Механические и эксплуатационные свойства керамических композитов системы ZrB2-SiC-TaB2 в зависимости от фазового состава и типа структурной организации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шмаков Василий Валерьевич

• Шмаков Василий Валерьевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Шмаков Василий Валерьевич

Введение

1 Керамические композиты на основе боридов и карбидов переходных металлов

1.1 Влияние структуры керамических материалов на механические свойства и окислительную стойкость

1.2 Научные подходы к увеличению трещиностойкости керамических материалов

1.3 Особенности получения керамических композитов на основе боридов металлов

1.4 Назначение и области применения керамических композитов на основе боридов металлов

2 Постановка задачи, материалы и методы исследования

2.1 Постановка задачи

2.2 Характеристика исходных порошковых материалов

2.4 Методы исследования

3 Структура и механические свойства керамических композитов 7гБ2^С-ТаБ2

3.1 Технические решения для получения композитов системы ZrB2-SiC-TaB2 разным типом структурной организации

3.2 Влияние типа структурной организации на плотность и микроструктуру керамических композитов

3.3 Зависимость микроструктурных параметров фаз от типа структурной организации

3.4 Влияние типа структурной организации на механические свойства керамических композитов

3.5 Выводы по главе

4 Стойкость к абразивному изнашиванию керамических композитов ZrB 2^Ю-ТаВ2

4.1 Зависимость механизма абразивного изнашивания от типа структурной организации

4.2 Влияние типа структурной организации на величину потери объема керамических композитов при абразивном воздействии

4.3 Закономерность изменения фрактальной размерности композитов в процессе абразивного изнашивания

4.4 Влияние механизма абразивного изнашивания на остаточную прочность керамических композитов

4.5 Выводы по главе

5 Окислительная стойкость и самозалечивание керамических композитов 7гБ2-Б1С-ТаВ2

5.1 Влияние типа структурно-фазовой организации на процесс самозалечивание дефектов на поверхности керамических композитов

5.2 Влияние процесса окисления на прочность керамических композитов после самозалечивания

5.3 Выводы по главе

Заключение

Список условных обозначений, символов и сокращений

Список использованной литературы

Приложение А Патент Российской Федерации

Приложение Б Акт внедрения

Введение

Актуальность темы. Керамика и композиты на основе боридов и карбидов переходных металлов ^^ групп - это отдельный класс материалов, который обладает ионным или ионно-ковалентным типом химической связи, что обуславливает их высокую твердость, прочность, модуль упругости и химическую стойкость в агрессивных средах. Кроме того, керамические материалы и композиты, обладают высокой износостойкостью, а также низким коэффициентом трения и стойкостью к абразивному изнашиванию [1]. В то же время, применение керамических материалов ограничено из-за низкой трещиностойкости, которая обуславливает их низкую толерантность к образованию и развитию трещин [2]. Научные подходы, направленные на повышение трещиностойкости, сфокусированы на увеличении работы трещины или ее полной остановке [3]. Однако, зачастую, увеличение трещиностойкости керамических материалов может сопровождаться уменьшением других механических свойств, таких как твердость, прочность и модуль упругости [4].

Сохранение высоких прочностных характеристик и увеличение трещиностойкости керамических материалов может быть достигнуто при изменении типа структурной организации керамических материалов, без введения дополнительных фаз и включений. Так в работе [5] Ф. Монтеверде и соавторы используют термин «композит в композите» для определения типа структурной организации, который означает, что структура керамического композита формируется путем наполнения порошковой матрицы MoSi2-ZгB2 включениями ZгB2-MoSi2, размер которых значительно превышает размер зерна матрицы композита. В исследовании в качестве контрольного образца выступал композит идентичного фазового состава, полученный путем механического смешивания исходных компонентов, а структура полученного композита представляла собой гомогенное распределение однофазных включений MoSi2 в однофазной матрице ZгB2. В этом случае увеличение трещиностойкости обусловлено формированием упругих остаточных напряжений внутри композита, за счет разного коэффициента

теплового расширения компонентов композита 7гВ2 и MoSi2, а значит и разным коэффициентом теплового расширения матрицы и включений. Таким образом установлено, что увеличение трещиностойкости керамических композитов может быть достигнуто без изменения фазового состава, но за счет создания внутренних областей локальных сжимающих напряжений.

В диссертационной работе приведены результаты исследования влияния содержания ТаБ2 и типа структурной организации керамических композитов системы 7гВ2-Б1С-ТаБ2 - композит с гомогенным распределением упрочняющих компонентов SiC и ТаВ2 в матрице 7гВ2 и структурная организация «композит в композите», в которой упрочняющие двухфазные композиционные включения ТаВ2^С распределены в двухфазной композитной матрице 7гВ2^С, а также определено влияние типа структурной организации на механические свойства, стойкость к абразивному изнашиванию и способность к самозалечиванию поверхностных дефектов керамических композитов исследуемой системы.

Актуальность исследования, представленного в диссертационной работе, подтверждается использованием результатов в выполнении государственного задания ИФПМ СО РАН № 2021-0009 «Установление фундаментальных принципов создания керамических композитов с многоуровневой структурно -фазовой адаптацией, обеспечивающей высокие физико-механические характеристики и надежность в экстремальных условиях эксплуатации».

Степень разработанности темы исследования

Керамические композиционные материалы на основе боридов переходных металлов обладают уникальной комбинацией механических свойств и высокой температурой плавления, что привлекает внимание исследователей в области материаловедения. Научная группа под руководством профессора С. П. Буяковой занимается разработкой керамических композитов на основе диборидов переходных металлов с высокой трещиностойкостью. Коллективом соавторов проводятся исследования, направленные на создание условий диссипации энергии трещины путем введения гетеромодульных включений в керамику, создание пористой структуры для предотвращения развития повреждений, слоистых

композитов со слабыми и сильными границами, а также выявлением влияния добавок на эксплуатационные характеристики конструкционных и функциональных керамических композитов.

Особое внимание уделяется методам получения керамических композитов на основе боридов и карбидов металлов. Под руководством доцента кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ Д. В. Дудиной проводятся исследования связанные с особенностями консолидации боридных и карбидных композитов. В зарубежных работах Д. Скити и соавторами большое внимание уделяется рассмотрению областей применения боридных керамик, подготовке порошковых смесей и их консолидации методом спекания под давлением.

Главной задачей исследователей в области керамических материалов является исследование механических свойств и обеспечение высоких эксплуатационных характеристик композитов на основе боридов и карбидов переходных металлов. В публикациях У. Г. Фаренгольца, Л. Сильвестрони и Е. В. Ньюмана основной фокус направлен на исследование влияния структуры и фазового состава керамических композитов, на основе боридов и карбидов металлов, на механические свойства материала, а также стойкость керамики к окислению. Профессор М. С. Асл с коллективом соавторов исследует композиты MeB2-SiC. В работах приводятся сведения о влиянии введения углеродных волокон, графена и других включений на эксплуатационные характеристики керамических композитов на основе боридов металлов. В исследованиях научной группы А. Р. Резайе описывается процесс окисления керамических композитов на основе диборида циркония, а также рассматривается механизм самозалечивания дефектов на поверхности керамических композитов на основе боридов металлов. В работах И. А. Подчерняевой система ZгB2-SiC рассматривается в качестве покрытия на стали и титановые сплавы, которое увеличивает износостойкость металлов и их стойкость к абразивному изнашиванию.

В настоящее время среди исследователей все чаще звучит мнение о приближении к пределу эксплуатационных свойств керамических композиционных материалов, полученных традиционным подходом введения

однофазных включений в однофазную матрицу. Современные работы, в области увеличения трещиностойкости керамических композиционных материалов, направлены на формирование диссипативной структуры композитов, которая позволяет замедлить или остановить развитие трещины. Так в работе Ф. Монтеверде и соавторов описан подход, направленный на создание структуры, в которой композиционные включений распределены в композиционной матрице, а увеличение трещиностойкости обусловлено отклонением и бифуркацией на границе матрицы и включений.

