Preview

Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Дибориды некоторых переходных металлов: свойства, области применения и методы получения. Часть 2. Дибориды хрома и циркония (обзор)

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-6-395-412

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены свойства, области применения и методы получения диборидов хрома и циркония. Эти дибориды относятся к  бескислородным тугоплавким металлоподобным соединениям. Характеризуются высокими значениями тепло- и электропроводности, обладают высокой твердостью. Дибориды хрома и циркония проявляют значительную химическую стойкость в агрессивных средах. По этим причинам они нашли применение в современной технике (используются в качестве наплавочных материалов при нанесении износостойких покрытий). Диборид хрома применяют в качестве спекающей добавки для улучшения свойств керамики на основе карбида бора и диборида титана. Диборид циркония является компонентом ультравысокотемпературной керамики (УВТК) ZrB2 – SiC, перспективной для использования в сверхзвуковых летательных аппаратах и в узлах газовых турбин. Керамика B4C–CrBи  B4C–ZrB2 обладает качественными эксплуатационными характеристиками, в частности повышенной трещиностойкостью. Свойства тугоплавких соединений зависят от содержания примесей и дисперсности. Для решения конкретной задачи, связанной с применением тугоплавких соединений, важно правильно выбрать метод их получения, определить допустимое содержание примесей в исходных компонентах. Это обусловливает наличие разных методов синтеза боридов. Основными методами их получения являются: синтез из простых веществ; боротермическое восстановление оксидов; карботермическое восстановление (восстановление смесей оксидов металлов и бора углеродом; металлотермическое восстановление смесей оксидов металлов и бора; карбидоборное восстановление. Также для получения нанопорошков диборидов применяется плазмохимический синтез (осаждение из парогазовой фазы). Охарактеризован каждый из этих методов.

Об авторах

Ю. Л. Крутский
Новосибирский государственный технический университет
Россия

Юрий Леонидович Крутский, к.т.н., доцент кафедры химии и  химической технологии

630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20



Т. С. Гудыма
Новосибирский государственный технический университет
Россия

Татьяна Сергеевна Гудыма, аспирант кафедры химии и химической технологии

630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20



К. Д. Дюкова
ООО «Международный научный центр по теплофизике и энергетике»
Россия

Ксения Дмитриевна Дюкова, к.т.н., инженер аналитической лаборатории

630090, Новосибирск, ул. Кутателадзе, 7/11



Р. И. Кузьмин
Новосибирский государственный технический университет
Россия

Руслан Изатович Кузьмин, аспирант кафедры материаловедения в машиностроении

630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20



Т. М. Крутская
Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет
Россия

Татьяна Михайловна Крутская, к.х.н., доцент кафедры физики и химии

630008, Новосибирск, ул. Ленинград­ская, 113



Список литературы

1. Серебрякова Т.И., Неронов В.А., Пешев П.Д. Высокотемпературные бориды. М.: Металлургия, Челябинское отделение, 1991. 368 с.

2. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений. Справочник / Под ред. Т.Я. Косолаповой. М.: Металлургия, 1986. 928 с.

3. Косолапова Т.Я. Химические свойства тугоплавких соединений// Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1979. Т. 34. № 3. С.244–249.

4. Орешкин В.Д., Светлополянский В.И., Серебрякова Т.И. Исследование износостойкости поверхностей, наплавленных боридами // Порошковая металлургия. 1971. № 3. С. 78–82.

5. Горбунов А.Е., Брыксин-Лямин М.П. Тугоплавкие бориды, как основные составляющие порошкообразных наплавочных смесей // Порошковая металлургия. 1971. № 4. С. 91–93.

6. Чернега С.М. Комплексное насыщение углеродистых сталей бором и хромом в активированной среде // Известия вузов. Черная металлургия. 1999. № 11. С. 58–60.

7. Горшков Б.Н., Кудрявцев Ю.П., Лоскутов В.С., Неронов В.А., Алексеев В.В. Технологический процесс нанесения покрытий из некоторых боридов переходных металлов методом плазменного напыления // Порошковая металлургия. 1980. № 5. С.73–76.

