Журнал прикладной химии. 2021. Т. 94. Вып. 1
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
УДК 546.05:54.05
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
НА ОСНОВЕ MAX-ФАЗ В СИСТЕМЕ Cr-Mn-Al-C
© В. А. Горшков, П. А. Милосердов, Н. Ю. Хоменко,
Н. В. Сачкова, О. М. Милосердова
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН,
142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, д. 8
Поступила в Редакцию 24 июня 2020 г.
После доработки 3 августа 2020 г.
Принята к публикации 25 августа 2020 г.
Представлены экспериментальные результаты высокотемпературного синтеза литых композици-
онных материалов в системе Cr-Mn-Al-C с различным соотношением между MAX-фазой Cr2AlC,
карбидами и алюминидами хрома и марганца. Эксперименты проводили в универсальном реакторе
объемом 3 л под давлением аргона Р = 5 МПа. В качестве шихт использовали смеси порошков оксидов
хрома(III), марганца(II, IV) и кальция(IV) с алюминием (АСД-I) и углеродом. Показано, что, варьируя
содержание исходных реагентов в шихте, можно существенным образом влиять на закономерности
синтеза, фазовый состав и микроструктуру целевых продуктов. При стехиометрическом содержа-
нии компонентов в исходной смеси, рассчитанном на фазу Cr2AlC, в эксперименте синтезируется
литой композиционный материал, состоящий из MAX-фазы Cr2AlC, карбидов хрома Cr7C3, Cr3C2 и
алюминида хрома Cr5Al8. При горении шихты с содержанием компонентов, рассчитанным на фазу
Mn2AlC, в эксперименте синтезируется литой композиционный материал, состоящий из карбидов
(Mn3AlC, Mn0.545Al0.42C0.035) и алюминидов (MnAl) марганца. При сочетании этих составов в соот-
ношении 0.75:0.25 конечный продукт представляет собой композиционный материал, состоящий из
твердого раствора на основе MAX-фазы Cr2AlC, карбидов марганца (Mn3AlC) и алюминидов хрома
(Cr2Al). При сочетании этих составов в соотношении 0.5:0.5 конечный продукт представляет собой
композиционный материал, состоящий из MAX-фазы Cr2AlC, допированной марганцем, алюминидов
марганца (Mn14Al86, Mn22.5Al77.5) и хрома (Cr5Al8). Полученные конечные продукты охарактеризованы
методами рентгенографического и локального микроструктурного анализа.
Ключевые слова: высокотемпературный синтез; СВС-реактор; композиционные материалы; MAX-фа-
зы; карбиды и алюминиды хрома и марганца; твердые растворы
DOI: 10.31857/S0044461821010023
В системе Cr-Mn-Al-C существует большое ко-
и могут быть использованы в литейном производстве
личество карбидных и интерметаллидных двойных
как жаропрочные и износостойкие, а также в различ-
и тройных соединений. Все они относятся к туго-
ных отраслях промышленности в силу достаточно
плавким материалам, которые обладают полезными
высоких значений коэрцитивной силы и максималь-
практическими свойствами. Сплавы с высоким содер-
ной магнитной энергии. Бинарные соединения хрома,
жанием Mn и Al имеют высокую удельную прочность
марганца и их сплавы давно известны и хорошо изу-
13
14
Горшков В. А. и др.
чены [1-3]. В последнее время большой интерес воз-
в чистом виде, так и допированная марганцем по
ник к MAX-фазам карбидных тройных соединений,
формуле (Cr1-xMnx)2AlC, являющаяся потенциальным
имеющих формулу Mn+1AXn, где М — переходный
кандидатом на обнаружение значимых величин раз-
d-металл, А — элемент групп IIIA-VIA (Al, Si, Ge
личных эффектов (например, магнитосопротивления)
и др.), Х — углерод или азот (n = 1-5). МАХ-фазы
в магнитном поле. Для усиления магнитных свойств
характеризуются гексагональной плотной упаковкой
данной MAX-фазы в работах [15, 16] предлагается
P6/mmc и имеют слоистую кристаллическую струк-
допирование ее марганцем для создания соединения
туру, в которой карбидные или нитридные блоки
с формулой (Cr1-xMnx)2AlC, ввиду того что атомы
[Мn+1Хn] разделены монослоями атомов элементов
Mn несут дополнительный магнитный момент на
IIIА-VIA групп. Они привлекают значительное вни-
своих d-электронах. Для этого смеси необходимых
мание из-за необычной комбинации свойств, делаю-
элементов в стехиометрических отношениях масс
щих их перспективными для работы в экстремальных
сплавляли методом дуговой плавки в атмосфере Ar с
условиях, и обладают большим потенциалом для
температурой дуги более 1000°С. В работе [17] кера-
использования в аэрокосмической, автомобильной и
мический материал на основе MAX-фазы Cr2AlC и
индустриальной сферах, поскольку имеют уникаль-
его аналоги, легированные Mn и Fe, были получены
ное сочетание особенностей как металлов, так и ке-
с использованием нетрадиционных твердотельных
рамики с отличными механическими, химическими,
методов с помощью микроволнового нагрева и спе-
тепловыми и электрическими свойствами [4, 5].