Цель диссертационной работы - определение зависимости трещиностойкости, стойкости к абразивному изнашиванию и окислительной стойкости керамических композитов системы 7гВ2-Б1С-ТаБ2 от фазового состава и типа структурной организации.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1. Получить керамические композиты системы 7гВ2-Б1С-ТаБ2 с разным типом структурной организации - с гомогенным распределением компонентов и со структурой «композит в композите».

2. Изучить структурно-фазовое состояние керамических композитов системы 7гБ2-81С-ТаБ2 и определить зависимость микроструктурных параметров фаз от содержания ТаВ2 и типа структурной организации.

3. Установить влияние содержания ТаВ2 и типа структурной организации на механические свойства керамических композитов системы 7гБ2-8Ю-ТаБ2 (твердость, предел прочности, модуль упругости, трещиностойкость).

4. Определить зависимость изменения механизма абразивного изнашивания керамических композитов 7гБ2-81С-ТаБ2 от содержания ТаВ2 и типа структурной организации.

5. Выявить зависимость температурного диапазона залечивания дефектов на поверхности керамических композитов 7гБ2-8Ю-ТаБ2 от содержания ТаВ2 при отжиге в кислородсодержащей среде при различной температуре.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Установлено, что увеличение содержания композиционных включений на основе TaB2 в композитах системы ZгB2-SiC-TaB2 с 10 до 50 об. % позволяет увеличить трещиностойкость с 4,16 ± 0,21 до 11,2 ± 0,41 МПам1/2. Обнаружено, что изменение типа структурной организации с гомогенного распределения TaB2 на формирование структуры «композит в композите», в которой TaB2 локализован в композиционных включениях размером 140-200 мкм, приводит к увеличению трещиностойкости на 30 % по сравнению с композитом идентичного фазового состава и соотношения компонентов, но в котором TaB2 распределен в матрице ZгB2-SiC, за счет формирования упругих остаточных напряжений на границе матрицы и включений, при сохранении твердости выше 20 ГПа и модуля упругости выше 500 ГПа.

2. Установлено, что композит системы ZrB2-SiC-TaB2 с гомогенным распределением 8 об. % частиц ТаВ2 характеризуется потерей объема 0,057 % при абразивном изнашивании, а при изменении типа структурной организации на «композит в композите» и локализации ТаВ2 в композиционных включениях системы TaB2-SiC с размером 140-200 мкм, потеря объема составляет 0,037 %, без изменения фазового состава, что обуславливается изменением характера абразивного изнашивания с образования поверхностных трещин с последующим отрывом фрагментов поверхности материала на изнашивание по схеме сухой эрозии, при котором изнашивание происходит преимущественно по границам между матрицей и включениям.

3. Обнаружено, что изменение типа структурной организации с гомогенного распределения ТаВ2 в матрице ZrB2-SiC на формирование структуры по типу «композит в композите», в которой ТаВ2 локализован в 20 об. % композиционных включений ТаВ2^С с размером 140-200 мкм, приводит к снижению температуры окисления необходимой для заполнения поверхностных дефектов новыми оксидными соединениями до 1400 °С. При увеличении содержание композиционных включений ТаВ2^С выше 20 об. % происходит снижение прироста массы более чем на 50 % и уменьшение оксидного слоя более чем в 2 раза

на поверхности композитов, что обусловлено большей окислительной стойкостью ТаБ2 по сравнению с 7гВ2.

Теоретическая значимость работы

Сформулирован научный подход к увеличению трещиностойкости керамических композитов системы 7гБ2-81С-ТаБ2 за счет локализации ТаБ2 в композиционных включениях и формирования диссипативной структуры «композит в композите», при сохранении высокой твердости и модуля упругости. Определено влияние распределения фазы ТаБ2 в структуре «композит в композите» на механизм абразивного изнашивания керамических композитов системы 7гБ2-8Ю-ТаБ2. Выявлены структурно-фазовые зависимости содержания ТаБ2 на процесс окисления и температурный интервал самозалечивания дефектов композитов 7гБ2-81С-ТаБ2 при отжиге на воздухе.

Практическая значимость работы

Разработаны технические решения позволяющие увеличивать трещиностойкость керамических композиционных материалов при формировании структуры «композит в композите», в которой композиционные двухфазные включения ТаБ2-81С распределены в двухфазной композиционной матрице 7гБ2-8Ю. Полученные данные свидетельствуют об увеличении трещиностойкости керамических композиционных материалов системы 7гБ2-8Ю-ТаБ2 при сохранении высоких механических свойств. Обнаружены закономерности влияние типа структурной организации и локализации ТаБ2 на стойкость к абразивному изнашиванию композитов 7гБ2-81С-ТаБ2. Установлены зависимости параметров структуры и фазового состава на самозалечивание керамических композитов системы 7гБ2-81С-ТаБ2, которые позволяют расширить температурный интервал залечивания поверхностных дефектов. Основные научные принципы диссертационной работы защищены патентом РФ №

Полученные в работе композиты могут рассматриваться в качестве функциональных материалов при проектировании ответственных деталей машин и механизмов, предназначенных для эксплуатации в условиях высокоэнергетического и высокотемпературного воздействия, а также в качестве

узлов и агрегатов, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания.

Методология и методы исследования

Экспериментальные методы исследования выбирались с учетом сформулированной цели работы и поставленных задач и включали в себя: определение плотности полученных композитов согласно ГОСТ 20018-74; метод электронной микроскопии с использованием растрового микроскопа; энергодисперсионный анализа с использованием растровом электронном микроскопе Zeiss LEO EVO 50; методы рентгеновской дифрактометрии с использованием ДРОН-8Н, метод определения шероховатости с помощью сканирующего микроскопа интерференционного Zygo NewView 6200; метод определения прочности и трехточечном изгибе и трещиностойкости на универсальной разрывной машине Devotrans GP; метод определения модуля упругости с помощью ультразвукового толщиномера Olympus 35DL; метод определения твердости по Виккерсу с использованием микротвердомера AFFRI DM8; метод определения стойкости к абразивному изнашиванию согласно стандарту ASTM G65-04; метод определения кинетики самозалечивания при отжиге на воздухе в высокотемпературной печи Nabertherm LTH 08/18.

Положения, выносимые на защиту:

1. Увеличение трещиностойкости и предела прочности керамических композитов системы ZrB2-SiC-TaB2 до 11,2 ± 0,41 МПа м1/2 и до 736 ± 22,09 МПа, соответственно, обусловлено локализацией TaB2 в композиционных включениях и организацией структуры «композит в композите», которая обеспечивает диссипацию энергии трещины при контакте с полями остаточных сжимающих напряжений на границе композитной матрицы ZrB2-SiC и композитных включений TaB2-SiC.

2. Увеличение стойкости к абразивному изнашиванию керамики системы ZrB2-SiC-TaB2, которое характеризуется снижением потери объема с 0,57 % до 0,37 %, при введении 10 об. % композиционных включений TaB2-SiC, обусловлено изменением механизма абразивного изнашивания, что достигается за счет

увеличения трещиностойкости на 30 % при введении 10 об % композиционных включений, по сравнению с композитом с гомогенным распределением компонентов.

3. Формирование структуры по типу «композит в композите», в которой 20 об. % композиционных включений ТаБ2^Ю распределены в композиционной матрице 2гВ2^Ю, приводит к снижению температуры окисления необходимой для заполнения поверхностных дефектов новыми оксидными соединениями до 1400 °С, образовавшимися при взаимодействии исходных компонентов композита с кислородом воздуха, а при введении более 20 об. % композиционных включений происходит снижение прироста массы более чем на 50 % и уменьшение толщины оксидного слоя более чем в 2 раза на поверхности композитов за счет локализации ТаБ2, обладающего большей окислительной стойкостью по сравнению с 7гВ2.

