nikoleishvili, E. Improvement of Boron Carbide Mechanical Properties in B4C-TiB2 and B4C-ZrB2 Systems. Journal of Electronics Cooling and Thermal Control.Vol.3 No2 (2013) 43-48
В.Д. Рисованый, А.В. Захаров, Е.П. Клочков, В.Б. Пономаренко, Е. М. Муралева, Т. М. Гусева, Поглощающие материалы стержней управления ядерных реакторов. Ульяновск 2012, 57-95
T.G.Abzianidze, A.M.Eristavi, S.O. Shalamberidze. Strength and Creep in Boron Carbide (B4C) and Aluminum Dodecaboride (α-AlB12). Journal of Solid State Chemistry, Volume 154, Issue 1 (October 2000), 191-193
B. Malmal Moshtaghioun, Diego Gomez-Garcia, Arturo Dominguez-Rodriguez. Richard I. Todd. Grain size dependence of hardness and fracture toughness in purenear fully-dense boron carbide ceramics. Journal of the European Ceramic Society, Vol. 36 Issue 7, (2016) 1829–1834
G.I.Kalandadze, S.O.Shalamberidze, A.B.Peikrishvili. Sintering of Boron and Boron Carbide. Journal of Solid State Chemistry, Vol. 154, N. 1 (2000), 194-198
Helmut Werheit and Sulkhan Shalamberidze. Advanced microstructure of boron carbide. Journal of Physics Condensed Matter, Volume 24, Number 38 (2012), 385-406
Tadashi MARUYAMA, Shoji ONOSE , Takeji KAITO & Hiroto HORIUCHI. Effect of Fast Neutron Irradiation on the Properties of Boron Carbide Pellet. Journal of NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY, Vol. 34, No. 10 (October 1997), 1006-1014
Yuko MOROHASHI, Tadashi MARUYAMA, Takako DONOMAE, Yoshiaki TACHI and Shoji ONOSE. Neutron Irradiation Effect on Isotopically Tailored 11B4C. Journal of NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY, Vol. 45, No. 9, (2008), 867–872
Tao Jianga, Haiyun Jinb, Zhihao Jina, Jianfeng Yanga and Guanjun Qiaoa. An investigation of the mechanical property and thermal shock behavior of machinable B4C/BN ceramic composites. Journal of Ceramic Processing Research. Vol. 10, No. 1 (2009), 113-116
B. Malmal Moshtaghioun, Angel L. Ortiz, Diego Gómez-García, Arturo Domínguez-Rodríguez. Toughening of super-hard ultra-fine grained B4C densified by spark-plasma sintering via SiC addition. Journal of the European Ceramic Society, Volume 33, ( 2013) 1395–1401
Matthew DeVries, Ghatu Subhash. Influence of carbon nanotubes as secondary phase addition on the mechanical properties and amorphization of boron carbide. Journal of the European Ceramic Society, Vol. 39 Issue 6, (2019) 1974–1983
T. S. R. CH. MURTHY, SAIRAM ANKATA, J. K. SONBER, K. SAIRAM, KULWANT SINGH, A. NAGARAJ, P. SENGUPTA, R. D. BEDSE, SANJIB MAJUMDAR, VIVEKANAND KAIN. MICROSTRUCTURE, THERMO-PHYSICAL, MECHANICAL AND WEAR PROPERTIES OF IN-SITU FORMED BORON CARBIDE – ZIRCONIUM DIBORIDE COMPOSITE. Ceramics-Silikáty 62 (1), 15-30 (2018)
Zviadi Mestvirishvili,Vakhtang Kvatchadze,Irakli Bairamashvili,Nikoloz Jalabadze and Tornike Mestvirishvili. Development of the method of production of the ultrafine macrohomogeneous composite powder. Materials Science and Technology Vol. 36, Issue 3 (2020) 327-333
T. Abzianidze. G. Karumidze. L. Kekelidze. Effect of Boron Isotopic Composition on Boron Carbide Microhardness. Bulletin of The Georgian Academy of Sciences 169. No.2 (2004) 338-340
Yoshimasa NISHI , Yuji ARITA , Tsuneo MATSUI, Takanori NAGASAKI. Isotope Effects on Thermal Conductivity of Boron Carbide. Journal of Nuclear Science and Technology. Vol. 39, No. 4 (2002), 391–394
Zviadi Mestvirishvili, Vakhtang Kvatchadze, Irakli Bairamashvili, Nikoloz Jalabadze, Tornike Mestvirishvili. Development of the method of production of the ultrafine macrohomogeneous composite powder. Materials Science and Technology. Vol. 36, Issue 3 (2020) 323-333
Anstis, G. R., Chantikul, P., Lawn, B. R. and Marshall, D. B. A critical evaluation of indentation techniques for measuring fracture toughness – I. Direct crack measurements. J. Am. Ceram. Soc., 64 (1981), 533-538
