Wpływ warunków procesu spiekania na wybrane właściwości kompozytu TiN-TiB2

• Autorzy: Wyżga, P.

Warianty tytułu

EN

Influence of the sintering conditions on selected properties of TiN-TiB2 composite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Azotki i borki metali przejściowych z grupy IV, V, VI układu okresowego (np. Ti, Zr, Nb, Ta) charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi, takimi jak twardość, moduł Younga czy odporność na działanie wysokich temperatur. W porównaniu z tlenkami odznaczają się lepszą stabilnością chemiczną w wysokich temperaturach i odpornością na pękanie powierzchniowe. Kombinacja tych właściwości powoduje, że coraz częściej podejmowane są próby otrzymania kompozytów o osnowie borków i azotków, o jak najlepszym zagęszczeniu, do zastosowań wysokotemperaturowych oraz do pracy w warunkach zużycia ściernego. Dotychczasowe badania wykazały, że kompozyt TiN–TiB₂ charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami tribologicznymi w wysokich temperaturach. Niska spiekalność azotków i borków wynika z ich wysokiej temperatury topnienia oraz niskiego współczynnika dyfuzji. Według danych literaturowych trudności w otrzymywaniu kompozytów TiN–TiB₂ wiążą się również z utratą azotu podczas spiekania, które to zjawisko obserwujemy w temperaturach powyżej 1800°C. Proces ten wpływa na wzrost porowatości i obniżenie właściwości mechanicznych kompozytu. Otrzymanie kompozytu składającego się z tych dwóch faz, o wysokim stopniu zagęszczenia, w tym przypadku jest trudne do realizacji metodami konwencjonalnymi, dlatego prowadzone są próby spiekania z wykorzystaniem reakcyjnej metody SHS, która wymaga zastosowania prekursorów Ti, BN, B lub TiH₂ i BN. Mieszanki proszków TiN–TiB₂ spiekane są zazwyczaj metodami HP, HIP, ciśnieniowymi z bezpośrednim grzaniem przepływającym prądem SPS/FAST lub reakcyjnie (SPS–SHS). Wytworzenie kompozytu TiN–TiB₂ o dobrych właściwościach mogłoby poszerzyć zastosowanie TiN i TiB₂, ograniczone ze względu na trudną spiekalność. W prezentowanej pracy przeprowadzono analizę wpływu dodatku TiB₂ na spiekalność i właściwości fizyczno-mechaniczne kompozytów TiN–TiB₂ z wykorzystaniem różnych metod spiekania tj. swobodnego, mikrofalowego, SPS/FAST, HP–HT. Przeprowadzono analizę spiekalności mieszanek mikrometrycznych i nanometrycznych proszków TiN–TiB₂. Zastosowano dwa rodzaje mieszanek: 70% mas. TiN – 30% mas. TiB₂, 50% mas. TiN – 50% mas. TiB₂. Z analizy wykresu fazowego materiałów TiN–TiB₂ wynika, że temperatura topnienia wytypowanych mieszanek powinna być niższa od temperatury topnienia każdej z faz TiN i TiB₂. Badania wykazały, że kompozyt z 30% mas. TiB₂ ma wyższą gęstość względną od kompozytów z 50% masy TiB₂. Materiały o najwyższych właściwościach fizycznych i mechanicznych otrzymano z proszków mikrometrycznych o składzie 70% mas. TiN – 30% mas. TiB₂ i 50% mas. TiN – 50% mas. TiB₂. Uzyskane właściwości fizyczne i mechaniczne w spiekach TiN–TiB₂ otrzymanych metodami wykorzystującymi podwyższone ciśnienie SPS/FAST, HP–HT, wskazuje na możliwość spiekania tych materiałów w temperaturze niższej o 600°C w porównaniu do spiekania swobodnego. W typowym procesie spiekania swobodnego wygrzewanie w temperaturze wytrzymania trwa godzinę, podczas gdy spiekanie SPS/FAST i HP–HT w przypadku badanych kompozytów wyniosło odpowiednio 5 minut i 40 sekund. Z rezultatów badań wynika, że metody ciśnieniowe intensyfikują procesy dyfuzyjne, co prowadzi do ograniczenia czasu spiekania do kilku minut w metodzie SPS/FAST lub sekund w metodzie wysokociśnieniowej. Wykazano jednoznacznie korzystny wpływ metody SPS/FAST na proces spiekania kompozytu TiN–TiB₂. Materiały spiekane tą metodą charakteryzują się korzystnym ściskającym charakterem naprężeń na powierzchni kompozytu i niewielkim rozrostem ziarna w porównaniu do spieków o tym samym składzie fazowym, otrzymanych metodą spiekania swobodnego. Wykazano także konieczność stosowania ciśnieniowych metod spiekania w przypadku nanoproszków TiN–TiB₂. Uzyskane wyniki badań potwierdzają tezę, że zastosowanie niekonwencjonalnych technik spiekania pozwala otrzymać materiały o wyższym zagęszczeniu i lepszych właściwościach fizycznych i mechanicznych w porównaniu do materiałów otrzymanych metodą spiekania swobodnego, szczególnie w odniesieniu do nanoproszków TiN–TiB₂.