Степень достоверности результатов

Достоверность и обоснованность результатов обеспечена комплексным подходом к решению поставленных задач с применением верифицированных теоретических и эмпирических методов и методик исследований, применением современного оборудования и программного обеспечения, воспроизводимостью полученных результатов, непротиворечивостью результатов современной концепции и состоянию предмета исследования, приведенных в литературе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механические и эксплуатационные свойства керамических композитов системы ZrB2-SiC-TaB2 в зависимости от фазового состава и типа структурной организации»

Апробация работы

Основные результаты докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Международная конференция «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии», (Томск 2021, 2022, 2023); Международная конференция «Авиация и космонавтика», (Москва 2021, 2022); Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск 2022, 2023); Международная конференция «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций», (Екатеринбург 2022, 2024); Международная научно-техническая

молодежная конференция «Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения» (Томск 2023, 2024).

Результаты, полученные при выполнении работы, отражены в следующих проектах:

1. Проект государственного задания ИФПМ СО РАН на 2021-2024 годы Б'^К'^2021-0009 «Установление фундаментальных принципов создания керамических композитов с многоуровневой структурно-фазовой адаптацией, обеспечивающей высокие физико-механические характеристики и надежность в экстремальных условиях эксплуатации».

2. Проект № № 075-11-2022-019 «Организация высокотехнологичного производства роторных управляемых систем для вскрытия сложных пластов и бурения скважин с большим отходом от вертикали в сложных геологических условиях, Арктике» рамках 218 постановления Правительства.

Соответствие паспорту заявленной специальности

Тема и содержание диссертационной работы научной специальности 2.6.17. Материаловедение (технические науки) по направлениям исследования «Разработка новых композиционных материалов с заданным комплексом свойств путем установления фундаментальных закономерностей влияния состава, структуры, технологии, а также эксплуатационных и иных факторов на функциональные свойства материалов. Экспериментальные исследования фундаментальных связей состава и структуры неметаллических композитов с комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств с целью обеспечения надежности и долговечности деталей, изделий, машин и конструкций (химической, нефтехимической, энергетической, машиностроительной) (п. 1 паспорта специальности), «Разработка физико-химических и физико-механических процессов формирования новых неметаллических и композиционных материалов, обладающих уникальными функциональными и эксплуатационными» (п. 4 паспорта специальности), «Создание неметаллических и композиционных материалов, способных эксплуатироваться в экстремальных

условиях: агрессивные среды, повышенные температуры, механические нагрузки» (п. 16 паспорта специальности).

Личный вклад автора заключается в подготовке и получении материалов исследования, постановке и реализации экспериментов, самостоятельном использовании исследовательских инструментов и приборов, обработке и интерпретации полученных результатов, согласно приведенным в литературных источниках данным.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка условных обозначений, символов и сокращений, списка использованной литературы из 259 наименований, двух приложений. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, включает 55 рисунков, 9 таблиц.

1 Керамические композиты на основе боридов и карбидов переходных

металлов

1.1 Влияние структуры керамических материалов на механические свойства

и окислительную стойкость

Керамика и композиты на основе боридов и карбидов переходных металлов IV и V групп обладают высокой прочностью, твердостью и модулем упругости [1]. Помимо высоких прочностных характеристик, данный класс керамик обладает температурой плавления, зачастую, превышающей 3000 °С. Кроме того, боридная керамика способна сохранять высокие механические свойства при температуре эксплуатации выше 2000 °С [13, 14]. На рисунке 1.1 представлены температуры плавления тугоплавких металлов и различных керамических материалов. Видно, что температура плавления соединений МеВ2 не уступает тугоплавким металлам.

Металлы Оксиды Бориды Карбиды Нитриды

Рисунок 1.1 - Температуры плавления тугоплавких металлов и различных классов керамических материалов [15]

Боридная керамика представляет собой бинарные соединения, в которых бор образует соединение с одним из переходных металлов, таких как 7г, И£, Т1, ЫЪ, или Та [16]. Сильные ионные и ионно-ковалентные связи между переходными

металлами и бором приводят к образованию соединений с высокой твердостью, модулем упругости и прочностью [17].

Механические свойства керамики на основе боридов металлов, такие как модуль упругости, прочность, твердость и трещиностойкость, определяются структурой композита, в частности пористостью и размером зерна [18]. Упрочняющие добавки в виде дисперсных включений, волокон, а также организация слоистых композитов, могут значительно увеличивать механические характеристики керамики за счет увеличения относительной плотности и формирования диссипативной структуры [19-21].

Модуль упругости для объемных спеченных поликристаллических материалов существенно зависит как от плотности, так и от химического состава. В работе [22] показано, что модуль упругости для монолитного диборида циркония ^гБ2), полученного методом спекания под давлением и обладающего плотностью близкой к теоретической, составляет 489 ГПа, в то время как керамика, того же состава с относительной плотностью 87 % имеет модуль упругости 346 ГПа. Авторами [23] показано, что введение в композит на основе ZгB2 4 об. % карбида бора (Б4С) позволяет повысить модуль упругости до 500 ГПа при относительной плотности 94 %, а при исследовании композита с относительной плотностью более 99,5 % замечено, что модуль упругости увеличивается до 530 ГПа.

Значение модуля упругости в керамических композитах может быть рассчитано правилу смеси [24]. В этом случае известный модуль упругости компонентов умножают на объемную долю компонента в материале. Так, введение карбида кремния (81С) в матрицу ZгB2 приводит к снижению модуля упругости. В работе [25] увеличение объемного содержания 81С приводит к монотонному уменьшению модуля упругости. Это связано с разницей модуля ZгB2 и 8Ю, который составляет 489 ГПа и 437 ГПа соответственно [ 18, 26]. Напротив, введение включений в матрицу, обладающих большим модулем упругости, приведет к его увеличению в композите. Исследования [27, 28] демонстрирует увеличение модуля упругости композита на основе карбида тантала (ТаС) с добавлением 10 об % диборида тантала (ТаБ2) полученного методом спекания под давлением, по

сравнению с монолитным ТаС 680 ГПа и 472 ГПа соответственно. В этом случае увеличение модуля упругости связано с увеличением относительной плотности при введении 10 об % ТаВ2 до 98,6 %, а также более высоким значением модуля упругости включений относительно матрицы 551 ГПа и 537 ГПа, соответственно [29-31].

Известно, что прочность керамики при трехточечном изгибе зависит от множества факторов таких как фазовый состав, спекающие добавки и плотность, но наибольшее влияние оказывает размер зерна [15]. Керамика на основе диборидов циркония, гафния и титана обладают большей прочностью при изгибе по сравнению с другими диборидами переходных металлов [32]. Так, в работе [33] авторами показано, что монолитный диборид титана (Т1Б2) с размером зерна 1,5 мкм обладает прочностью при изгибе 387 МПа, а при увеличении размера зерна до

9 мкм прочность уменьшается до 290 МПа. Также в данном исследовании продемонстрировано, что введение 2,5 об. % дисилицида молибдена (Мо812) приводит к незначительному увеличению прочности до 391 МПа при уменьшении среднего размера зерна до 1,2 мкм. В то же время увеличение содержания Мо812 до

10 об. % сопровождается значительным снижением прочности при изгибе до 268 МПа. Кроме того, некоторые исследования свидетельствуют о том, что прочность таких композитов увеличивается с ростом температуры, что объясняется снятием остаточных напряжений [34, 35].

Однако, не всегда больший размер зерна характеризуется меньшей прочностью. В исследовании [36] оценивалось влияние добавки Мо812 на механические свойства керамики на основе ZгB2 и диборида гафния (Н®2). Авторы свидетельствуют о том, что несмотря на более высокий средний размер зерна, композиты на основе 7гВ2 в целом были прочнее, чем композиты на основе Н£Б2 при комнатной температуре. Анализ микроструктуры показал, что композиты на основе Н£Б2 более склонны к образованию пустот и крупных агломератов MoSi2 на этапе формования. Кроме того, замечено, что при комнатной температуре увеличение содержания MoSi2 приводило к снижению прочности для обоих композитов. Эта особенность уже была обнаружена для композитов системы

карбид гафния (Н1С)-Мо812 [37] и, как и в том случае, здесь она объясняется образованием крупных агломератов спекающейся фазы MoSi2, которые выступают в качестве дефектов.

