РАМАНІВСЬКІ СПЕКТРИ КОМПОЗИТА NiAl/(TiC–Al₂O₃), ОТРИМАНОГО МЕТОДОМ САМОПОШИРЮВАНОГО ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗУ

Анотація

Композити на основі NiAl, армовані керамікою TiC і Al₂O₃, викликають значний інтерес завдяки своїм неперевершеним високотемпературним властивостям. Самопоширюваний високотемпературний синтез (СВС) є ефективним і результативним способом отримання керамічного композита. Оскільки реакція синтезу відбувається при високій температурі, точна характеризація продукту є надзвичайно важливою. У цій роботі проаналізовано раманівські спектри композита NiAl/(TiC–Al₂O₃), отриманого методом СВС із суміші Ni/Al і 5% (мас.) TiO₂/Al/C. Синтез сумішей ініціювали індукційним нагріванням при силі струму 300 А після їх попереднього ущільнення при 200 МПа. Одночасно проведено дослідження методами сканувальної електронної мікроскопії (SEM) та рентгенівської дифракції (XRD) для перевірки результатів фазового аналізу, проведеного за допомогою раманівської спектроскопії. Спектри XRD вказують, що утворений продукт складається переважно з матриці NiAl, армованої TiC і Al₂O₃, що свідчить про повне завершення процесу синтезу. На SEM-зображеннях керамічні фази (карбід титану і оксид алюмінію) нерівномірно розподілені по всій матриці NiAl. Проаналізовано спектри Рамана для NiAl, TiC та Al₂O₃ в порівнянні зі спектрами сировини. Піки Рамана синтезованого Al₂O₃ відповідають 1369 і 1400 см^–1. Водночас спектри Рамана синтезованого TiC показують дві пари пікових смуг: нижньої смуги при 284 і 376 см^–1 і верхньої при 589 і 668 см^–1, що демонструє відповідно акустичні та оптичні смуги спектрів TiC. Спектри Рамана для NiAl мають неочіковано низьку інтенсивність. Отже, фази, проаналізовані за допомогою раманівського зсуву, узгоджуються з даними, отриманими методами SEM і XRD. Ця робота розширює можливості оцінки раманівських зсувів TiC, Al₂O₃ і NiAl, включно з сумішами Ni/Al і Ti/C. Раманівський аналіз надає комплексну оцінку керамічного композита, синтезованого методом СВС, і підтверджує доцільність використання раманівської спектроскопії як надійного методу дослідження.