Композиты с керамической матрицей, армированные неорганическим и органическим наполнителем

Предметом данной статьи является разработка композиционных материалов с использованием керамических матриц (КМ) для повышения их прочности и уменьшения плотности и хрупкости керамики. Целью настоящей работы является выявление влияния содержания, размеров и формы вводимых наполнителей на структуру КМ, которая определяет поведение КМ. Рассмотрены методы и материалы исследования, анализ литературных источников, а также результаты полученных данных. Для разработки композитных материалов были использованы суглинки Тюлейкенского месторождение (юг Кыргызстана) с добавлением тонкоизмельченного базальтового порошка с органическим гуматом, а также волокон базальта. При добавлении 3-10% порошка базальта в состав глиняной массы огневые усадки снижаются незначительно. В этом пределе добавок наиболее эффективно сказывается минерализующее воздействие химических элементов базальтового порошка и гумата на черепкообразование. При дальнейшем повышении количества добавок до 15% идет незначительное линейное термическое расширение образцов, которое вызвано фазовым составом черепка. Оптимальная температура обжига сырьевых шихт с содержанием 3-15% добавки составляют 950-1050°С, в пределах которых протекают основные процессы структурообразования. По результатам эксперимента максимальная прочность образцов при 1000°С составила 15,8-18,8 МПа при добавлении 5% примесей, а при увеличении базальтового порошка и волокна до 15% прочность составила 16,3 МПа. На основании полученных результатов можно использовать базальтовый порошок и базальтовое волокно с добавкой гумата в качестве основного компонента при производстве композиционных керамических изделий.