Относительная плотность также является важным фактором, влияющим на прочность при изгибе. Так, в работе [38] показано, что композит системы 7гВ2-Б1С-WC обладает прочностью при изгибе 543 МПа и относительной плотностью 94 %, в то время как композит с плотностью близкой к теоретической характеризовался 630 МПа. Авторы [39] при исследовании композитов 7гВ2-81С-Н®2 также сообщают о том, что увеличение относительной плотности ведет к повышению прочности при изгибе. Кроме изменения относительной плотности, авторы также указывают на увеличение теоретической плотности композита при введении 8 об. % Н©2 при сопоставимом размере зерна. Таким образом, при постоянном размере зерна улучшение спекаемости путем введения добавок, может привести к увеличению прочности при изгибе, а при одинаковой теоретической плотности композитов увеличению прочности способствует более мелкий размер зерна.

Другим методом увеличения прочности при изгибе керамических композитов является введение низкомодульных включений, таких как нитрид бора. В работе [20] авторами исследованы механические свойства композита 7гВ2-Б1С с добавлением нитрида бора (ВЫ). Было обнаружено, что прочность при изгибе композитов 7гВ2-Б1С-В^ увеличивается по сравнению с композитами 7гВ2^С без введения ВМ Основными причинами этого могут быть однородное распределение кристаллов h-BN вокруг зерен матрицы 7гВ2 и SiC во время спекания, что привело к ингибированию процесса роста размеров зерен матрицы. Исследование влияния введения добавки ВЫ в композит 7гВ2^С на прочность при изгибе также представлены в [40], где содержание ВЫ варьировали от 0 до 35 об. %. Установлено, что прочность при изгибе композита 7гВ2^С, без введения ВЫ, составляла 302 МПа. При добавлении 2,5 об % ВЫ удалось добиться увеличения прочности до 350 МПа, что связано с увеличением относительной плотности с 97 % до 99,9 % и уменьшением среднего размера зерна. При содержании BN 5 об. % прочность при изгибе существенно не изменилась, но при содержании BN более 5

об. % прочность снизилась, что объясняется плохим спеканием БМ Хотя исследователи [40] сообщили о прочности при изгибе около 500 МПа для композитов, содержащих 10 об. % BN с различными размерами В^ что авторы также связывали с уменьшением среднего размера зерна.

Большинство композитов на основе боридов металлов обладают высокой твердостью по причине прочных ионно-ковалентных химических связей [41]. Твердость таких материалов обычно превышает 20 ГПа, что превосходит многие оксидные керамики с ионном типом химических связей [42]. Следует отметить, что на твердость влияет относительная плотность, полученная в процессе спекания керамических материалов, размер зерна, армирующие добавки и другие факторы [14, 43]. При чем на твердость керамических композитов влияет как тип армирующей добавки, так и ее количество, и дисперсность [44]. В работе [45] увеличение добавки карбида циркония ^гС) до 8 об. % сопровождалось повышением твердости почти на 5 ГПа, но при увеличении количества до 12 об. % происходило снижение твердости. Авторами [23] сделан вывод, что твердость при спекании керамик на основе ZгB2 без давления меньше по сравнению со спеканием под давлением из-за большего размера зерна в материалах, полученных спеканием без давления, который обусловлен более мелким размером зерна.

Однако не всегда повышение относительной плотности приводит к увеличению твердости. Так, при использовании металлических добавок относительная плотность композитов удается повысить, но твердость при этом снижается [43]. В работе [46] исследованы композиты системы Б4С-ТЮ-Мо. Авторами показано, что при спекании под давлением монофазного Б4С при температуре 2150 °С удалось добиться плотности 95 % при размере зерна 5-8 мкм. Введение в композит 5 об % молибдена позволило снизить температуру спекания до 1950 градусов и уменьшить размер зерна до 1-2 мкм. Однако твердость существенно снизилась из-за более мягкой металлической фазы в составе композита.

Введение металлических добавок в керамические композиты ограничивает их функциональное применение в качестве материалов способных выдерживать

воздействие высоких температур [47]. Поэтому обычно для одновременного увеличения относительной плотности и твердости в качестве спекающих добавок вводят вторую керамическую фазу [48, 49]. Так, в работе [50] твердость композита на основе ^В2 значительно увеличивается при введении спекающей добавки MoSi2, что в первую очередь связано с повышением относительной плотности спеченного композита. Однако также выявлено, что с увеличением содержания MoSi2 свыше 5 масс. % твердость уменьшается [51]. Схожие результаты получены в работе [52], в которой авторы исследовали механические свойства композитов 7гВ2-МоБ12-81С. Показано, что введением в диборидную матрицу включений МоБЬ удалось получить композит с плотностью близкой к теоретической, а также увеличить твердость до 16,3 ГПа при 20 об. % МоБ12. Однако дальнейшее увеличение содержания второй фазы привело к уменьшению твердости до 13,2 ГПа.

Таким образом, твердость керамических композитов определяется различными факторами в основном связанными с методом получения композитов, а также введением в матрицу добавок. Авторами [53] исследовалось влияние режима искрового плазменного спекания на твердость керамических композитов 7гВ2-Б1С с добавлением углеродных волокон (Сг). Обнаружено, что температура спекания является наиболее значимым параметром, влияющим на твердость композитов на основе 7гВ2. В меньшей степени отмечено влияние времени выдержки, давления и отношение SiC/ Сг

Помимо применений в условиях экстремальных температурных, высокие показатели твердости керамики и композитов на основе боридов делают их пригодными для потенциального использования в трибологических приложениях [54]. Однако, для некоторых практических применений керамических композитов важно определить структурно-фазовые состояния, обеспечивающие стойкость к абразивному изнашиванию. В работе [55] приведены результаты испытаний на абразивное изнашивание покрытия 7гВ2-Б1С на титановом сплаве при трении скольжения о резиновый ролик с нефиксированным абразивом. Показано, что стойкость покрытия к абразивному изнашиванию, измеренная как относительная потеря объема, сопоставима с твердыми сплавами WC-Co. Повышение стойкости

к абразивному изнашиванию объясняется образованием тонкого слоя оксидов, боридов и их соединений (7гЭ2, Б203, 8Ю2, 7г8Ю4) на поверхности покрытия в зонах контакта с абразивными частицами.

Исследования других керамик показывает, что оксидные керамики обладают не высокими показателями стойкости к абразивному изнашиванию. Так, в работе [56] указывается, что композиционные покрытия на низкоуглеродистой стали на основе оксида хрома, алюминия и титана демонстрируют потерю массы более 1 мг ■ см-2 при прохождении расстояния 718 метров, а стойкость к абразивному изнашиванию покрытия из чистого Сг203 более чем в 10 раз меньше, что объясняется меньшей твердостью и большей пористостью [57]. Авторы [58] также свидетельствуют о высокой потере массы покрытий на основе А1203 Сг203.

Поскольку основным применением боридов и карбидов переходных металлов является использование при высоких температурах, исследование стойкости керамик к окислению при потенциальных условиях эксплуатации является важно задачей при изучении таких материалов [13, 59]. Среди керамик, обладающих высокой температурой плавления, к которым относится 7гБ2, 7гС, Н©2, НС, ТаС, диборид циркония имеет самую низкую теоретическую плотность (6,09 г/см3) и высокую теплопроводность, что делает его кандидатом для применения в выскокотемпературных и высокоэнергетических установках [60]. Для монолитного 7гБ2 оксид, образующийся при окислении, представляет собой оксид бора (Б203), который находится в жидком состоянии при температуре выше 450 °С и смачивает зерна диоксида циркония, до испарения при температуре выше 1100 °С [61], формула 1.1, 1.2:

5

7гВ2+-02^г02+В203 (1.1)

В20э>П00 °с ^В20э(газ) (1.2)

После полного испарения Б203 оставляет после себя пористый слой 7г02, что приводит к быстрому окислению при температуре выше 1400 °С [62] Таким

образом, применение монолитного 7гВ2, в условиях высокого температурного воздействия, ограничены из-за плохой устойчивости к окислению.