8. Обабков Н.В., Сорокин В.Г., Гузанов Б.Н., Бекетов А.Р., Свистунов В.В., Шурыгин В.С. Температуроустойчивые износостойкие покрытия, содержащие бориды хрома. В кн.: Высокотемпературная защита материалов. Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1981. С. 159–163.

9. Jordan L.R., Betts A.J., Dahm K.L., Dearnley P.A., Wright G.A. Corrosion and passivation mechanism of chromium diboride coatings on stainless steel // Corrosion Science. 2005. Vol. 47. No.5. P. 1085–1096. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2003.10.018

10. Dearnley P.A., Schellewald M., Dahm K.L. Characterisation and wear response of metal-boride coated WC–Co // Wear. 2005. Vol.259. No.7-12. Р. 861–869. https://doi.org/10.1016/j.wear.2005.01.031

11. Yamada S., Hirao K., Yamauchi Y., Kanzaki S. Mechanical and electrical properties of B4 C–CrB2 ceramics fabricated by liquid phase sintering // Ceramics International. 2003. Vol. 29. No. 3. P.299–304. https://doi.org/10.1016/S0272-8842(02)00120-7

12. Königshofer R., Fürnsinn S., Steinkellner P., Lengauer W., HaasR., Rabitsch K., Scheerer M. Solid-state properties of hot-pressed TiB2 ceramics // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2005. Vol. 23. No. 4-6. Р. 350–357. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2005.05.006

13. Murthy T.S.R.Ch., Sonber J.K., Subramanian C., Fotedar R.K., Gonal M.R., Suri A.K. Effect of CrB2 addition on densification, properties and oxidation resistance of TiB2 // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2009. Vol. 27. No. 6. Р.976–984. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2009.06.004

14. Артамонов А.Я., Тутаков О.В., Дайч А.И. Исследование полирующей способности тугоплавких соединений // Порошковая металлургия. 1967. № 2. С. 29–35.

15. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А., Панкевич А.П. О получении малопористых спеченных изделий из диборида циркония // Цветные металлы. 1975. № 1. С. 66–67.

16. Самсонов Г.В., Панасюк А.Д., Боровикова М.С. Контактное взаимодействие тугоплавких соединений с жидкими металлами. III. Исследование процесса смачивания металлоподобных боридов жидкими непереходными металлами // Порошковая металлургия. 1973. № 5. С. 61–67.

17. Mroz C. Annual minerals review. Zirconium diboride // American Ceramic Society Bulletin. 1995. Vol. 74. No. 6. P. 164–165.

18. Кузенкова М.А., Кислый П.С., Гончаренко Г.Н. Взаимодействие жидкой стали с диборидами тугоплавких металлов // Порошковая металлургия. 1971. № 9. С. 50–53.

19. Fahrenholtz W.G., Hilmas G.E., Talmy I.G., Zaykoski J.A. Refractory diborides of zirconium and hafnium // Journal of the American Ceramic Society. 2007. Vol. 90. No. 5. P. 1347–1364. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2007.01583.x

20. Sonber J.K., Suri A.K. Synthesis and consolidation of zirconium diboride: Review // Advances in Applied Ceramics. 2011. Vol.110. No. 6. P. 321–334. https://doi.org/10.1179/1743676111Y.0000000008

21. Monteverde F., Savino R., Fumo M.D.S. Dynamic oxidation of ultra-high temperature ZrB2–SiC under high enthalpy supersonic flows // Corrosion Science. 2011. Vol. 53. No. 3. P. 922–929. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2010.11.018

22. Patel M., Reddi J.J., Prasad V.V.B., Jayaram V. Strength of hotpressed ZrB2–SiC composite after exposure to high temperatures (1000–1700°C) // Journal of the European Ceramic Society. 2012. Vol. 32. No. 16. P. 4455–4467. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2012.06.025

23. Bird M.W., Aune R.P., Yu F., Becher P.F., White K.W. Creep behavior of a zirconium diboride–silicon carbide composite // Journal of the European Ceramic Society. 2013. Vol. 33. No. 13-14. P. 2407–2420. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.03.022

24. Zou X., Fu Q., Liu L., Li H., Wang Y., Yao H., He Z. ZrB2 –SiC coating to protect carbon/carbon composites against ablation // Surface and Coating Technology. 2013. Vol. 226. P. 17–21. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2013.03.027