кания в искровой плазме.
В настоящее время MAX-фаза Cr2AlC является
Большинство из вышеперечисленных процессов
третьим, наиболее широко изученным соединением
проводят при повышенных температурах, высоких
после Ti3SiC2 и Ti3AlC2 среди семейства MAX-фаз.
давлениях с использованием сложного оборудова-
Кристаллическая структура Cr2AlC состоит из ше-
ния. Они малопроизводительны и энергозатратны.
сти плотно упакованных слоев, четыре из которых
Перспективным способом получения таких матери-
состоят из атомов Cr и два — из атомов Al. Имеется
алов является одностадийный метод — самораспро-
предположение, что при комнатной температуре
страняющийся высокотемпературный синтез (СВС).
Cr2AlC может вести себя как парамагнетик [6-8].
Он практически не требует затрат электроэнергии,
Из способов получения MAX-фаз Cr2AlC в литера-
обладает высокой производительностью и экологиче-
туре наиболее часто представлены методы горячего
ской чистотой [18, 19]. Одним из технологических на-
прессования и плазменно-искрового спекания [9, 10],
правлений этого метода является СВС-металлургия,
двустадийного спекания, включающего: реакцию
позволяющая получать литые материалы за счет пол-
жидкого алюминия с карбидами хрома и образования
ного плавления компонентов в волне горения. Ее осо-
Cr-Al интерметаллидов и карбида Al4C3, которые
бенность состоит в использовании смесей, состоящих
далее реагировали с формированием Cr2AlC [11].
из оксидов металлов, металла-восстановителя (Al
Порошок Cr2AlC также был успешно синтезирован из
или Mg) и углерода, а также высокоэнергетических
смеси гидрата сульфата алюминия [Al2(SO4)3·18H2O],
добавок, например CaO2 + Al. Процесс основан на
аморфного диоксида кремния (SiO2) в расплавленной
прохождении экзотермических реакций
солевой среде сульфата натрия (Na2SO4) [12]. Синтез
высокочистой металлокерамики Cr2AlC, включаю-
Ме1Ох + Ме2 = Ме1 + Ме2Ох,
щий спекание элементарных порошков с последую-
Ме1 + Al = Ме1Al,
щим плазменно-искровым спеканием измельченного
реакционного продукта, описан в работе [13]. Синтез
Ме1 +С = Ме1С,
тройного соединения Cr2AlC из порошковой смеси
Cr, Al4C3 и графита в соотношении Cr:Al:C = 2:1.1:1
Ме1Al + Ме1С = Ме21AlC,
методом спекания импульсным разрядом в вакууме в
интервале температур 850-1350°C был исследован в
где Ме1 — ранний переходный металл, Ме2 — Al
работе [14]. Обнаружено, что количество фазы Cr2AlC
или Mg.
значительно увеличилось при проведении синтеза в
При определенном соотношении реагентов тем-
температурном интервале 950-1150°C в расчете на
пература горения превышает температуру плавления
избыток Cr и Al4C3. Преимущественно однофазный
исходных реагентов и конечных продуктов. В резуль-
Cr2AlC с небольшим количеством Cr7C3 образуется
тате продукт в волне горения формируется в жидком
при температуре спекания выше 1250°C. В литера-
состоянии. Из-за различного удельного веса под дей-
туре часто рассматривается MAX-фаза Cr2AlC как
ствием гравитации происходит сепарация тяжелой
Высокотемпературный синтез композиционных материалов на основе MAX-фаз в системе Cr-Mn-Al-C
15
металлоподобной и легкой оксидной фаз образовав-
шихся продуктов [20, 21].