Исследования по улучшению окислительной стойкости 7гВ2 [63-65] показывают, что добавка Б1С обеспечивает наибольшую устойчивость к окислению, способствуя образованию боросиликатного стекла, которое обеспечивает большую защиту от окисления, чем В203, поскольку оно более вязкое, имеет более высокую температуру плавления, в меньшей степени подвержено испарению, а также является барьером для диффузии кислорода. При повышении температуры В203 непрерывно удаляется из боросиликатного стекла, что приводит к образованию богатого диоксидом кремния (БЮ2) стеклообразного слоя, формула 1.3 [66]:

3

з;с+3о2(г)^Ю2+га (г) (1.3)

Поскольку БЮ2 испаряется при более высокой температуре и обладает большей вязкостью, чем В203, слой с высоким содержанием БЮ2 обеспечивает эффективную защиту 7гВ2-Б1С от окисления при температуре выше 1100 °С [67].

Авторы [62] изучили структуру оксидного слоя на поверхности керамики 7гВ2-Б1С после окисления при температуре до 1500 °С. Показано, что типичная поверхность окисления состоит из трех слоев: (1) богатого БЮ2 стеклообразного слоя; (2) тонкого слоя 7г02-Б102; (3) слоя, обедненного Б1С [67]. Аналогичным образом в работе [68] показано, что оксидный слой керамики 7гВ2-Б1С после окисления при температурах от 1400 °С до 1600 °С на воздухе состоит из трех слоев, где третий внутренний слой представляет собой матрицу 7г02, заключающую частично окисленный 7гВ2 со стеклянными включениями Б1-С-В-0. Таким образом, при температуре выше 1100 °С добавление SiC обеспечивает более эффективную устойчивость к окислению, стимулируя образование боросиликатного стекла, что обеспечивает гораздо большую защиту от окисления, чем только В203 [63, 67, 69].

Большинство исследований по повышению стойкости к окислению керамических композитов на основе 7гВ2 основано на добавлении 20-30 об. % Б1С для создания защитного слоя на поверхности материала во время окисления,

который препятствует проникновению кислорода вглубь материала [15, 70]. Так, в работе [71] исследовался процесс окисления композитов 7гБ2-81С и Н®2-81С, которые получали методом спекания под давлением. Показано, что при окислении без изотермической выдержки прирост массы начинается при 740 °С для композита на основе 7гБ2, продолжается с приблизительно постоянной скоростью до 1200 °С, выше которой наблюдается относительно резкое увеличение прироста массы. Прирост массы композита на основе Н©2 начинается примерно при 500 °С, относительно мал до 700 °С и увеличивается почти линейно с температурой в диапазоне 700-1100 °С, после чего следует потеря массы, вызывающая очевидное снижение общего прироста массы.

В работе [67] исследовалось окисление композита 7гБ2-30 об. % 8Ю. Выявлено, что толщина образовавшегося оксидного слоя на поверхности материала при отжиге на воздухе при температуре 1500 °С и выдержке 30 минут составляла около 10 мкм. При этой температуре слоистая структура состояла из: (1) богатого SiO2 стеклообразного слоя; (2) тонкого слоя 7Ю2-8Ю2; (3) слоя 7г02 и/или 7гВ2, из которого SiC был частично удален; (4) незатронутого 2гВ2^Ю. Об образовании подобной слоистой структуры сообщалось в других исследованиях композита 2гВ2^Ю, подвергнутого воздействию воздуха при 1500 °С [72]. В работе [13] после окислении композита 7гБ2-20 об. % 8Ю при температуре окисления 1900 К в течение десяти 10-минутных циклов толщина оксидного слоя составляла около 150 мкм. Слоистая структура также состояла из (1) внешнего слоя стекла, (2) слоя на основе 7г02, (3) зону, обедненную SiC, и (4) неокисленной керамики, рисунок 1.2.

Рисунок 1.2 - РЭМ-изображение композита 7гВ2 + 20 об. % БЮ после окисления на воздухе при 1900 К [13]

Для дальнейшего повышения стойкости к окислению в композиты 7гВ2-8Ю добавляют бориды переходных металлов, такие как ТаВ2 [73-75]. Авторами [76] исследовано влияние введения ТаВ2 в матрицу 7гВ2-Б1С. Отмечено, что небольшие концентрации ТаВ2 (3,32 мол. %) позволяют образовывать твердый раствор с 7гВ2, при окислении которого образовывались мелкие частицы 7гЭ2 и ТаС, что позволяло задерживать в оксидном слое более мелкие частицы и повысить общую стойкость к окислению. В работе [77] показано, что введение 10 мол. % ТаВ2 в композит 7гВ2-Б1С также позволило увеличить стойкость к окислению. Кроме того, ТаВ2 играет все более важную роль в области покрытий, устойчивых к окислению. Авторы [78, 79]. исследовали покрытие ТаВ2^С нанесенное на углерод-углеродные композиты методом жидкофазного спекания. По сравнению с покрытием SiC, потеря веса композита с покрытием ТаВ2^С снизилась с 17,7 до 11,8 % после неизотермического окисления от комнатной температуры до 1500 °С. Улучшение устойчивости к окислению происходит в результате постепенного растворения оксида тантала в БЮ2 с образованием Та-БьО стеклокерамики. Таким

образом, ТаБ2 может быть использован в качестве компонента для повышения стойкости к окислению композитов системы 7гБ2-81С.

Процесс окисления также влияет на прочность при изгибе керамических композитов на основе боридов металлов. Так, в работе [80] авторы сравнили прочность при изгибе композитов 7гБ2-8Ю с наноразмерными и микроразмерными частицами 81С до и после окисления на воздухе при 1400 °С при выдержке в течение 10 ч. Прочность монолитной керамики 7гБ2 после окисления снизилась катастрофически с 457 ± 58 МПа до 141 ± 21 МПа. Напротив, прочность при изгибе композитов на основе 7гВ2 с наноразмерными частицами SiC значительно возросла, за исключением композита с 15 об. % SiC, в котором прочность при изгибе оставалась практически постоянной. Однако прочность при изгибе композита на основе 7гВ2 с частицами SiC микронного размера после окисления снизилась. Замечено, что присутствие межзерновых и внутризерновых наноразмерных частиц SiC придает лучшую устойчивость к окислению и повышает прочность композитов при изгибе. В работе [81] исследовалось окисление и его влияние на прочность при изгибе композитов 7гБ2-81С-3-7 об. % УС подвергнутых отжигу на воздухе в диапазоне температур 1100-1300 °С в течение 100 ч. Обнаружено, что после 100 ч окисления при 1100 °С прочность композитов при изгибе увеличивается, по сравнению с прочностью до окисления, на 40% для 7гБ2-8Ю-3 об. % УС, 34% для 7гБ2-81С-5 об. % УС и 18% для 7гБ2-8Ю-7 об. % УС. После 100 ч окисления при 1200 °С прочность увеличилась примерно на 39% и 17% для 7гБ2-81С-5 об. % УС и 7гБ2-8Ю-7 об. % УС, соответственно. Увеличение прочности при изгибе связано с образованием на всех композитах тонкого плотного стеклообразного слоя, который при этом имел хорошую адгезию и не отслаивался от композитов. В работе [66] также наблюдалось увеличение прочности композитов 7гБ2-20 об. % 81С на 15 % после отжига на воздухе при температуре 800 °С в течение 180 мин. Анализ микроструктуры показал, что поверхностные оксидные стекла, такие как В203, а также соединения высоким содержанием SiO2 и боросиликатное стекло, могут залечивать поверхностные

дефекты и трещины, что в свою очередь приводит к увеличению прочности при изгибе.