25. Gao D., Zhang Y., Xu C., Song Y., Shi X. Oxidation kinetics of hot-pressed ZrB2–SiC ceramic matrix composites // Ceramics International. 2013. Vol. 39. No. 3. P. 3113–3119. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2012.09.091

26. Krupa M.S., Kumar N.D., Kumar R.S., Chakravarthy P., Venkateswarlu K. Effect of zirconium diboride addition on the properties of silicon carbide composites // Ceramics International. 2013. Vol. 39. No. 8. P. 9567–9574. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2013.05.075

27. Neuman E.W., Hilmas G.E., Fahrenholtz W.G. Mechanical behavior of zirconium diboride-silicon carbide ceramics at elevated temperature in air // Journal of the European Ceramic Society. 2013. Vol. 33. No. 15-16. P. 2889–2899. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.05.003

28. Ortona A., Lagos M.A., Scocchi G., Barcena G. Spark plasma sintering of ZrB2 –SiC composites with in-situ reaction bonded silicon carbide // Ceramics International. 2014. Vol. 40. No. 1. Part A. P. 821–826. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2013.06.074

29. Подчерняева И.А., Панасюк А.Д., Панашенко В.М., ГригорьевО.Н., Духота А.И., Жигинас В.В. Закономерности абразивного изнашивания ZrB2-содержащих электроискровых и комбинированных покрытий на титановом сплаве. II. Абразивное изнашивание нежестко закрепленным абразивом ZrB2-содержащих покрытий // Порошковая металлургия. 2009. № 7/8. С.87–94.

30. Орданьян С.С., Дмитриев А.И., Бижев К.Т., Степаненко Е.К. Взаимодействие в системе B4 C–ZrB2 // Порошковая металлургия. 1988. № 1. С. 41–43.

31. Ковалев А.В., Дудник Е.М., Григорьев О.Н., Шапошникова Т.И., Марцынюк Е.С. Направленно-закристаллизованная эвтектика системы B4 C–ZrB2 // Порошковая металлургия. 2000. № 1/2. С.71–75.

32. Zou J., Huang S.-G., Vanmeensel K., Zhang G.-J., Vleugels J., Van der Biest O. Spark plasma sintering of superhard B4 C–ZrB2 ceramics by carbide boronizing // Journal of the American Ceramic Society. 2013. Vol. 96. No. 4. P. 1055–1059. https://doi.org/10.1111/jace.12284

33. Mestvirishvili Z., Bairamashvili I., Kvatchadze V., RekhviashviliN. Thermal and mechanical properties of B4 C–ZrB2 ceramic composite// Journal of Materials Science and Engineering B. 2015. Vol. 5. No. 9-10. P. 385–393. https://doi.org/10.17265/2161-6221/2015.9-10.007

34. Shcherbakov V.A., Gryadunov A.N., Alymov M.I. Synthesis and characteristics of the B4 C–ZrB2 composite // Letters on Materials. 2017. Vol. 7. No. 4. P. 398–401. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2017-4-398-401

35. Гурин В.Н. Методы синтеза тугоплавких соединений и перспективы их применения для создания новых материалов // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1979. Т. 24. № 3. С. 212–222.

36. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез в химии и технологии тугоплавких соединений // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1979. Т.24. № 3. С. 223–227.

37. Свойства элементов. Часть 1: Физические свойства. Справочник / Под ред. Г.В. Самсонова. М.: Металлургия, 1976. 600 с.

38. Самсонов Г.В., Перминов В.П. Магниетермия. М.: Металлургия, 1971. 176 с.

39. Физико-химические свойства окислов. Справочник / Под общ. ред. Г.В. Самсонова. Киев: Наукова думка, 1978. 654 с.

40. Киффер Р., Бенезовский Ф. Твердые материалы. М.: Металлургия, 1968. 384 с.

41. Карбид бора / П.С. Кислый, М.А. Кузенкова, Н.И. Боднарук, Б.Л. Грабчук. Киев: Наукова Думка, 1988. 216 с.

