Напружено-деформований стан фазових складових керамічного композиту LaB₆—TiВ₂

Abstract

Методами мікроскопічної та рентґенівської дифракційної аналіз проведено дослідження формування структури композитів LaB₆—TiB₂, одержаних методом безтигельного зонного топлення на монокристалічному зародку і без нього. Визначено залишкові макро- і мікронапруження, вивчено формування текстури в композитах, одержаних різними методами. Встановлено, що в матричній фазі LaB₆ в різних кристалографічних напрямках виникають різні як за знаком, так і за значенням залишкові напруження, а у волокнах TiB₂ спостерігається їх однорідність. В зв’язку з цим, тріщини розповсюджуються в матричній фазі, оминаючи волокна, в напрямках під кутами до максимального навантаження, що пов’язано із наявністю напружень розтягу в композиті.

Методами микроскопического и рентгеновского дифракционного анализов проведено исследование формирования структуры композитов LaB₆— TiB₂, полученных методом бестигельной зонной плавки на монокристаллической затравке и без неё. Определены остаточные макро- и микронапряжения, изучено формирование текстуры в композитах, полученных разными методами. Установлено, что в матричной фазе LaB₆ в различных кристаллографических направлениях возникают разные как по знаку, так и по значению остаточные напряжения, а в волокнах TiB₂ наблюдается их однородность. В связи с этим трещины распространяются в матричной фазе, минуя волокна, в направлениях под углами к максимальной нагрузке, что связано с наличием напряжений растяжения в композите.

Structure formation of LaB₆—TiB₂ composite obtained by floating zone melting method on the single crystal substrate and without it is studied by methods of microscopic and X-ray diffraction analysis. The residual macro- and microstresses are determined; formation of texture in the composites obtained by different methods is investigated. As found, in the matrix LaB₆ phase, the residual stresses different in sign and value appear in different crystallographic directions; contrariwise, in the TiB₂ fibres, residual-stresses homogeneity is observed. Therefore, cracks are extended in the matrix phase (avoid the fibre) in directions at some angles to the maximum load due to the presence of tensile stresses in the composite.