Введение в боридную матрицу 8Ю может не только препятствовать окислению и способствовать увеличению прочности композитов, но и залечивать поверхностные дефекты при воздействии повышенных температур в кислородсодержащей среде [82]. Такая особенность композитов МеБ2-8Ю способствует залечиванию дефектов, полученных в процессе эксплуатации, без внешнего вмешательства, что повышает надежность деталей машин и механизмов [83]. В работе [84] при исследовании композита 7гБ2-20 об. % 8Ю обнаружено, что при высокоскоростным воздействии в условиях трибосопряжения на поверхности материала образуется оксидный слой, который способствует уменьшению износа образца, а также залечивает поверхностные трещины. Авторами [85] также показано, что при температуре 1200-1300 ° и изотермической выдержке в течение 24-100 ч на поверхности композитов 7гБ2-20 об. % 8Ю и 7гБ2-20 об. % 8Ю-20 об. % 813К4 образуются новые оксидные соединения на основе 8Ю2 или 812К20, которая способствуют заполнению пор и снижают интенсивность растрескивания, проявляя эффект самозалечивания.

Однако, на поверхности материала в процессе эксплуатации могут возникать не только трещины малой глубины и ширины раскрытия, но и глубокие царапины, которые могут оказать существенное влияние на прочностные характеристики керамического материала. Так, в работе [82] рассмотрен процесс самозалечивания керамического композита 7гВ2-8Ю, в котором варьировали содержание 81С от 0 до 25 об. %. Показано, что отжиг композитов, содержащих 10, 15 и 20 об % 8Ю при температуре 1600 °С без изотермической выдержки, привел к практически полному залечиванию поверхностных дефектов. В то время как при 0, 5 и 25 об. % 81С заполнение дефекта составило 70-80 %, что объясняется не достаточной концентрацией или отсутствием 81С для полного заполнения дефекта для 0 и 5 об. %. При 25 об. % 8Ю происходит быстрый рост оксидного слоя, который препятствует дальнейшему окислению, а следовательно, и залечиванию дефекта. Процесс заживления дефекта большей глубины рассмотрен в [86], где на

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шмаков Василий Валерьевич, 2025 год

Список использованной литературы

1. Selection, processing, properties and applications of ultra-high temperature ceramic matrix composites, UHTCMCs-a review / J. Binner, M. Porter, B. Baker [et al.] // International Materials Reviews. - 2020. - Vol. 65, № 7. - P. 389-444.

2. Understanding the oxidation behavior of a ZrB2-MoSi2 composite at ultra-high temperatures / L. Silvestroni, K. Stricker, D. Sciti [et al.] // Acta Materialia. - 2018. -Vol. 151. - P. 216-228.

3. Increasing fracture toughness of zirconia-based composites as a synergistic effect of the introducing different inclusions / A. S. Buyakov, Y. A. Mirovoy, A. Y. Smolin [et al.] // Ceramics International. - 2021. - Vol. 47, №. 8. - P. 10582-10589.

4. ZrB2-MoSi2 ceramics: a comprehensive overview of microstructure and properties relationships. Part II: mechanical properties / R. J. Grohsmeyer, L. Silvestroni, G. E. Hilmas [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2019. - Vol. 39, №. 6. - P. 1948-1954.

5. Escape from the strength-to-toughness paradox: Bulk ceramics through dual composite architectures / F. Monteverde, C. Melandri, S. Failla [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2018. - Vol. 38, №. 8. - P. 2961-2970.

6. Buyakov A. Dual composite architectonics: Fracture toughness and self-healing of ZrB2-SiC-TaB2 based UHTC / A. Buyakov, V. Shmakov, S. Buyakova // Ceramics International. - 2023. - Vol. 49, № 9. - P. 13648-13656.

7. Buyakov A. Dual composite architectonics: Behavior of ZrB2-SiC-TaB2 composites under abrasive conditions / A. Buyakov, V. Shmakov, S. Buyakova // Ceramics International. - 2024. - Vol. 50, №. 1. - P. 1849-1856.

8. Refractory ceramics based on magnesium-aluminate spinel and periclase of the Satka deposit / A. Buyakov, V. Shmakov, A. Zabolotsky [et al.] // Materials Chemistry and Physics. - 2024. - Vol. 313. - P. 128760.

9. Formation of Thick Immersion Coatings and Residual Stress Evaluation in the System ZrB2-ZrO2: Experimental and Numerical Investigation / A. Buyakov, I. Smolin, V. Zimina [et al.] // Materials. - 2023. - Vol. 16, №. 2. - P. 781.

10. Шмаков В. В. Трещиностойкость керамики ZrB2-SiC-TaB2 со структурой «композит в композите» / В. В. Шмаков, А. С. Буяков, С. П. Буякова // Известия вузов. Физика. - 2024. - № 5. - С. 91-99.

11. Шмаков В. В. Фрактальный анализ эволюции топографии поверхности гомогенных и двойных композитов ZrB2-TaB2-SiC при абразивном изнашивании /

B. В. Шмаков, А. С. Буяков, С. П. Буякова // Письма в журнал технической физики.

- 2024. - № 22. - С. 11-15.

12. Шмаков В. В. Самозалечивание дефектов в керамических композитах ZrB2-SiC-TaB2 с двойной композиционной структурой / В. В. Шмаков, А. С. Буяков,

C. П. Буякова // Вестник Томского государственного университета. Химия. - 2025.

- № 37 - С. 49-64.

13. Evaluation of ultra-high temperature ceramics for aeropropulsion use / S. R. Levine, E. J. Opila, M. C. Halbig [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. -2002. - Vol. 22, №. 14-15. - P. 2757-2767.

14. UHTCs: ultra-high temperature ceramic materials for extreme environment applications / E. Wuchina, E. Opila, M. Opeka [et al.] // The Electrochemical Society Interface. - 2007. - Vol. 16, №. 4. - P. 30-36.

15. Refractory diborides of zirconium and hafnium / W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas, I. Talmy [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2007. - Vol. 90, №. 5. - P. 1347-1364.

16. Mechanical, thermal, and oxidation properties of refractory hafnium and zirconium compounds / M. M. Opeka, I. G. Talmy, E. J. Wuchina [et al.] // Journal of the European ceramic Society. - 1999. - Vol. 19, №. 13-14. - P. 2405-2414.

17. Electronic structure, elasticity and hardness of diborides of zirconium and hafnium: First principles calculations / X. Zhang, X. Luo, J. Han [et al.] // Computational materials science. - 2008. - Vol. 44, №. 2. - P. 411-421.

18. Monteverde F. Advances in microstructure and mechanical properties of zirconium diboride based ceramics / F. Monteverde, S. Guicciardi, A. Bellosi // Materials Science and Engineering: A. - 2003. - Vol. 346, №. 1-2. - P. 310-319.

19. ZrB2-SiC laminated ceramic composites / Z. Lu, D. Jiang, J. Zhang [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2012. - Vol. 32, №. 7. - P. 1435-1439.

20. Wu H. T. Mechanical properties and ablation behavior of machinable ZrB2-SiC-BN ceramics / H. T. Wu, W. G. Zhang // Advanced Materials Research. - 2009. -Vol. 79. - P. 2011-2014.

21. Relationships between carbon fiber type and interfacial domain in ZrB2-based ceramics / L. Silvestroni, D. D. Fabbriche, C. Melandri [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2016. - Vol. 36, №. 1. - P. 17-24.

22. Guo S. Q. Densification of ZrB2-based composites and their mechanical and physical properties: a review // Journal of the European Ceramic Society. - 2009. - Vol. 29, №. 6. - P. 995-1011.

23. Chamberlain A. L. Pressureless sintering of zirconium diboride / A. L. Chamberlain, W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas // Journal of the American Ceramic Society. - 2006. - Vol. 89, №. 2. - P. 450-456.

24. Hulan T. Young's modulus of kaolinite-illite mixtures during firing / Hulan T., Stubna I. // Applied Clay Science. - 2020. - Vol. 190. - Article number 105584. - 6 p. - URL: https://www. sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169131720301496?via%3Dihub (access date: 03.02.2025).

25. Temperature dependence of elastic properties of ZrB2-SiC composites / M. Lugovy, V. Slyunyayev, N. Orlovskaya [et al.] // Ceramics International. - 2016. - Vol. 42, №. 2. - P. 2439-2445.

26. Ruh R. Elastic properties of SiC, AIN, and their solid solutions and particulate composites / R. Ruh, J. Barlowe, A. Zangvil // American Ceramic Society Bulletin. -1985. - Vol. 64, №. 10. - 325 p.

