Керамика для машиностроения, Гаршин А.П., Гропянов В.М., Зайцев Г.П., Семенов С.С., 2003

Керамика для машиностроения, Гаршин А.П., Гропянов В.М., Зайцев Г.П., Семенов С.С., 2003.
   В книге изложены основные этапы технологии получения и применения керамики на основе твердых и тугоплавких соединений в машиностроении, станкостроении, двигателях, ракетокосмических, атомоэнергетических и защитных комплексах. Показана взаимосвязь закономерностей формирования структуры, состава и свойств машиностроительной керамики, отличающейся экстремальными свойствами и надежностью. Книга предназначена для инженеров-технологов, конструкторов и научных работников, а также для аспирантов и студентов, специализирующихся в области машиностроения, технической керамики, огнеупоров, абразивных материалов и инструментов.

Карбид кремния.
В настоящее время известны три варианта диаграммы фазового состояния системы Si - С (рис. 1.10). Из диаграммы (рис. 1.10, а) следует, что в системе существуют три конденсированные фазы - углерод, кремний и карбид кремния, который не имеет области гомогенности (т.е. углерод и кремний практически в SiC не растворяются).
На рис. 1.10, в представлена диаграмма состояния системы Si-C по данным работы [46], в которой сплавы исследовали методами дифференциального термического анализа, металлографии и рентгенофазного анализа. Согласно этим исследованиям жидкая фаза имеет протяженную область концентраций и соединение SiC образуется по перитектической реакции при температуре 2545°С; в жидкости, принимающей участие в реакции, содержится 27 ат. % углерода. Температура эвтектики (Si) + SiC, согласно [46], составляет 1404 + 5°С, а состав эвтектической точки отвечает содержанию углерода в количестве 0,75 ± 0,5 ат.%.
При температурах 1681 и 3073 К наблюдаются нонвариантные точки, отражающие соответственно трехфазные равновесия Ж+a+SiC и Ж+SiC+C. При температуре 3100± 100 К SiC разлагается по перитектической реакции на графит и раствор углерода в кремнии. На диаграмме определены также двухфазные области: Ж+С, Ж+SiC, SiC+C, a+SiC и Si+ SiC. Однако концентрационные границы диаграммы областей существования жидких и твердых растворов, а также двухфазных полей точно не определены, (рис. 1.10, а, б)
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
Глава первая Вещества и материалы машиностроительной керамики
1.1. Кристаллохимические особенности твердых и тугоплавких веществ
1.2. Оксид алюминия
1.3. Диоксид циркония
1.4. Карбид кремния
1.4.1 Монокристаллы и пленки карбида кремния
1.4.2 Технический карбид кремния
1.4.3 Керамика на основе карбида кремния
1.5. Карбиды и силициды бора
1.6. Нитриды бора и алюминия
1.7. Нитрид кремния и сиалоны
1.8. Тугоплавкие соединения переходных металлов
Глава вторая Подготовка исходных порошков
2.1. Характеристика и свойства порошков
2.1.1. Форма частиц и дисперсность
2.1.2. Технологические характеристики порошков
2.2. Измельчение и перемешивание
2.2.1. Энергетика и кинетика измельчения
2.2.2. Измельчение и свойства материалов
2.3. Кинетика и оценка качества перемешивания
2.4. Технология измельчения и перемешивания
2.4.1. Краткая характеристика помольных установок и принципы их работы
2.4.2. Особенности технологии измельчения керамических материалов  
2.5. Получение ультрадисперсных керамических порошков
Глава 3. Формование порошковых масс
3.1. Методы формования
3.2. Компоненты временных связок и их роль в процессе формообразования
3.3. Полусухое прессование
3.3.1. Характеристика и поведение порошков под давлением
3.3.2. Оптимизация процесса прессования
3.3.3. Методы полусухого прессования
3.4. Протяжка (экструзия)
3.5. Шликерное литье
3.5.1. Литье из водных шликеров
3.5.2. Формы для шликерного литья
3.5.3. Пленочное (ленточное) литье
3.5.4. Горячее литье под давлением
3.6. Удаление временной связки
Глава 4. Математические модели и оптимизация процессов спекания
4.1. Математические модели уплотнения при спекании
4.1.1. Характеристики пористой структуры керамики
4.1.2. Теоретические основы математических моделей спекания  
4.2. Активированное спекание
4.2.1. Повышение активности пористой структуры
4.2.2. Спекание под давлением
4.2.3. Роль спекающих добавок (минерализаторов)
4.3. Математические модели кинетики роста зерна при спекании
4.4. Математическое моделирование в оптимизации режима спекания
4.4.1. Теория моделирования термически активируемых процессов
4.4.2. Температурно-временные режимы спекания с постоянной скоростью
4.4.3. Температурно-временные режимы спекания с постоянным отношением скорости уплотнения к скорости нагревания
4.4.4. Температурно-временные режимы спекания с постоянным отношением скорости уплотнения к скорости роста зерен
4.4.5. Оптимизация режима спекания и структурно-чувствительных свойств керамики....