EN

The work was carried out to investigate the influence of sintering conditions on nano and micropowders of TiN–TiB₂. The conventional, microwave, SPS/FAST, and HP–HT sintering methods were used. Two types of mixtures containing 70% TiN - 30% TiB₂ and 50% TiN – 50% TiB₂ by mass were sintered. The analyzes of chemical and phase composition, microstructure examination by SEM and TEM, measurements of internal stresses, selected physical and mechanical properties (density, Young's modulus, microhardness, surface cracking resistance) and measurement of the nitrogen content by extracting heat were carried out. It has been clearly demonstrated that pressure methods of sintering like SPS/FAST and HP–HT have beneficial effect on consolidation process of the TiN–TiB₂ composite. Materials sintered by these methods were characterized by good physical and mechanical properties. It was also shown that there is a need to use pressure method of compaction during sintering of TiN–TiB₂ nanoparticles. The results confirm the thesis that the use of non-conventional sintering techniques allows to obtain materials with higher density and better physical and mechanical properties compared to the materials obtained by free sintering, particularly with regard to TiN–TiB₂ nanopowders.

Słowa kluczowe

PL

spiekanie; spieki; kompozyt TiN-TiB2; kompozyt azotek tytanu-dwuborek tytanu; dwuborek tytanu z dodatkami; dwuborek tytanu bez dodatków; azotek tytanu z dodatkami; azotek tytanu bez dodatków; spiekanie materiałów ceramicznych; proszki mikrometryczne; proszki nanometryczne; spiekanie swobodne; spiekanie mikrofalowe; spiekanie SPS/FAST; spiekanie HP-HT; skład fazowy; mikrostruktura; naprężenia własne; gęstość; sprężystość wzdłużna; metoda hydrostatyczna; metoda ultradźwiękowa; transmisyjna mikroskopia elektronowa; twardość Vickersa; odporność na pękanie powierzchniowe; analiza fazowa; właściwości fizyczne; właściwości mechaniczne

EN

sintering; sinters; TiN-TiB2 composite; titanium nitride-titanium diboride composite; titanium diboride with additives; titanium diboride without additives; titanium nitride with additives; titanium nitride without additives; sintering of ceramic materials; micrometric powders; nanometric powders; free sintering; microwave sintering; SPS/FAST sintering; HP-HT sintering; phase composition; microstructure; residual stresses; density; longitudinal elasticity; hydrostatic method; ultrasonic method; transmission electron microscopy; Vickers' hardness; surface crack resistance; phase analysis; physical properties; mechanical properties

• Czasopismo: Prace Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania. Zeszyty Naukowe
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 91
• Strony: 125--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 158 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Wyżga, P.

• Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków, tel. [phone],

redaktor

Zybura-Skrabalak, M.

• Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków,

recenzent

Jaworska, L.

• Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków,

recenzent

Szutkowska, M.

• Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków,

Bibliografia

• [1] Jaworska L., Putyra P., Wyżga P., Figiel P., Nowoczesne metody spiekania, Annales Universitatis Paedagogicae Cracoviensis 6, 2013, s. 35-40.
• [2] Samsonov G.V., Refractory materials, Powder Metallurgy and Metal Ceramics 6, 1967, s. 825-830.
• [3] Samsonov G.V., Serebryakova T.I., Classification of borides, Poroškovaâ Metalurgiâ 2/182, 1978, s. 38-44.
• [4] Samsonov G.V., Nitridy, Izdatielstwo ,,Naukowa Dumka", 1969.
• [5] Samsonov G.V., Silicidy i ih ispolzovanie v tehnike, Izdatelstvo Akademii Nauk Ukrainskoĵ SSR, Kiev, 1959.
• [6] Samsonov G.V., Markowskij Ł.J., Żigacz A.F., Walaszko A.F., Bor, ĵego soedineniâ i splavy, Izdatelstvo Akademii Nauk Ukrainskoĵ SSR, Kiev, 1960.
• [7] Samsonov G.V., Plenum Press handbooks of high-temperature materials, Properties index., Plenum Press, New York, 1964.
• [8] Kieffer R., Schwarzkopf R., Benesovsky F., Leszynski W., Harstoffe und Hartmetalle, Springer-Verlag, Wiedeń, 1953.
• [9] Kieffer R., Benesovsky F., Hartstoffe, Springer,1963.
• [10] Schwarzkopf P., Kieffer R., Refractory hard metals, The Macmillan Company, New York, 1953.
• [11] Rutkowski W., Metalurgia proszków w nowoczesnej technice, Wydawnictwo "Śląsk", Katowice, 1963.
• [12] Bryjak E., Węgliki spiekane i ich zastosowanie, WGH, Katowice, 1959.
• [13] Gibas T., Spieki ceramiczne i cermetale, WNT, Warszawa, 1961.
• [14] Rutkowski W., Stolarz S., Rózniewska M., Winsch B., Rutkowska H., Nowe metale techniczne, WNT, Warszawa, 1962.
• [15] Stolarz S., Wysokotopliwe związki i fazy, Wydawnictwo "Śląsk" Katowice, 1974.
• [16] Pampuch R., Haberko K., Kordek M., Nauka o procesach ceramicznych, Wydawnictwo Naukowe PWN, 1992.
• [17] Lis J., Pampuch R., Spiekanie, Wydawnictwo AGH, Kraków, 2000.
• [18] Barbante P.F., Magin T.E., Fundamentals of hypersonic flight - Properties of high temperature gases, Critical Technologies for Hypersonic Vehicle Development, 2004.
• [19] Richards W.L., Finite-Element Analysis of a Mach-8 Flight Test Article Using Nonlinear Contact Elements, Scientific and Technical Information Program, 1997.
• [20] Wuchina E., Opila E., Opeka M., Fahrenholtz W., Talmy I., UHTCs: Ultra-High Temperature Ceramics Materials for Extreme Environment Applications, The Electrochemical Society Interface, 2007, s. 30-36.
• [21] Justin J.F., Jankowiak A., Ultra High Temperature Ceramics: Densification, Properties and Thermal Stability, The Onera Journal AerospaceLab, 3, 2011.
• [22] Hartunian R.A., Ballistic Missiles and Reentry Systems: The Critical Years, Crosslink 4, 1, 2002/2003, s 5-9.
• [23] Pierson O.H., Handbook of refractory carbides and nitrides, Noyes Publications, 1996.
• [24] http://zasoby.open.agh.edu.pl/~11sashot/strona.php?t=tw&h=pzz&v=no
• [25] Kosolapova T., Karbidy, Izdatelstvo Metallurgiâ, Moskwa, 1968.
• [26] Guerini S., Piquini P., Theoretical investigation of TiB2 nanotubes, Microelectronics Journal 34/5â,8, 2003, s. 495-497.
• [27] Cutler R.A., Engineering Properties of Borides in: Engineered Materials Handbook, ASM International, 1991, s. 787-803.
• [28] Otani S., Ishizawa Y., Preparation of TiB2 Single Crystals by the Floating Zone Method, Journal of Crystal Growth, 130, 1994, s. 451-453.
• [29] Mroz C., Titanium Diboride, American Ceramic Society Bulletin, 73/6, 1994, s. 136-137.
• [30] Holleck H., Material selection for hard coatings, Journal of Vacuum Science and Technology A, 4/6, 1986, s. 2662-2669.
• [31] Schlesinger M.E., Melting Points, Crystallographic Transformation, and Thermodynamic Values in: Engineered Materials Handbook, AMS International, 1991, s. 883-891.
• [32] McMurtry C.H., Boecker S.G., Seshadri S.J., Zanghi J.S., Garnier J.E., Microstructure and Material Properties of SiC-TiB2 Particulate Composites, American Ceramic Society Bulletin 66/2, 1987, s. 325-329.
• [33] Munro R.G., Material of Titanium Diboride, Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 105/5, 2000, s. 709-720.
• [34] Hwang Y., Lee J.K., Preparation of TiB2 powders by mechanical alloying, Materials Letters, 54/1, 2002, s. 1-7.
• [35] Khanra A., Godkhindi M., Pathak L., Sintering behaviour of ultra-fine titanium diboride powder prepared by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) technique, Materials Science and Engineering: A, 454-455, 2007, 281-287.