27. Theodore J. Reinhart Engineered Materials Handbook: Ceramics and glasses. - Michigan: ASM International, 1987. - Vol. 4. - 1217 p.

28. Zhang X. Densification, mechanical properties, and oxidation resistance of TaC-TaB2 ceramics / X. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Journal of the American Ceramic Society. - 2008. - Vol. 91, №. 12. - P. 4129-4132.

29. Zhang X. Synthesis, densification, and mechanical properties of TaB2 / X. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz [et al.] // Materials Letters. - 2008. - Vol. 62, №. 27. - P. 4251-4253.

30. Physical properties of high-temperature sintered TaB2 under high pressure / Z. Zhang, H. Liang, H. Chen [et al.] // Ceramics International. - 2021. - Vol. 47, №. 7. - P. 9061-9067.

31. Zhang X. Densification and mechanical properties of TaC-based ceramics / X. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz [et al.] // Materials Science and Engineering: A. - 2009. - Vol. 501, №. 1-2. - P. 37-43.

32. Review on ultra-high temperature boride ceramics / Golla B. R., Mukhopadhyay A., Basu B. [et al.] // Progress in Materials Science. - 2020. - Vol. 111, №. 100651. - 73 p.

33. Densification and high-temperature mechanical properties of hot pressed TiB2-(0-10 wt.%) MoSi2 composites / G. B. Raju, A. Mukhopadhyay, K. Biswas [et al.] // Scripta Materialia. - 2009. - Vol. 61, №. 7. - P. 674-677.

34. Munro R. G. Material properties of titanium diboride // Journal of Research of the National institute of standards and Technology. - 2000. - Vol. 105, №. 5. - P. 709720.

35. Baumgartner H. R. Sintering and properties of titanium diboride made from powder synthesized in a plasma-arc heater / H. R. Baumgartner, R. A. Steiger // Journal of the American Ceramic Society. - 1984. - Vol. 67, №. 3. - P. 207-212.

36. Silvestroni L. Effects of MoSi2 additions on the properties of Hf-and Zr-B2 composites produced by pressureless sintering / L. Silvestroni, D. Sciti // Scripta Materialia. - 2007. - Vol. 57, №. 2. - P. 165-168.

37. Sciti D. High-density pressureless-sintered HfC-based composites / Sciti D., Silvestroni L., Bellosi A. // Journal of the American Ceramic Society. - 2006. - Vol. 89, №. 8. - P. 2668-2670.

38. Monteverde F. Combined effects of WC and SiC on densification and thermo-mechanical stability of ZrB2 ceramics / F. Monteverde, L. Silvestroni // Materials & Design. - 2016. - Vol. 109. - P. 396-407.

39. Kavakeb K. Densification and flexural strength of ZrB2-30 vol% SiC with different amount of HfB2 / K. Kavakeb, Z. Balak, H. Kafashan // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2019. - Vol. 83. - №. 104971. - 8 p.

40. Li G. Effect of BN grain size on microstructure and mechanical properties of the ZrB2-SiC-BN composites / G. Li, W. Han, B. Wang // Materials & Design. - 2011.

- Vol. 32, №. 1. - P. 401-405.

41. Wang H. L. Temperature dependence of ceramics hardness / H. L. Wang, M. H. Hon // Ceramics international. - 1999. - Vol. 25, №. 3. - P. 267-271.

42. Lankford J. Comparative study of the temperature dependence of hardness and compressive strength in ceramics // Journal of Materials Science. - 1983. - Vol. 18. - P. 1666-1674.

43. Basu B. Processing and properties of monolithic TiB2 based materials / B. Basu, G. B. Raju, A. K. Suri // International materials reviews. - 2006. - Vol. 51, №. 6.

- P. 352-374.

44. Effect of open porosity on flexural strength and hardness of ZrB2-based composites / Z. Balak, M. Zakeri, M. R. Rahimipur [et al.] // Ceramics International. -2015. - Vol. 41, №. 7. - P. 8312-8319.

45. Rezapour A. Fracture toughness and hardness investigation in ZrB2-SiC-ZrC composite / A. Rezapour, Z. Balak // Materials Chemistry and Physics. - 2019. - Vol. 241, № 122284. - 16 p.

46. Jianxin D. Microstructure and mechanical properties of hot-pressed B4C/TiC/Mo ceramic composites / D. Jianxin, S. Junlong // Ceramics International. -2009. - Vol. 35, №. 2. - P. 771-778.

47. Effect of metallic dopants on the microstructure and mechanical properties of TiB2 / Z. Chlup, Z. Chlup, L. Baca [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. -2015. - Vol. 35, №. 10. - P. 2745-2754.

48. Effects of Y2O3 on microstructure and mechanical properties of ZrB2-SiC ceramics / X. Zhang, X. Li, J. Han [et al.] // Journal of alloys and compounds. - 2008. -Vol. 465, №. 1-2. - P. 506-511.

49. Strength of hot pressed ZrB2-SiC composite after exposure to high temperatures (1000-1700° C) / M. Patel, J. J. Reddy, V. V. B. Prasad [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2012. - Vol. 32, №. 16. - P. 4455-4467.

50. Correlation between phase evolution, mechanical properties and instrumented indentation response of TiB2-based ceramics / A. Mukhopadhyay, G. B. Raju, B. Basu [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2009. - Vol. 29, №. 3. - P. 505516.

51. Densification and mechanical properties of CrB2+MoSi2 based novel composites / V. Reddy, J. K. Sonber, K. Sairam [et al.] // Ceramics International. - 2015. - Vol. 41, №. 6. - P. 7611-7617.

52. Mechanical properties of hot-pressed ZrB2-MoSi2-SiC composites / S. Q. Guo, T. Nishimura, T. Mizuguchi // Journal of the European Ceramic Society. - 2008. - Vol. 28, №. 9. - P. 1891-1898.

53. Asl M. S. Microstructure, hardness and fracture toughness of spark plasma sintered ZrB2-SiC-Cf composites // Ceramics International. - 2017. - Vol. 43, №. 17. -P. 15047-15052.

54. Abrasive wear performance of zirconium diboride based ceramic composite / M. Mallik, P. Mitra, N. Srivastava [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2019. - Vol. 79. - P. 224-232.

55. Abrasive wear of ZrB2-containing spark-deposited and combined coatings on titanium alloy. II. Nonfixed-abrasive wear of ZrB2-containing coatings / I. A. Podchernyaeva, A. D. Panasyuk, V. M. Panashenko [et al.] // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 2009. - Vol. 48. - P. 435-440.

56. Microstructure and properties of atmospheric plasma sprayed (Al, Cr)2O3-TiO2 coatings from blends / M. Grimm, S. Conze, L. M. Berger [et al.] // Journal of Thermal Spray Technology. - 2022. - P. 1-13.

57. Coating technology in hydro-turbines for sediment affected power plants: A review / S. Aryal, S. Chitrakar, R. Shrestha [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2022. - Vol. 1037, №. 1. - 17 p.

58. Microstructures and property profiles of atmospheric plasma sprayed (Al, Cr, Ti)2O3 solid solution coatings / M. Grimm, S. Conze, L. M. Berger [et al.] // Journal of Thermal Spray Technology. - 2022. - Vol. 31, №. 1-2. - P 256-268.

59. A model for the oxidation of ZrB2, HfB2 and TiB2 / T. A. Parthasarathy, R. A. Rapp, M. Opeka [et al.] // Acta Materialia. - 2007. - Vol. 55, №. 17. - P. 5999-6010.

60. Ultrahigh-temperature ceramics for hypersonic vehicle applications / R. E. Loehman, E. Corral, H. P. Dumm [et al.] // Industrial Heating. - 2004. - Vol. 71, №. 1. -P. 36-38.

61. Thermochemical and mechanical stabilities of the oxide scale of ZrB2+SiC and oxygen transport mechanisms / J. Li, T. J. Lenosky, C. J. Forst [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2008. - Vol. 91, №. 5. - P. 1475-1480.