42. Morris M.A., Morris D.G. Ball-milling of elemental powderscompound formation and/or amorphization // Journal of Materials Science. 1991. Vol. 26. Р. 4687–4696. https://doi.org/10.1007/BF00612407

43. Iizumi K., Kudaka K., Maezawa D., Sasaki T. Mechanochemical synthesis of chromium borides // Journal of the Ceramic Society of Japan. 1999. Vol. 107. No. 1245. Р. 491–493. https://doi.org/10.2109/jcersj.107.491

44. Макаренко Г.Н., Крушинская Л.А., Тимофеева И.И., МацераВ.Е., Васильковская М.А., Уварова И.В. Особенности формирования диборидов переходных металлов IV–VI групп в процессе механохимического синтеза // Порошковая металлургия. 2014. № 9/10. С. 24–32.

45. Боровинская И.П., Новиков Н.П. Синтез боридов из окислов всамораспространяющемся режиме. В сб.: Процессы горения в химической технологии и в металлургии. Черноголовка: Отделение института химической физики, 1975. С. 131–136.

46. Yeh C.L., Wang H.J. Preparation of borides in Nb–B and Cr–B systems by combustion synthesis involving borothermic reduction of Nb2O5 and Cr2O3 // Journal of Alloys and Compounds. 2010. Vol.490. No. 1-2. Р. 366–371. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.10.007

47. Kumar M.B., Kumar S., Ganguli A.K. Surface decoration through electrostatic interaction leading to enhanced reactivity: Low temperature synthesis of nanostructured chromium borides (CrB and CrB2) // Journal of Solid State Chemistry. 2013. Vol. 200. Р.117–122. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2013.01.005

48. Liu Z., Wei Y., Meng X., Ran S. Synthesis of CrB2 powders at 800°C under ambient pressure // Ceramics International. 2017. Vol.43. No. 1. Part B. P. 1628–1631. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.10.108

49. Горбунов А.Е. Углетермический метод получения боридов хрома, молибдена и циркония // Порошковая металлургия. 1966. №11. С. 52–56.

50. Марковский Л.Я., Векшина Н.В., Безрук Е.Т., Сухарева Г.Е., Воеводская Т.К. Магнийтермический метод получения боридов металлов // Порошковая металлургия. 1969. № 5. С. 13–18.

51. Torabi O., Golabgir M.H., Tajizadegan H. An investigation on the formation mechanism of nano CrB2 powder in the Mg–B2O3 –Cr2O3 system // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2015. Vol. 51. Р. 50–55. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2015.02.015

52. Картвелишвили Ю.М., Мчедлишвили Д.И., Хочолава З.Д. К вопросу о получении боридов хрома. В сб.: Высокотемпературные бориды и силициды. Киев: Наукова Думка, 1978. С. 56–59.

53. Rao L., Gillan E.G., Kaner R.B. Rapid synthesis of transition-metal borides by solid-state metathesis // Journal of Materials Research. 1995. Vol. 10. No. 2. P. 353–361. https://doi.org/10.1557/JMR.1995.0353

54. Kuznetsov N.T., Golovanova A.I., Kedrova N.S., Mal`tsevaN.N., Shevchenko Y.N. Thermal reactions of alkaline metal borohydrides: synthesis of borides // Journal of the Less-Common Metals. 1986. Vol. 117. No. 1-2. P. 41–44. https://doi.org/10.1016/0022-5088(86)90009-3

55. Карасев А.И. Получение порошков технических боридов титана, циркония, хрома и вольфрама борокарбидным методом // Порошковая металлургия. 1973. № 10. С. 1–5.

56. ГОСТ 5744 – 85. Материалы шлифовальные из карбида бора. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1998. 12с.

57. Sonber J.K., Murthy T.S.R.Ch., Subramanian C., Kumar S., FotedarR.K., Suri A.K., Investigation on synthesis, pressureless sintering and hot pressing of chromium diboride // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2009. Vol. 27. No.5. Р. 912–918. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2009.05.008

58. Крутский Ю.Л., Дюкова К.Д, Баннов А.Г., Соколов В.В., Пичугин А.Ю., Максимовский Е.А., Ухина А.В., Крутская Т.М., Попов М.В., Нецкина О.В. Синтез высокодисперсного порошка диборида хрома с использованием нановолокнистого углерода// Перспективные материалы. 2015. № 3. С. 55–61.