4.5. Взаимосвязь кинетических параметров спекания с прочностью керамики
Глава 5. Обработка керамических деталей
5.1. Абразивная обработка
5.2. Электроэрозионная и электрохимическая обработка
5.3. Ультразвуковая обработка
5.4. Гидродинамическая обработка
5.5 Лазерная обработка
Глава 6. Структура и свойства керамики
6.1. Классификация и влияние отдельных типов дефектовструктуры на свойства керамики
6.2. Комплексное влияние дефектов структуры на свойства керамики
6.2.1 Упругие свойства
6.2.2. Прочность и химическая стойкость  
6.2.3 Теплопроводность
6.2.4. Стойкость к термическим ударам (термостойкость)  
6.3. Трибология машиностроительной керамики
Глава 7. Надежность керамических деталей и конструкций  
7.1. Критерии надежности керамических материалов  
7.1.1. Статистическая оценка прочности   
7.1.2. Энергетические критерии надежности   
7.1.3. Докритический рост трещин   
7.1.4. Прогнозирование долговечности керамических материалов
7.1.5. Повышение надежности керамики путем использования неразрушающих методов контроля   
7.2. Комплексная оценка свойств керамических материалов  
7.3. Проектирование деталей машин и конструкций из керамики
Глава 8. Износоустойчивая керамика в машиностроении
8.1. Применение керамических материалов в станкостроении
8.2. Режущая керамика
8.2.1. Требования к свойствам режущей керамики  
8.2.2. Классификация режущих керамических материалов   
8.2.3. Режущие керамические материалы на основе оксидной керамики  
8.2.4. Смешанная минералокерамика
8.2.5. Режущая керамика на основе бескислородных соединений  
8.2.6. Особенности технологии изготовления режущих минералокерамических пластин  
8.2.7. Номенклатура керамического инструмента  
8.3. Керамические материалы в сельскохозяйственном машиностроении
8.4. Керамические материалы в текстильном машиностроении
8.5. Керамика в нефтяном и химическом машиностроении
8.5.1. Керамические детали в нефтяной и газовой промышленности  
8.5.2. Керамические детали химической арматуры  
8.6. Керамика для бумагоделательного машиностроения
Глава 9. Керамические двигатели  
9.1. Общие сведения о керамических двигателях
9.2. Поршневой адиабатный керамический двигатель (АД)
9.2.1. Теплоизоляционная и конструкционная керамика из упрочненного диоксида циркония
9.2.2. Особенности технологии и свойства трансформационноупрочненной керамики на основе ZrO2
9.3. Газотурбинные керамические двигатели (ГТД)
9.3.1. Керамика на основе нитрида кремния
Глава 10. Керамика специального назначения  
10.1 Броневая (противоударная) керамика
10.2. Керамика в ракетно-космическом машиностроении
10.3. Керамика в атомно-энергетическом машиностроении
Глава 11. Охрана труда и окружающей среды в производстве машиностроительной керамики
11.1. Мировой технический прогресс и проблема утилизации отходов промышленности
11.2. Пылегазовые выбросы и их очистка
11.3. Сточные воды и их очистка
11.3.1. Классификация сточных вод и методов их очистки
11.3.2. Механическая очистка
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.