• [36] Samsonov G.W., Latyševa W.P., Diffuziâ bora, ugleroda i azota w perehodnye metally IV, V i VI grupp periodičeskoj sistemy, Doklady Akademii Nauk SSSR, 3, 1956, s. 582-585.
• [37] Andrieux J.L., Préparation des poutres métalliques par electrolyse électrolyse ignée, Revue met 45, 1948, s. 49-59.
• [38] Millet P., Hwang T., Preparation of TiB2 and ZrB2. Influence of a mechano-chemical treatment on the borothermic reduction of titania and zirconia, Journal of Materials Science, 31/2, 1996, s. 351-355.
• [39] Zhiping Jiang, Rhine W.E., Preparation of titanium diboride from the borothermic reduction of TiO2, TiOx(OH)y, or Ti(O-n-Bu)4-derived polymers, Journal of the European Ceramic Society, 12, 1993, s. 403–411.
• [40] Ouabdesselam M., Munir Z.A., The sintering of combustion-synthesized titanium diboride, Journal of Materials Science, 22, 1987, s. 1799-1807.
• [41] Welham N., Mechanical enhancement of the carbothermic formation of TiB2, Metallurgical and Materials Transactions A, 31, 2000, s. 283-289.
• [42] XinYan Yue, Shu Mao Zhao, Liang Yu, HongQiang Ru, Microstructures and Mechanical Properties of B4C-TiB2 Composite Prepared by Hot Pressure Sintering, Key Engineering Materials, 2010, s. 50-53.
• [43] Schwarzkopf P., Kieffer R., Refractory hard metals: borides, carbides, nitrides and silicides; the basic constituents of cemented hard metals and their use as high-temperature materials, Macmillan, 1953.
• [44] Welham N.J., Formation of TiB2 from rutile by room temperature ball milling, Minerals Engineering, 12/10, 1999, 1213-1224.
• [45] Axelbaum R.L., DuFaux D.P., Frey C.A., Gas-phase combustion synthesis of titanium boride (TiB2) nanocrystallites, Journal of Materials Research, 11, 1996, s. 948-954.
• [46] Khanra A.K., Godkhindi M.M., Pathak L.C., Comparative Studies on Sintering Behavior of Self-Propagating High-Temperature Synthesized Ultra-Fine Titanium Diboride Powder, Journal of the American Ceramic Society, 88, 2005, s. 1619–1621.
• [47] Khanra A., Pathak L., Mishra S., Godkhindi M., Effect of NaCl on the synthesis of TiB2 powder by a self-propagating high-temperature synthesis technique, Materials Letters, 58/5, 2004, s. 733-738.
• [48] Mossino P., Some aspects in self-propagating high-temperature synthesis, Ceramics International, 30/3, 2004, s. 311-332.
• [49] Merzhanov A.G., History and recent developments in SHS, Ceramics International, 21/5, 1995, s. 371-379.
• [50] Pampuch R., Lis L., Stobierski L., Tymkiewicz M., Solid combustion synthesis of Ti3SiC2, Journal of the European Ceramic Society, 5, 1989, s. 283-287.
• [51] Mishra S.K., Das S., Das S.K., Ramachandrarao P., Sintering studies on ultrafine ZrB2 powder produced by a self-propagating high-temperature synthesis process, Journal of Materials Research, 15, 2000, s. 2499-2504.
• [52] Song I., Wang L., Wixom M., Thompson L.T., Self-propagating high temperature synthesis and dynamic compaction of titanium diboride/titanium carbide composites, Journal of Materials Science, 35, 2000, s. 2611-2617.
• [53] Divakar C., Bhaumik S.K., Rangaraj L., Jayaprakash, Singh A.K., Self-Propagating Synthesis and Sintering of Dense Ceramic Materials at High Pressures and Temperatures, Science and Technology of High Pressure Universities Press, 2000, s. 674-677.
• [54] Munir Z.A., Anselmi-Tamburini U., Self-propagating exothermic reactions: The synthesis of high-temperature materials by combustion, Materials Science Reports 3/7-8, 1989, s. 277-365.
• [55] Baik S., Becher P. F., Effect of Oxygen Contamination on Densification of TiB2, Journal of the American Ceramic Society, 70, 1987, s. 527-530.
• [56] Wang W., Fu Z., Wang H., Yuan R., Influence of hot pressing sintering temperature and time on microstructure and mechanical properties of TiB2 ceramics, Journal of the European Ceramic Society, 22/7, 2002, s. 1045-1049.
• [57] Samsonov G.V., Jasinskaâ G.A., Tai-Shou-Wei, Tigli iz tugoplavskih karbidov, boridov i nitridov, Ognieupory, 1, 1960, s. 35-38.
• [58] Samsonov G.V., Nieszpor W.S., Pressuemost' poroškov boridov, karbidov i nitridov tugoplavskih metallov, Doklady Akademii Nauk SSSR, 3, 1955, s. 405-408.