59. Крутский Ю.Л., Дюкова К.Д., Кузьмин Р.И., Нецкина О.В., Иорх А.Е. Синтез высокодисперсного диборида хрома с использованием нановолокнистого углерода // Известия вузов. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 10. С. 800–806. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-10-800-806

60. Kuvshinov G.G., Mogilnykh Yu.L., Kuvshinov D.G., Yermakov Yu., Yermakova M.A., Salanov A.N., Rudina N.A. Mechanism of porous filamentous carbon granule formation on catalytic hydrocarbon decomposition // Carbon. 1999. Vol. 37. P. 1239–1246. http://doi.org/10.1016/S0008-6223(98)00320-0

61. Крутский Ю.Л., Баннов А.Г., Соколов В.В., Дюкова К.Д., Шинкарев В.В., Ухина А.В., Максимовский Е.А., Пичугин А.Ю., Соловьев Е.А., Крутская Т.М., Кувшинов Г.Г. Синтез высокодисперсного карбида бора из нановолокнистого углерода // Российские нанотехнологии. 2013. Т. 8. № 3-4. С. 43–48.

62. Крутский Ю.Л., Непочатов Ю.К., Пель А.Н., Сковородин И.Н., Дюкова К.Д., Крутская Т.М., Кучумова И.Д., Матц О.Э., ТюринА.Г., Эмурлаева Ю.Ю., Подрябинкин С.И. Синтез полидисперсного карбида бора и получение керамики на его основе // Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. № 6. С. 719–727. https://doi.org/10.1134/S0044461819060045

63. Blott S.J., Pye K. GRADISTAT: A grain size distribution and statistics package for the analysis of unconsolidated sediments// Earth Surface Processes and Landforms. 2001. Vol. 26. No. 11. P.1237–1248. https://doi.org/10.1002/esp.261

64. Болгар А.С., Турчанин А.Г., Фесенко В.В. Термодинамические свойства карбидов. Киев: Наукова Думка, 1973. 271 с.

65. Berger L.-M., Stolle S., Gruner W., Wetzig K. Investigation of the carbothermal reduction process of chromium oxide by micro and lab-scale methods // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2001. Vol. 19. No. 2. Р. 109–121. https://doi.org/10.1016/S0263-4368(01)00003-8

66. Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения. В 2-х ч. Ч.1 / Пер. с англ. М.: Мир, 1988. 558 с.

67. Сабуров В.П., Черепанов А.Н., Жуков М.Ф., Галевский Г.В., Крушенко Г.Г., Борисов В.Т. Плазмохимический синтез ультрадисперсных порошков и их применение для модифицирования металлов и сплавов. Новосибирск: Наука. Сибирская издательс­ кая фирма РАН, 1995. 384 с.

68. Ноздрин И.В., Терентьева М.А., Руднева В.В. Термодинами­ ческий анализ процессов плазменного синтеза диборида хрома// Известия вузов. Черная металлургия. 2012. Т. 55. № 10. С.7–11. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2012-10-7-11

69. Попович А.А., Рева В.П., Василенко В.Н., Попович Т.А., БелоусО.А. Механохимический метод получения порошков тугоплавких соединений (обзор) // Порошковая Металлургия. 1993. № 2. С. 37–43.

70. Çamurlu H.E., Maglia F. Preparation of nano-size ZrB2 powder by self-propagating high-temperature synthesis // Journal of the European Ceramic Society. 2009. Vol. 29. P. 1501–1506. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2008.09.006

71. Wu W.-W., Zhang, G.-J., Sakka Y. Nanocrystalline ZrB2 powders prepared by mechanical alloying // Journal of Asian Ceramic Societies. 2013. Vol. 1. No. 3. P. 304–307. https://doi.org/10.1016/j.jascer.2013.08.002

72. Guo S., Hu C., Kagava Y. Mechanochemical processing of nanocrystalline zirconium diboride powder // Journal of the American Ceramic Society. 2011. Vol. 94. No. 11. P. 3643–3647. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2011.04825.x

73. Бурлакова А.Г., Кравченко С.Е., Домашнев И.А., ВинокуровА.А., Надхина С.Е., Волкова Л.С., Шилкин С.П. Особенности получения наноразмерных порошков диборида циркония различной дисперсности // Журнал общей химии. 2017. Т. 87. № 5. С. 712–717.