Цель работы — исследование закономерностей
высокотемпературного синтеза литых композици-
онных материалов на основе MAX-фазы Cr2AlC в
системе Cr-Mn-Al-C с использованием шихт, состо-
ящих из смесей оксидов хрома(III), марганца(II, IV)
и кальция(IV) с алюминием и углеродом.
Экспериментальная часть
Компоненты термитных составов выбирали из
условий их термической стабильности и возможности
реализовать высокую температуру горения (синтеза).
В экспериментах использовали порошки оксидов
хрома(III) марки ч., марганца(II, IV) марки ч. и каль-
ция(IV) марки ч. с алюминием (АСД-I) и углеродом
Рис. 1. Лабораторный СВС-реактор.
(графит марки ПГ). Составы исходных смесей рас-
1 — корпус реактора, 2 — подставка для тигля,
считывали из следующих реакций:
3 — смотровые окна для наблюдений, 4 — кварцевый
тигель с шихтой, 5 — инициирующая спираль,
6MnO + 7Al + 3C = 3Mn2AlC + 2Al2O3, (I)
6 — видеокамера.
Cr2O3 + 3Al + C = Cr2AlC + Al2O3,
(II)
6MnO2 +11Al + 3C= 3Mn2AlC + 4Al2O3, (III)
горения в жидкофазном (литом) состоянии. Конечные
продукты состоят из двух фаз: целевой «металло-
3CaO2 + 2Al = 3CaO + Al2O3,
(IV)
подобной» (Cr-Mn-Al-C) и оксидной (Al2O3-СаО).
Из-за различных удельных весов происходит их се-
а также их комбинаций в различных соотношениях.
парация — более тяжелая фаза оседает вниз и фор-
Синтезы проводили в СВС-реакторе объемом 3 л
мирует нижний слиток, а более легкая формируется
при начальном избыточном давлении аргона 5 МПа.
сверху (рис 2, б).
Смеси инициировали спиралью из молибденовой
В экспериментах определяли скорость горения
проволоки диаметром 0.5 мм. Для наблюдения за про-
uг по формуле uг = h/τ, где h — высота порошко-
цессом горения использовали видеокамеру (рис. 1).
вой засыпки, τ — время сгорания образца, которое
Исходные смеси готовили вручную в фарфоро-
вой ступке. Готовые шихты помещали в прозрачные
кварцевые стаканчики диаметром 20-23 мм, высотой
50-55 мм. Масса смеси во всех экспериментах со-
ставляла 20 г (рис. 2, а).
Эксперименты на стехиометрических смесях, со-
ставы которых рассчитывали из реакций (I) и (II),
показали, что эти реакции являются слабоэкзотерми-
ческими. После поджига образцов с помощью ини-
циирующей спирали и поджигающей смеси, состав
которой рассчитан по реакции (IV), фронт горения
распространяется на 5-15 мм, после чего происходит
его остановка. Поэтому в дальнейших экспериментах
опыты проводили на смесях, составы которых рас-
считывали из реакции (III), и сочетаниях (II)/(IV) с
(III), которые способны гореть в широких интервалах
соотношений реагентов.
Рис. 2. Кварцевый тигель с шихтой (а), внешний вид
Температуры горения (синтеза) таких составов
конечных продуктов (б): верхний слиток (1) — оксид-
превышают температуры плавления исходных реа-
ный Al2O3/СаО, нижний слиток (2) — целевой про-
гентов и конечных продуктов, получаемых в волне
дукт: Cr-Mn-Al-C.
16
Горшков В. А. и др.
Таблица 1
Состав исходных смесей и параметры синтеза
№
Доля смесей согласно уравнениям
Расчетный состав
Скорость горения
Выход продукта
Потеря массы
состава
(I)-(IV)
слитка
uг, см·с-1
η1, %
η2, %
1
0.7(II) + 0.3(IV)
Cr2AlC
0.60
34
7.7
2
0.75[0.7(II) + 0.3(IV)] + 0.25(III)
(Cr0.75Mn0.25)2AlC
0.65
36
7.6
3
0.5[0.7(II) + 0.3(IV)] + 0.5(III)
(Cr0.5Mn0.5)2AlC
0.76
38
8.0
4
(III)
Mn2AlC
0.83
44
8.3
определяли с помощью секундомера и видеокамеры
высокой степени совершенства ее кристаллической
по среднему значению из трех экспериментов. Для
структуры (рис. 3).