• [59] Babicz B.N., Portnoj K.I., Samsonov G.V., Pressovanie i spiekanie poroškov boridov, Metallov, 1, 1960, s. 31-35.
• [60] Concannon M., Hodge E.S., Turmel C., Containerless Hot Isostatic Processing of Titanium Diboride Ceramics, Cambridge University Press, 2011.
• [61] Clougherty E.V., Pober R.L., Kaufman L., A kinetic study of the densifications of TiB2 at high pressure and high temperature, Modern Development in Powder Metallurgy, 2, 1966.
• [62] Chupov V.D., Unrod V.I., Ordan'yan S.S., Reactions in the TiN-TiB2 system, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 20, 1981, s. 49-52.
• [63] Kislyi P.S., Zaverukha O.V., Vacuum sintering of titanium diboride, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 9, 1970, s. 549-551.
• [64] Königshofer R., Fürnsinn S., Steinkellner P., Lengauer W., Haas R., Rabitsch K., Scheerer M., Solid-state properties of hot-pressed TiB2 ceramics, International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 23, 2005, s. 350-357.
• [65] Kapylou A.V., Urbanovich V.S., Kukareko V.A., High pressure sintering of TiB2 ceramics at different temeratures, Processing and Application of Ceramics, 2/1, 2008, s. 9-12.
• [66] Suskin G., Chepovetsky G., Comparison of vacuum and pressure-assisted sintering of TiB2–Ni, Journal of Materials Engineering and Performance, 5, 1996, s. 396-398.
• [67] Park J.H., Koh Y.H., Kim H.E., Hwang C.S., Densification and mechanical properties of titanium diboride with silicon nitride as a sintering aid, Journal of the American Ceramic Society, 82/11, 1999, s. 3037-3042.
• [68] Torizuka S., Sato K., Nishio H., Kishi T., Effect of SiC on Interfacial Reaction and Sintering Mechanism of TiB2, Journal of the American Ceramic Society, 78/6, 1995, s. 1606-1610.
• [69] Li L., Kim H., Kang E.S., Sintering and mechanical properties of titanium diboride with aluminum nitride as a sintering aid, Journal of the European Ceramic Society, 22/6, 2002, s. 973-977.
• [70] Murthy T., Subramanian C., Fotedar R., Gonal M., Sengupta P., Kumar S., Suri A., Preparation and property evaluation of TiB2 + TiSi2 composite, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 27/3, 2009, s. 629-636.
• [71] JCPDS-International Centre for Diffraction Data, in cooperation with the American Society for Testing and Materials [et al.], Selected powder diffraction data for metals and alloys, Swarthmore, Pa. The Centre, c1978.
• [72] White G.V., Mackenzie J.D., Johnston J.H., Carbothermal synthesis of titanium nitride, Part I, Influence of starting materials, Journal of Materials Science, 27, 1992, s 4287-4293.
• [73] White G.V., Mackenzie K.J.D., Brown I.W.M., Johnston J.H., Carbothermal synthesis of titanium nitride, Part III, Kinetics and mechanism, Journal of Materials Science, 27, 1992, s. 4300-4304.
• [74] Zhang H.J., Li F.L., Jia Q.L., Preparation of titanium nitride ultrafine powders by solgel and microwave carbothermal reduction nitridation methods, Ceramics International, 35/3, 2009, s. 1071-1075.
• [75] Ortega A., Roldan M.A., Real C., Carbothermal Synthesis of Titanium Nitride (TiN): Kinetics and Mechanism, International Journal of Chemical Kinetics, 37/9, 2005, s. 566-571.
• [76] Hsueh H.S., Yang C.T., Zink J.I., Huang M.H., Formation of Titanium Nitride Nanoparticles within Mesoporous Silica SBA-15, Journal of Physical Chemistry B, 109, 2005, s. 4404-4409.
• [77] Ren R., Yang Z., Shaw L.L., Nanostructured TiN powder prepared via an integrated mechanical and thermal activation, Materials Science and Engineering: A, 286/1, 2000, s. 65-71.
• [78] Calka A., Williams J.S., Synthesis of Nitrides by Mechanical Alloying, Materials Science Forum, 88-90, 1992, s. 795-800.
• [79] Ramanuja N., Levy R., Dharmadhikari S., Ramos E., Pearce C., Menasian S., Schamberger P., Collins C., Synthesis and characterization of low pressure chemically vapor deposited titanium nitride films using TiCl4 and NH3, Materials Letters, 57/2, 2002, s. 261-269.
• [80] Shin H.K., Shin H.J., Lee J.G., Kang S.W., Ahn B.T., MOCVD of Titanium Nitride from a New Precursor, Ti[N(CH3)C2H5]4, Chemistry of Materials, 9/1, 1997, s. 76-80.
