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

29

Силикокарбид титана Ti3SiC2

34

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)

24

Карбид кремния спечённый SSiC

26

Нитрид кремния Si3N4

22

Силикокарбид титана Ti3SiC2

4,2

Усталостная трещиностойкость

[ МПа • м0.5 ]

Карбид кремния реакционно-спечённый ReSiC (SiC)

3,9

Карбид кремния спечённый SSiC

4,0

Нитрид кремния Si3N4

5,6

Силикокарбид титана Ti3SiC2

9,0

01.12.2020