оценки параметров синтеза использовали следующие
Параметры элементарной ячейки эксперимен-
величины: η1 = Мсл/Мсм·100% — выход продукта в
тально полученной MАХ-фазы Cr2AlC (a = 0.286,
слиток, η2 = (Мсм - Мк)/Мсм·100% — потеря массы
c = 1.283) практически совпадают с теоретическими
за счет разлета компонентов при горении, где Мсл —
данными (a = 0.286, c = 1.282) параметров ячейки
масса слитка, Мсм — масса исходной смеси, Мк —
соответствующей фазы кристаллографической базы
общая масса продукта после горения.
данных PDF2. Локальный микроструктурный анализ
Рентгенофазовый анализ (РФА) проводили на диф-
показал, что материал имеет слоистую нанолами-
рактометре ДРОН-3 с графитовым монохроматором
нантную структуру, характерную для MAX-фаз с
на вторичном пучке, излучение CuKα. Регистрация
толщиной слоев несколько нанометров (от 3 до 20 нм)
дифрактограмм велась в режиме пошагового ска-
(рис. 4).
нирования в интервале углов 2θ = 12°-100° с шагом
Материал состоит в основном из фазы Cr2AlC
0.02° и экспозицией 4 с. Исследование микрострук-
(рис. 5, пробы № 1 и 2), по границам зерен которого
туры и элементного анализа образцов проводили на
находится алюминид хрома Cr5Al8 (пробы № 3 и 4).
автоэмиссионном сканирующем электронном микро-
Зерна карбидов хрома Cr7C3 и Cr3C2 имеют непра-
скопе сверхвысокого разрешения Zeiss Ultra plus на
вильную округлую форму (рис. 5, пробы № 5 и 6). По
базе Ultra 55 (Zeiss Ultra plus Field Emission Scanning
данным металлографического анализа, микротвер-
Electron Microscope). Металлографические исследо-
дость карбидных зерен составляет 1413-1948 кг·мм-2.
вания проводили на металлографическом микроскопе
AXIOVERT 200MAT (Carl Zeiss). Микротвердость
определяли на микротвердомере ПМТ3 (ЛОМО) при
нагрузке 100 г.
Обсуждение результатов
Для синтеза композиционных материалов в си-
стеме Cr-Al-C использовали смесь, состав кото-
рой рассчитывали на основе реакций (II) и (IV) в
соотношении 0.7:0.3. Эта шихта горит в нестаци-
онарном режиме с ровным фронтом и небольшим
дымовыделением. Средняя линейная скорость го-
рения (uг) равна 0.6 см·с-1, выход целевого продук-
та в cлиток η1 = 34%, разброс (диспергирование)
массы η2 = 7.7%. Конечный целевой продукт пред-
ставляет собой композиционный материал, состоя-
щий из MАХ-фазы Cr2AlC, карбидов (Cr3C2, Cr7C3)
Рис. 3. Дифрактограмма материала, полученного
и алюминидов (Cr5Al8) хрома. Дифракционные ли-
при горении состава № 1
нии MAX-фазы Cr2AlC узкие, что свидетельствует о
0.7(Cr2O3 + 3Al + C)/0.3(CaO2 + Al).
Высокотемпературный синтез композиционных материалов на основе MAX-фаз в системе Cr-Mn-Al-C
17
Рис. 4. Строение и микроструктура поверхности излома «металлоподобного» образца, полученного
из стехиометрической смеси № 1 0.7(Cr2O3 + 3Al + C)/0.3(CaO2 + Al).
С
Al
Cr
№ пробы
Фаза
мас%
1
8.6
18.7
72.7
Cr2AlC
2
8.4
18.4
73.2
Cr2AlC
3
0.3
44.2
55.5
Cr5Al8
4
0.1
44.5
55.4
Cr5Al8
5
8.6
0.4
91.0
Cr7C3
6
14.9
0.3
84.8
Cr3C2
Рис. 5. Микроструктура, элементный и фазовый состав «металлического» слитка, полученного
из стехиометрической смеси № 1 0.7(Cr2O3 + 3Al + C)/0.3(CaO2 + Al).
Расчет фаз проводили по данным рентгенофазового и локального микроструктурного анализов.
Микротвердость Cr5Al8 и Cr2AlC находится в ин-
тервале значений 412-613 кг·мм-2. Фазовый состав
структурных составляющих идентифицировали на
основе данных рентгенофазового, локального микро-
структурного и металлографического анализов.