• [81] Elger G.W., Traut D.E., Slavens G.J., Gerdemann S.J., Vapor-Phase Reactions To Prepare Titanium Nitride Powder by Vapor-Phase Reactions, Metallurgical Transactions B, 20B, 1989, s. 493-497.
• [82] Dekker J.P., Van der Put P.J., Veringa H.J., Schoonman J., Vapour-phase Synthesis of Titanium Nitride Powder, Journal of Materials Chemistry, 4/5, 1994, s. 689-694.
• [83] Russias J., Cardinal S., Esnouf C., Fantozzi G., Bienvenu K., Hot pressed titanium nitride obtained from SHS starting powders: Influence of a pre-sintering heat treatment of the starting powders on the densification process, Journal of the European Ceramic Society, 27/1, 2007, s. 327-335.
• [84] Samsonov G.V., Verkhoglâdova T.S., The sintering of Nitrides of the transition metals, Poroškovaâ Metallurgiâ, 2/14, 1963, s. 8-13.
• [85] Kuzenkova M.A., Kislyi P.S., Sintering of titanium nitride in nitrogen, Poroškovaâ Metallurgiâ, 5/89, 1970, s. 34-38.
• [86] Graziani T., Bellosi A., Densification and characteristics of TiN ceramics, Journal of Materials Science Letters, 14, 1995, s. 1078-1081.
• [87] Kuwahara H., Mazaki N., Takahashi M., Watanabe T., Yang X., Aizawa T., Mechanical properties of bulk sintered titanium nitride ceramics, Materials Science and Engineering: A, 319-321, 2001, s. 687-691.
• [88] Groza J.R., Curtis J.D., Kramer M., Field-Assisted Sintering of Nanocrystalline Titanium Nitride, Journal of the American Ceramic Society, 83/5, 2000, s 1281-1283.
• [89] Urbanovich V.S., Consolidation of Nanocrystalline Materials at High Pressures, Nanostructured Materials, 50, 1998, s. 405-424.
• [90] Urbanovich V.S., Properties of Nanocrystalline Titanium Nitride-Based Materials Prepared by High-Pressure Sintering, Functional Gradient Materials and Surface Layers Prepared by Fine Particles Technology, 16, 2001, s. 169-176.
• [91] Tsuge A., Inoue H., Komeya K., Liquid Phase Sintering of TiN-Co and TiN-WC-Co Systems, Journal of the Ceramic Society of Japan, 82, 1974, s. 587-595.
• [92] Kamiya A., Nakano K., Effect of aluminium addition on TiN hot-press sintering, Journal of Materials Science Letters, 14, 1995, s. 1789-1791.
• [93] Zeng K., Schmid-Fetzer R., Rogal P., A Thermodynamic Analysis of Cermet Sintering of TiN-Ni Powder Mixtures, Journal of Phase Equilibria, 19/2, 1998, s. 124-135.
• [94] Moriyama M., Aoki H., Kobayashi Y., Kamata K., The mechanical properties of hotpressed TiN ceramics with various additives, Journal of the Ceramic Society of Japan 101, 1993, s. 279-284.
• [95] http://www.calphad.com/titanium-boron.html
• [96] http://www.calphad.com/titanium-nitrogen.html
• [97] Grabis J., Šteins I., Rašmane D., Preparation and Spark Plasma Sintering of Nanoparticles in Ti-B-N System, Euro PM2012 – Hardmetals: Cermets & Ceramics, 2012, s. 95-99.
• [98] Qiu L.X, Yao B., Ding Z.H., Zheng Y.J., Jia X.P., Zheng W.T., Characterization of structure and properties of TiN - TiB2 nano-composite prepared by ball milling and high pressure heat treatment, Journal of Alloys and Compounds 1-2/456, 2008, s. 436-440.
• [99] Petukhov A.S., Khobta I.V., Ragulya A.V., Derevyanko A.V., Raichenko A.I., Isaeva L.P., Koval'chenko A.M., Reactive electric-discharge sintering of TiN-TiB2, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 46, 2007, s. 525-532.
• [100] Lee J.W., Munir Z.A., Shibuya M., Ohyanagi M., Synthesis of Dense TiB2-TiN Nanocrystalline Composites through Mechanical and Field Activation, Journal of the American Ceramic Society, 84/6, 2001, s. 1209-1216.
• [101] Shibuya M., Ohyanagi M., Munir Z.A., Simultaneous Synthesis and Densification of Titanium Nitride/Titanium Diboride Composites by High Nitrogen Pressure Combustion, Journal of the American Ceramic Society, 85/12, 2002, s. 2965-2970.
• [102] Kitiwan M., Ito A., Goto T., Densification and Microstructure of Monolithic TiN and TiB2 Fabricated by Spark Plasma Sintering, Key Engineering Materials, 508, 2012, s. 38-41.
• [103] Kitiwan M., Ito A., Goto, T. B deficiency in TiB2 and B solid solution in TiN in TiNTiB2 composites prepared by spark plasma sintering, Journal of the European Ceramic Society, 32, 2012, s. 4021-4024.
• [104] Murray J.L., Liao P.K., Spear K.E., The B-Ti (Boron-Titanium) System, Bulletin of Alloy Phase Diagrams, 7/6, 1986, s. 550-555.