74. Chen B., Yang L., Heng H., Chen J., Zhang L., Xu L., Qian Y., YangJ. Additive-assisted synthesis of boride, carbide and nitride micro/nanocrystals // Journal of Solid State Chemistry. 2012. Vol.194. P.219–224. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.05.032

75. Millet P., Hwang T. Preparation of TiB2 and ZrB2. Influence of a mechano-chemical treatment on the borothermic reduction of titania and zirconia // Journal of Materials Science. 1996. Vol. 31. P. 351–355. https://doi.org/10.1007/BF01139151

76. Ran S., Van der Biest O., Vleugels J. ZrB2 powders synthesis by borothermal reduction // Journal of the American Ceramic Society. 2010. Vol. 93. No. 6. P. 1586–1590. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2010.03747.x

77. Guo W.-M., Zhang G-J. New borothermal reduction route to syhthesize submicrometric ZrB2 powders with low oxygen content// Journal of the American Ceramic Society. 2011. Vol. 94. No. 11. P.3702–3705. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2011.04869.x

78. Zoli L., Costa A.L., Sciti D. Synthesis of nanosized zirconium diboride powder via oxide-borohydride solid state reaction // Scripta Materialia. 2015. Vol. 109. P. 100–103. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2015.07.029

79. Карасев А.И. Исследование условий получения технического диборида циркония углетермическим восстановлением смесей окислов циркония и бора // Порошковая металлургия. 1973. №11. С. 80–84.

80. Jung E.-Y., Kim J.-H., Jung S.-H., Choi S.-C. Synthesis of ZrB2 powder by carbothermal and borothermal reduction // Journal of Alloys and Compounds. 2012. Vol. 538. P. 164–168. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.05.076

81. Zhang Y., Li R., Jiang Y., Zhao B., Duan H., Li J., Feng Z. Morphology evolution of ZrB2 nanoparticles synthesized by sol-gel method // Journal of Solid State Chemistry. 2011. Vol. 184. No. 8. P.2047–2052. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2011.05.040

82. Cheng G. An inorganic-organic hybrid precursor strategy for the synthesis of zirconium diboride powders // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2013. Vol. 36. Р. 149–153. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2012.08.008

83. Gocmez H., Tuncer M., Yeniceri Y.S. Low temperature synthesis and pressureless sintering of nanocrystalline zirconium diboride powders // Ceramics International. 2014. Vol. 40. Part A. P. 12117–12122. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.04.051

84. Zhang H., Dong Z., Huang Q., Li Y., Zhang X., Yuan G., LiX. Preparation of zirconium diboride powders by co-pyrolysis of a zirconium-containing organic precursor and polyborazine using a solution based method // Ceramics International. 2014. Vol.40. No.9. Part B. P. 15207–15214. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.07.002

85. Ji H., Yang M., Li M., Ji G., Fan H., Sun X. Low-temperature synthesis of ZrB2 nano-powders using a sorbitol modified sol-gel processing route // Advanced Powder Technology. 2014. Vol. 25. No. 3. P. 910–915. https://doi.org/10.1016/j.apt.2014.01.005

86. Patra N., Nasiri N.A., Jayaseelan D.D., Lee W.E. Synthesis, characterization and use of synthesized fine zirconium diboride as an additive for densification of commercial zirconium diboride powder// Ceramics International. 2016. Vol. 42. No. 8. P. 9565– 9570. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.03.037

87. Khanra A.K., Pathak L.C., Mishra S.K., Godkhindi M.M. Selfpropagating-high-temperature synthesis (SHS) of ultrafine ZrB2 powder // Journal of Materials Science Letters. 2003. Vol. 22. P.1189–1191. https://doi.org/10.1023/A:1025336230885