Для синтеза композиционных материалов в си-
стеме Mn-Cr-Al-C использовали смеси, которые
рассчитывали на основе сочетания составов № 1 и
4 в соотношениях 0.75:0.25 {0.75[0.7(Cr2O3 + Al +
+ C) + 0.3(CaO2 + Al)] + 0.25(MnO2 + Al + C), состав
№ 2, табл. 1} и 0.5:0.5 {0.5[0.7(Cr2O3 + Al + C) +
+ 0.3(CaO2 + Al)] + 0.5(MnO2 +Al + C), состав № 3,
табл. 1}. Смеси горят в нестационарном режиме с
неровным фронтом и небольшим дымовыделени-
ем. Средняя линейная скорость горения смеси № 2
равна uг = 0.65 см·с-1, выход целевого продукта в
слиток η1 = 36%, разброс (диспергирование) массы
η2 = 7.6%. Конечный продукт представляет собой
Рис. 6. Дифрактограмма материала, полученного
композиционный материал, состоящий из твердых
при горении состава № 2 0.75[0.7(Cr2O3 + Al + C) +
растворов на основе MAX-фазы Cr2AlC, допиро-
+ 0.3(CaO2 + Al)] + 0.25(MnO2 +Al + C).
18
Горшков В. А. и др.
Таблица 2
Параметры элементарной ячейки МAX-фаз в системе Cr2AlC-Mn2AlC
Параметры ячейки
Фаза
Состав
a, Å
c, Å
V, Å3
Cr2AlC
2.8606(8)
12.8314(9)
90.9(4)
№ 1 0.7(Cr2O3 + 3Al + C)/0.3(CaO2 + Al)
(CrxMn1-x)2AlC
2.855(1)
12.83(2)
90.6(1)
№ 2 0.75[0.7(Cr2O3 + Al + C) + 0.3(CaO2 + Al)] +
+ 0.25(MnO2 +Al + C)
ванной Mn, а также карбидов (Mn3AlC) марганца и
составляет η1 = 44%, разброс (диспергирование) мас-
алюминидов хрома (Cr2Al) (рис. 6).
сы η2 = 8.3%. Конечный целевой продукт представ-
В конечном продукте доминирующим соединени-
ляет собой композиционный материал, основными
ем является фаза Cr2AlC. Параметры ее элементарной
фазами которого являются карбид (Mn3AlC) и алю-
ячейки отличаются от параметров МAX-фазы Cr2AlC
минид (AlMn) марганца (рис. 8). Суммарное содержа-
(табл. 2). Можно предположить, что эта фаза является
ние карбидной фазы Mn0.545Al0.42C0.035 и свободного
твердым раствором (CrxMn1-x)2AlC. Оценить точное
углерода незначительное и не превышает 10%.
содержание Mn в структуре МАХ-фазы не представ-
Результаты проведенных исследований показали,
ляется возможным, так как авторам не известна за-
что горение составов смесей № 1-4 (табл. 1) происхо-
висимость параметров ячейки твердого раствора от
дит в нестационарном режиме с неровным фронтом и
содержания Mn.
полной сепарацией целевой (металлоподобной) фазы
При горении состава № 3 средняя линейная ско-
от оксидной. Разброс (диспергирование) массы из
рость горения (uг) равна 0.76 см·с-1, выход целевого
тигля при этом незначителен. Отмечено, что увеличе-
продукта в слиток η1 = 38%, разброс (диспергирова-
ние в шихте содержания смеси MnO2/Al/C приводит
ние) массы η2 = 8.0%. В конечном продукте содер-
к росту скорости горения и выхода целевого продукта
жание фазы твердого раствора (CrxMn1-x)2AlC суще-
в слиток. Это связано, по-видимому, с более высокой
ственно меньше, а доминирующими фазами является
температурой горения состава № 4 по сравнению с
карбид (Mn3AlC) и алюминид (AlCr2) хрома (рис. 7).
составом № 1. Рентгенофазовый и локальный микро-
При горении состава
№ 4 MnO2 + Al + C
структурный анализы синтезированных материалов
(табл. 1), состав которого рассчитан на основе ре-
показали, что их фазовый состав существенно отли-
акции (III), средняя линейная скорость горения (uг)
чается от расчетного. Из предыдущих работ [20, 21]
равна 0.83 см·с-1, выход целевого продукта в слиток
следует, что основным параметром, влияющим на
Рис. 7. Дифрактограмма материала, полученного
при горении состава № 3 0.5[0.7(Cr2O3 + Al + C) +
Рис. 8. Дифрактограмма образца, полученного
+ 0.3(CaO2 + Al)] + 0.5(MnO2 + Al + C).