• [105] Tkachenko Y.G., Ordan'yan S.S., Yurchenko D.Z., Yulyugin V.K., Chupov D.V., High-temperature friction of alloys of the TiNx-TiB2 system, Poroškovaâ Metallurgiâ, 2/242, 1983, s. 70-76.
• [106] Khobta I., Petukhov O., Vasylkiv O., Sakka Y., Ragulya A., Synthesis and consolidation of TiN/TiB2 ceramic composites via reactive spark plasma sintering, Journal of Alloys and Compounds, 509/5, 2011, s. 1601-1606.
• [107] Zamula M.V., Zgalat-Lozynskyy O.B., Kolesnichenko V.G., Deravyanko O.V., Butenko O.O., Ragulya A.V., Nanocomposites TiN– TiB2, TiN– Si3N4 Consolidated by Electric Discharge Technology, Proceedings of the International Confererence Nanomaterials: Applications and Properties, 1/3, 2012.
• [108] Jurczyk M., Jakubowicz J., Nanomateriały Ceramiczne, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2004.
• [109] Oczoś K.E., Kształtowanie ceramicznych materiałów technicznych, Politechnika Rzeszowska - Oficyna Wyda, 1996.
• [110] Schmidt J., Boehling M., Burkhardt U., Grin Y., Preparation of titanium diboride TiB2 by spark plasma sintering at slow heating rate, Science and Technology of Advanced Materials, 8/5, 2007, s. 376–382.
• [111] Mishra S., Das S., Pathak L., Defect structures in zirconium diboride powder prepared by self-propagating high-temperature synthesis, Materials Science and Engineering: A, 1-2/364, 2004, s. 249-255.
• [112] Mondal A., Agrawal D., Upadhyaya A., Microwave Sintering of Refractory Metals/alloys: W, Mo, Re, W-Cu, W-Ni-Cu and W-Ni-Fe Alloys, Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy, 44/1, 2010, s. 28-44.
• [113] Omori M., Sintering, consolidation, reaction and crystal growth by the spark plasma system, Materials Science and Engineering A, 287/2, 2000, s. 183-188.
• [114] Agrawal D.K., Microwave processing of ceramics, Solid State and Materials Science, 3/5, 1998, s. 480-486.
• [115] Celebonovic V., Some possible astrophysical applications of diamond anvil cells, arXiv:astro-ph/9812374 v1 20, Dec 1998.
• [116] Tulk C.A., High-Pressure Techniques and Neutron Scattering, ACNS meeting, Knoxville, 2002.
• [117] Tokita M. Mechanism of spark plasma sintering, in Proceedings of the International Symposium on Microwave, Plasma and Thermochemical Processing of Advanced Materials (eds. S. Miyake, M. Samandi) (JWRI, Osaka Universities Japan, JWRI, Osaka Universities Japan, 1997, s. 67-76.
• [118] Michalski A., Siemaszko D., Impulsowo plazmowe spiekanie nanokrystalicznych węglików WC-12Co, Inżynieria materiałowa, 3, 2006, s. 629.
• [119] Matsumoto T., Tang J., Mori N., High Pressure Apparatus for in Situ X-Ray Diffraction and Electrical Resistance Measurement at Low Temperature, The Rigaku Journal, 15/2, 1998, s. 25-33.
• [120] Definitions and Physical facts, Britannica.com and Encyclopaedia Britannica, Inc., 1999-2000).
• [121] Eremets M.I., High pressure Experimental Methods, Oxford University Press, 1996.
• [122] Klimczyk P., Badanie wpływu składu fazowego i parametrów otrzymywania kompozytów z regularnym azotkiem boru na ich właściwości wytrzymałościowe, Praca Doktorska, (2005).
• [123] Hall H.T., Merrill L., Some High Pressure Studies on Ytterbium, Inorganic Chemistry, 2/3, 1963, s. 618-624.
• [124] Toroidal Devices For High Pressure Generation, materiały publikowane w Internecie przez Institute for High Pressure Physics, Troitsk, Rosja.
• [125] Chan K.S., Huang T.L., Grzybowski T.A., Whetten T.J., Ruof A.L., Pressure concentrations due to plastic deformation of thin films or gaskets between anvils, Journal of Applied Physics, 53 /10, 1982.
• [126] Hall H.T., High-Pressure Apparatus, GE Report, Brigham Young University, Provo, Utah.
• [127] Decker D.L., Bassett W.A., Merrill L., Hall H.T., Barnett J.D., High-Pressure Calibration. A Critical Review, Journal of Physical and Chemical Reference,1, 1972.
• [128] Hall H.T., The "Belt": Ultra-High-Pressure, High-Temperature Apparatus, GE Report No: RL-1064, 1954.
• [129] Hall H.T., Ultra-High-Pressure, High-Temperature Apparatus: the "Belt", Review of Scientific Instruments, 31/2, 1960, s. 125-131.
• [130] Gonna J., Nover G., Meurer H.J., Zinn P., In situ observation of cBN deposition on CVD diamond films and diamond single crystals, HASYLAB Jahresbericht, 1998.
• [131] www.struers.com