88. Setoudeh N., Welham N.J. Formation of zirconium diboride (ZrB2) by room temperature mechanochemical reaction between ZrO2 , B2O3 and Mg // Journal of Allows and Compounds. 2006. Vol. 420. No. 1-2. P. 225–228. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.07.083

89. Khanra A.K. Reaction chemistry during self-propagating hightemperature synthesis (SHS) of H3 BO3 –ZrO2 –Mg system // Materials Research Bulletin. 2007. Vol. 42. No. 12. P. 2224–2229. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2007.01.016

90. Akgün B., Çamurlu H.E., Topkaya Y., Sevinç N. Mechanochemical and volume combustion synthesis of ZrB2 // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2011. Vol. 29. No. 5. Р.601–607. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2011.04.005

91. Jalaly M., Bafghi M.Sh., Tamizifar M., Gotor E.J. An investigation on the formation mechanism of nano ZrB2 powder by a magnesiothermic reaction // Journal of Allows and Compounds. 2014. Vol. 588. P.36–41. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.11.050

92. Khanra A.K., Pathak L.C., Godkhindi M.M. Double SHS of ZrB2 powder // Journal of Materials Processing Technology. 2008. Vol.202. No. 1-3. P. 386–390. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.09.007

93. Cordova S., Shafirovich E. Toward a better conversion in magnesiothermic SHS of zirconium diboride // Journal of Materials Science. 2018. Vol. 53. P. 13600–13606. https://doi.org/10.1007/s10853-018-2460-8

94. Fang Z., Fu Z., Wang H., Wang W., Zhang Q. Preparation of ZrB2 ceramics by self-propagating high-temperature synthesis and hot pressing sintering // Journal of Wuhan University of Technology – Materials Science Edition. 2005. Vol. 20. No. 4. P. 87–89. https://doi.org/10.1007/BF02841291

95. Velashjerdi M., Sarpoolaky H., Mirhabibi A. Novel synthesis of ZrB2 powder by low temperature direct molten salt reaction // Ceramics International. 2015. Vol. 41. No. 10. Part A. P. 12554–12559. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.06.068

96. Guo W.-M., Zhang G.-J. Reaction processes and characterization of ZrB2 powder prepared by boro/carbothermal reduction of ZrO2 in vacuum // Journal of the American Ceramic Society. 2009. Vol. 92. No. 1. P. 264–267. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2008.02836.x

97. Sonber J.K., Murthi T.S.R.Ch., Subramanian C., Kumar S., Fotedar R.K., Suri A.K. Investigations on synthesis of ZrB2 and development of new composites with HfB2 and TiSi2 // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2011. Vol. 29. No.1. Р. 21–30. https://doi.org/10.1016/J.IJRMHM.2010.06.007

98. Qiu H.-Y., Guo W.-M., Zou J., Zhang G.-J. ZrB2 powders prepared by boro/carbothermal reduction of ZrO2 : The effect of carbon source and reaction atmosphere // Powder Technology. 2012. Vol. 217. P.462–466. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2011.11.002

99. Крутский Ю.Л., Максимовский Е.А., Попов М.В., НецкинаО.В., Крутская Т.М., Черкасова Н.Ю., Квашина Т.С., ДробязЕ.А. Синтез высокодисперсного диборида циркония для изготовления керамики специального назначения // Журнал прикладной химии. 2017. Т. 90. № 10. С. 1295–1302.

100. Bai L., Jin H., Lu C., Yuan F., Huang S., Li J. RF thermal plasmaassisted metallothermic synthesis of ultrafine ZrB2 powders // Ceramics International. 2015. Vol. 41. No. 6. P. 7312–7317. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.02.024


Для цитирования:


Крутский Ю.Л., Гудыма Т.С., Дюкова К.Д., Кузьмин Р.И., Крутская Т.М. Дибориды некоторых переходных металлов: свойства, области применения и методы получения. Часть 2. Дибориды хрома и циркония (обзор). Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2021;64(6):395-412. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-6-395-412

For citation:


Krutskii Yu.L., Gudyma T.S., Dyukova K.D., Kuz’min R.I., Krutskaya T.M. Diborides of transition metals: Properties, application and production. review. Part 2. Chromium and zirconium diborides. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2021;64(6):395-412. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-6-395-412

Просмотров: 30


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)