при горении состава № 4 MnO2 +Al + C.
Высокотемпературный синтез композиционных материалов на основе MAX-фаз в системе Cr-Mn-Al-C
19
формирование MAX-фаз в СВС-металлургии, явля-
Информация об авторах
ется время «жизни» расплава, которое зависит от те-
Владимир Алексеевич Горшков, д.т.н.,
пловыделения термитной реакции и параметров син-
теза — массы смеси, теплоотвода и т. д. В настоящей
Павел Александрович Милосердов, к.т.н.,
работе авторы использовали в экспериментах сравни-
тельно небольшие (20 г) массы смесей. Вследствие
Наталья Юрьевна Хоменко,
сильного теплоотвода происходит быстрое охлаж-
дение и кристаллизация конечного продукта. В ре-
Нина Викторовна Сачкова,
зультате формируются композиционные материалы,
состоящие из MAX-фаз, твердых растворов, карбидов
Ольга Михайловна Милосердова,
и алюминидов хрома и марганца.
Выводы
Проведенные исследования показали возмож-
Список литературы
ность получения высокотемпературным синтезом
[1]
Киффер Р., Бенезовский Ф. Твердые сплавы. М.:
литых композиционных материалов, состоящих из
Металлургия, 1971. С. 62-70.
МАХ-фазы Cr2AlC, а также карбидов и алюминидов
[2]
Guilemagy J. M., Espallargas N., Suegama P. H.,
хрома и марганца. Отличие состава конечных продук-
Benedetti A. V. Comparative study of Cr3C2-NiCr
тов синтеза от расчетного связано, по-видимому, с не-
coating // Corr. Sci. 2006. V. 48. N 10. P. 2998-3013.
равновесностью процесса из-за сильного теплоотвода
и малого времени «жизни» расплава. В дальнейших
[3]
Бурханов Г. С., Миляев И. М., Юсупов В. С.
исследованиях для увеличения полноты реагирования
Современное состояние и тенденции развития маг-
нитотвердых материалов // Перспектив. материалы.
компонентов предполагается повысить температуру
2011. № 11. C. 208-215.
горения (синтеза) смесей и уменьшить теплоотвод
[4]
Barsoum M. W. The MAX phases: A new class of solids:
в окружающую среду. Данных эффектов можно до-
Thermodynamically stable nanolaminates // Prog.
стичь путем введения в шихту высокоэнергетических
добавок и уменьшения теплоотвода при увеличении
массы шихты.
[5]
Hettinger J. D., Lofland S. E., Finkel P., Meehan T.,
Palma J., Harrell K., Gupta S., Ganguly A.,
El-Raghy T., Barsoum M. W. Electrical transport,
Финансирование работы
thermal transport, and elastic properties of M2AlC
Работа выполнена при финансовой поддержке
(M = Ti, Cr, Nb, and V) // Phys. Rev. B. 2005. V. 72.
ID 115120.
гранта Российского фонда фундаментальных иссле-
дований № 19-08-00053.
[6]
Tian W. B., Wang P. L., Zhang G., Kan Y., Li Y., Yan D.
Synthesis and thermal and electrical properties of bulk
Cr2AlC // Scripta Mater. 2006. V. 54. P. 841-846.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-
[7]
Lin Z., Zhou Y., Li M. Synthesis, microstructure, and
ресов, требующего раскрытия в данной статье.
property of Cr2AlC // J. Mater. Sci. Technol. 2007.
V. 23. N 6. P. 721-746.
[8]
Schneider J. M., Sun Z., Mertens R., Uestel F., Ahuja R.
Информация о вкладе авторов
Ab-initio calculations and experimental determination
of the structure of Cr2AlC // Solid State Commun. 2004.
В. А. Горшков и П. А. Милосердов придумали и
V. 130. N 7. P. 445-449.
разработали эксперимент, провели анализ литерату-
ры, синтезировали образцы; Н. Ю. Хоменко прово-
[9]
Tian W., Vanmeensel K., Wang P., Zhang G.,
дила рентгенофазовый анализ; Н. В. Сачкова про-
Li Y., Vleugels J., Van der Biest O. Synthesis and
водила микроструктурный анализ; В. А. Горшков,
characterization of Cr2AlC ceramics prepared by spark
П. А. Милосердов и О. М. Милосердова участвовали
plasma sintering // Mater. Lett. 2007. V. 61. N 22.
