Карбид кремния SiC, нитрид кремния Si3N4, силикокарбид титана Ti3SiC2 : сравнение физических и механических свойств

Проводится сравнение физических и механических свойств перспективных твердых износостойких керамических материалов: карбида кремния SiC (ReSIC и SSIC), нитрида кремния Si₃N₄ и силикокарбида титана Ti₃SiC₂ (керамики TSC MAX-фаз).

Физические свойства перспективных керамических материалов

Плотность

[ г/см³ ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

3,2

Карбид кремния спечённый SSiC

3,1

Нитрид кремния Si₃N₄

3,2

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

4,5

Теплопроводность

[ Вт/м • ^oC ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

120

Карбид кремния спечённый SSiC

100

Нитрид кремния Si₃N₄

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

Теплоёмкость

[ Дж/(кг • ^oC) ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

750

Карбид кремния спечённый SSiC

740

Нитрид кремния Si₃N₄

780

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

590

Коэфф-т температурного расширения

[ 1/^oC ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

4.3•10^-6

Карбид кремния спечённый SSiC

4.4•10^-6

Нитрид кремния Si₃N₄

3.3•10^-6

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

9.1•10^-6

Механические свойства перспективных керамических материалов

Модуль упругости

[ ГПа ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

370

Карбид кремния спечённый SSiC

410

Нитрид кремния Si₃N₄

300

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

340

Коэффициент Пуассона

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

0,19

Карбид кремния спечённый SSiC

0,19

Нитрид кремния Si₃N₄

0,25

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

0,20

Предел прочности при сжатии

[ МПа ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

2700

Карбид кремния спечённый SSiC

3600

Нитрид кремния Si₃N₄

2950

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

1450

Предел прочности при растяжении

[ МПа ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

320

Карбид кремния спечённый SSiC

350

Нитрид кремния Si₃N₄

550

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

315

Твердость

[ ГПа ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

Карбид кремния спечённый SSiC

Нитрид кремния Si₃N₄

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

4,2

Усталостная трещиностойкость

[ МПа • м^0.5 ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

3,9

Карбид кремния спечённый SSiC

4,0

Нитрид кремния Si₃N₄

5,6

Силикокарбид титана Ti₃SiC₂

9,0

03.03.2021