• [132] Klug H.P., Alexander L.E.: X-ray Diffraction Procedures for Polycrystalline and Amorphous Materials, Wiley, New York, 1974.
• [133] Cullity B.D.: Elements of X-ray diffraction, Prentice-Hall Inc., New Jersey, 2001.
• [134] Young R.A.: The Rietveld Method. Oxford University Press, 1993.
• [135] McCusker L. B., Von Dreele R.B., Cox D. E., Louër D., Scardi P.: Rietveld refinement guidelines, Journal of Applied Crystallography, 32, 1999, s. 36-50.
• [136] Simmons G., Wang H."Single Crystal Elastic Constant and Calculated Aggregate Properties"
• [137] http://www.imim.pl/laboratoria-akredytowane/l3-dyfrakcji-rentgenowskiej.
• [138] Senczyk D., Labolatorium z rentgenografii strukturalnej, Wydawnictwo uczelniane Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1974.
• [139] Skrzepek S.J., Karp J., Chrusciel K, Automatyczny pomiar makronaprężeń własnych, Przegląd mechaniczny, 20, 1989, s. 13-15.
• [140] Skrzepek S.J, Zębala W., Zastosowanie nieniszczących metod dyfrakcyjnych do jakościowej oceny warstw wierzchnich, Archiwum Odlewnictwa, 21(1/2), 2006, s. 433-434.
• [141] Morgiel J., Major Ł., Grzonka J., Wojewoda J., Pomorska M., Wykorzystanie wiązki jonów Ga+ do wycinania preparatów do obserwacji w mikroskopie transmisyjnym, Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania, 48/10, 2007, s. 46-49.
• [142] European Standard EN 623-2:1993 Advaced technical ceramics – Monolithic ceramics – General and textural properties – Part 2 – Determination of density and porosity.
• [143] Pędzich Z., Piekarczyk J., Stobierski L., Szutkowska M., Walat E.,: Twardość Vickersa i odporność na pękanie wybranych kompozytów ceramicznych, Kompozyty, 3/7, 2003, s. 296-300.
• [144] Niihara K., Morena K., Hasselman D.P.H., Fracture mechanics of ceramics, tom 5, edited by Brant R.C., Evans A.G., Hasselman P.P., Lange F.F., Plenum New York, 19, 1983, s. 97-105.
• [145] Szutkowska M., Odporność na pękanie spieków ceramicznych stosowanych na ostrza narzędzi skrawających, Prace Instytutu Obróbki Skrawaniem, 85, 2005.
• [146] http://pl.leco-europe.com/product/onh836/
• [147] Wala A., Mikroskopowe badania metalograficzne, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 2004.
• [148] Koh Y.H., Lee S.Y., Kim H.E., Oxidation behavior of titanium boride at elevated temperatures, Journal of the American Ceramic Society, 84/1, 2001, s. 239–241.
• [149] Wriedt H.A., Murray J.L., in: T.B. Massalski (Ed.), Phase Diagram of Binary Titanium Alloys, ASM International, Metal Parks, Ohio, 1990.
• [150] Telle R., Boride – eine neue Hartstoffgeneration? Chemie in unserer Zeit, 1988.
• [151] Ouyang J.H., Yang Z.L., Liu Z.G., Liang X.S., Friction and wear properties of reactive hot-pressed TiB2-TiN composites in sliping against Al2O3 ball at elevated temperatures, Wear, 271, 2011, s. 1966-1973.
• [152] Shobu K., Watanabe T., Enomoto Y., Umeda K., Tsuya Y., Frictional Properties of Sintered TiN-TiB2 and Ti(CN)-TiB2 Ceramics at High Temperature, Journal of the American Ceramic Society, 70/5, 1987.
• [153] Yang Z.L., Ouyang J.H., Liu Z.G., Isothermal oxisation behavior of reactive hot – Pressem TiN – TiB2 ceramics AT eleated temperatures, Material and Design 32, s. 29-35.
• [154] Moriyama M., Aoki H., Kamata K., Mechanical and Electrical Properties of Pressureless Sintered TiN – TiB2 System, Journal of the Ceramic Society of Japan, 103[8], 1995, s. 844-849.
• [155] Shobu K., Watanabe T., Hot pressing of TiN-TiB2 system, Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, vol. 32, 6, s. 215-218.
• [156] Venkateswarana T., Basua B., Rajua G.B., Kimb D. Y.: Densification and properties of transition metal borides-based cermets via spark plasma sintering, Journal of the European Ceramic Society, 26/13, 2006, s. 2431-2440.
• [157] Zamula M.V., Zgalat-Lozynskyy O.B., Kolesnichenko V.G., Deravyanko O.V., Electric Discharge Technology, Proceedings of the International Conference Nanometarials: Applications and Properties, 1/3, 03CNN06(3pp), 2012.
• [158] Zgalat-Lozynskyy O., Herrmann M., Ragulya A., Andrzejczuk M., Polotai A., Structure and mechanical properties of spark plasma sintered TiN-based nanocomposites, Archives of Metallurgy and Materials, 57/ 3, 2012, s. 853-858.

Identyfikatory

ISSN

1896-9216

ISBN

978-83-940827-1-0