в обработке данных, написании текста стати. Все ав-
P. 4442-4445.
торы участвовали в обсуждении результатов.
20
Горшков В. А. и др.
[10]
Xiao Li. O., Li S. B., Song G., Sloof W. G. Synthesis
[17] Hamm C. M., Bocarsly J. D., Seward G., Kramm U. I.,
and thermal stability of Cr2AlC // J. Eur. Ceram. Soc.
Birke C. S. Non-conventional synthesis and magnetic
2011.V. 31. N 8. Р. 1497-1502.
properties of MAX phases (Cr/Mn)2AlC and
(Cr/Fe)2AlC // J. Mater. Chem. C. 2017 V. 5. N 23.
[11]
Panigrahi B. B., Chu M. C., Kim Y. I., Cho S. J.,
P. 5700-5708.
Gracio J. J. Reaction synthesis and pressureless
sintering of Cr2AlC powder // J. Am. Ceram. Soc.
[18] Merzhanov A. G. The chemistry of self-propagating
2010. V. 93. N 6. P. 1530-1533.
high-temperature synthesis // J. Mater. Chem. 2004.
V. 14. N 12 P. 1779-1786.
[12]
Xiao D., Zhu J., Wang F., Tang Y. Synthesis of nano
sized Cr2AlC powders by molten salt method // J.
[19] Levashov E. A., Mukasyan A. S., Rogachev A. S.,
Nanosci. Nanotech. 2015. V. 15. P. 7341-7345.
Shtansky D. V. Self-propagating high-temperature
synthesis of advanced materials and coatings // Int.
[13]
Duan X., Shen L., Jia D., Zhou Y., Zwaag S.,
Mater. Rev. 2016. V. 62. N 4. Р. 203-239.
Sloof W. G. Synthesis of high-purity, isotropic or
textured Cr2AlC bulk ceramicsby spark plasma
[20] Горшков В. А., Милосердов П. А., Лугинина М. А.,
sintering of pressure-less sintered powders // J. Eur.
Сачкова Н. В., Беликова А. Ф. Высокотемператур-
Ceram. Soc. 2015. V. 35. N 5. P. 1393-1400.
ный синтез литого материала с максимальным со-
держанием МАХ-фазы Cr2AlC // Неорган. матери-
[14]
Tian W. B., Sun Z. M., Du Y., Hashimoot H. Synthesis
алы. 2017. Т. 53. № 3. С. 260-266 [Gorshkov V. A.,
reactions of Cr2AlC from Cr-Al4C3-C by pulse
Miloserdov P. A., Luginina M. A., Sachkova N. V.,
discharge sintering // Mater. Lett. 2008. V. 62. N 23.
Belikova A. F. High-temperature synthesis of a
P. 3852-3855.
cast material with a maximum content of the MAХ
phase Cr2AlC // Inorg. Mater. 2017. V. 53. N 3.
[15]
Jaouen M., Bugnet M., Jaouen N., Ohresser P.,
P. 271-277.
Mauchamp V., Cabiocʹh T., Rogalev A. Experimental
evidence of Cr magnetic moments at low temperature
[21] Горшков В. А., Милосердов П. А., Сачкова Н. В.,
in Cr2A(A = Al, Ge)C // J. Phys.: Condens. Matter.
Лугинина М. А., Юхвид В. И. СВС-металлургия
2014. V. 26. 176002.
литых материалов на основе MAX-фазы Cr2AlC
// Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц.
[16]
Lin S., Huang Y., Zu L., Kan X., Lin J., Song W.,
покрытия. 2017. № 2. С. 47-54 [Gorshkov V. A.,
Tong P., Zhu X., Sun Y. Alloying effects on structural,
Miloserdov P. A., Sachkova N. V., Luginina M. A.,
magnetic and electric/thermal transport properties in
Yukhvid V. I. SHS metallurgy of Cr2AlC MAX phase-
MAX phase Cr2-xMxGeC (M = Ti, V, Mn, Fe and Mo)
based cast materials // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2018.
// J. Alloys Compd. 2016. V. 680. P. 452-461.
V. 59. N 5. P. 570-575.