62. Rezaie A. Oxidation of zirconium diboride-silicon carbide at 1500° C at a low partial pressure of oxygen / A. Rezaie, W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas // Journal of the American Ceramic Society. - 2006. - Vol. 89, №. 10. - P. 3240-3245.

63. Opila E. J. Oxidation of ZrB2-SiC / E. J. Opila, M. C. Halbig // 25th Annual Conference on Composites, Advanced Ceramics, Materials, and Structures: A: Ceramic Engineering and Science Proceedings. - Hoboken, NJ, USA : John Wiley & Sons, Inc. -2001. - P. 221-228.

64. Tripp W. C. Effect of an SiC addition on the oxidation of ZrB2 / W. C. Tripp, H. H. Davis, H. C. Graham // American Ceramic Society Bulletin. - 1973. - Vol. 52, №. 8. - P. 612-616.

65. Kuriakose A. K. The oxidation kinetics of zirconium diboride and zirconium carbide at high temperatures / A. K. Kuriakose, J. L. Margrave // Journal of the Electrochemical Society. - 1964. - Vol. 111, №. 7. - P. 827-831.

66. Preoxidation and Crack-Healing Behavior of ZrB2-SiC Ceramic Composite / X. Zhang, L. Xu, S. Du [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2008. -Vol. 91, №. 12. - P. 4068-4073.

67. Rezaie A. Evolution of structure during the oxidation of zirconium diboride-silicon carbide in air up to 1500° C / A. Rezaie, W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas // Journal of the European Ceramic Society. - 2007. - Vol. 27, №. 6. - P. 2495-2501.

68. Carney C. M. Oxidation behavior of zirconium diboride silicon carbide produced by the spark plasma sintering method / C. M. Carney, P. Mogilvesky, T. A. Parthasarathy // Journal of the American Ceramic Society. - 2009. - Vol. 92, №. 9. - P. 2046-2052.

69. Monteverde F. Oxidation of ZrB2-based ceramics in dry air / F. Monteverde, A. Bellosi // Journal of the Electrochemical Society. - 2003. - Vol. 150, №. 11. - P. 552559.

70. A novel microstructural design to improve the oxidation resistance of ZrB2-SiC ultra-high temperature ceramics (UHTCs) / H. Zhang, D. D. Jayaseelan, I. Bogomol [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - Vol. 785. - P. 958-964.

71. Mallik M. Oxidation behavior of hot pressed ZrB2-SiC and HfB2-SiC composites / M. Mallik, K. K. Ray, R. Mitra // Journal of the European Ceramic Society. - 2011. - Vol. 31, №. 1-2. - P. 199-215.

72. Opila E. Oxidation of ZrB2-and HfB2-based ultra-high temperature ceramics: effect of Ta additions / Opila E., Levine S., Lorincz J. // Journal of Materials Science. -2004. - Vol. 39. - P. 5969-5977.

73. Eakins E. Toward oxidation-resistant ZrB2-SiC ultra high temperature ceramics / E. Eakins, D. D. Jayaseelan, W. E. Lee // Metallurgical and Materials Transactions A. -2011. - Vol. 42. - P. 878-887.

74. McKee D. W. The effects of boron additives on the oxidation behavior of carbons / D. W. McKee, C. L. Spiro, E. J. Lamby // Carbon. - 1984. - Vol. 22, №. 6. - P. 507-511.

75. Talmy I. G. High-temperature chemistry and oxidation of ZrB2 ceramics containing SiC, Si3N4, Ta5Si3, and TaSi2 / I. G. Talmy, J. A. Zaykoski, M. M. Opeka // Journal of the American Ceramic Society. - 2008. - Vol. 91, №. 7. - P. 2250-2257.

76. Peng F. Thermogravimetric analysis of the oxidation resistance of ZrB2-SiC and ZrB2-SiC-TaB2-based compositions in the 1500-1900 C range / F. Peng, G. Van Laningham, R. F. Speyer // Journal of Materials Research. - 2011. - Vol. 26, №. 1. - P. 96-107.

77. Oxidation of ZrB2 ceramics modified with SiC and group IV-VI transition metal diborides / I. G. Talmy, J. A. Zaykoski, M. M. Opeka [et al.] // Journal of The Electrochemical Society - 2001. - Vol. 12. - P. 144-158.

78. Oxidation protective TaB2-SiC gradient coating to protect SiC-Si coated carbon/carbon composites against oxidation / X. Ren, H. Li, Q. Fu [et al.] // Composites Part B: Engineering. - 2014. - Vol. 66. - P. 174-179.

79. Preparation of TaB2-SiC oxidation protective coating for carbon materials by liquid phase sintering / X. Ren, L. Wang, P. Feng [et al.] // Ceramics International. -2018. - Vol. 44, №. 9. - P. 10708-10715.

80. Effect of thermal exposure on strength of ZrB2-based composites with nano-sized SiC particles / S. Q. Guo, J. M. Yang, H. Tanaka [et al.] // Composites Science and Technology. - 2008. - Vol. 68, №. 14. - P. 3033-3040.

81. Guo S. Oxidation and its effect on flexural strength of hot-pressed ZrB2-SiC composites with VC additives // Journal of Asian Ceramic Societies. - 2020. - Vol. 8, №. 4. - P. 1239-1248.

82. Self-healing in high temperature ZrB2-SiC ceramics / A. G. Burlachenko, Yu. A. Mirovoy, E. S. Dedova [et al.] // AIP Conference Proceedings. - 2019. - Vol. 2167. -№. 1. - 4 p.

83. Thermally stimulated self-healing capabilities of ZrB2-SiC ceramics / F. Monteverde, F. Saraga, T. Reimer [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. -2021. - Vol. 41, №. 15. - P. 7423-7433.

84. Adaptation and self-healing effect of tribo-oxidizing in high-speed sliding friction on ZrB2-SiC ceramic composite / N. L. Savchenko, Y. A. Mirovoy, A. S. Buyakov [et al.] // Wear. - 2020. - Vol. 446. - P. 1-17.

85. Mallik M. Effect of Si3N addition on oxidation resistance of ZrB2-SiC composites / M. Mallik, K. K. Ray, R. Mitra // Coatings. - 2017. - Vol. 7, №. 7. - 9 p.

86. Self-healing in ZrB2-ZrC-SiC-ZrO2 ceramics / E. S. Dedova, A. G. Burlachenko, Y. A. Mirovoy [et al.] // AIP Conference Proceedings. - 2019. - Vol. 2167, №. 1. - 5 p.

87. Dynamic fracture of ceramics in armor applications / W. W. Chen, A. M. Rajendran, B. Song [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2007. - Vol. 90, №. 4. - P. 1005-1018.

88. Catalytic atom recombination on ZrB2/SiC and HfB2/SiC ultrahigh-temperature ceramic composites / J. Marschall, A. Chamberlain, D. Crunkleton [et al.] // Journal of Spacecraft and Rockets. - 2004. - Vol. 41, №. 4. - P. 576-581.

89. Mechanical and thermal properties of hot pressed ZrB2 system with TiB2 / S. Chakraborty, D. Debnath, A. R. Mallick [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2014. - Vol. 46. - P. 35-42.

90. Final-stage densification kinetics of direct current-sintered ZrB2 / A. D. Stanfield, S. M. Smith, S. Filipovic [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. -2023. - Vol. 106, №. 10. - P. 5654-5661.

91. Densification, microstructure and mechanical properties of ZrB2-SiCw ceramic composites / T. Zhu, L. Xu, X. Zhang [et al.] // Journal of the European Ceramic Society.

- 2009. - Vol. 29, №. 13. - P. 2893-2901.

92. Indentation hardness and fracture toughness in single crystal TiC0.96 / C. Maerky, M. O. Guillou, J. L. Henshall [et al.] // Materials Science and Engineering: A. -1996. - Vol. 209, №. 1-2. - P. 329-336.

93. Reaction spark plasma sintering of niobium diboride / K. Sairam, J. K. Solber, T. S. R. C. Murthy [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2014. - Vol. 43. - P. 259-262.

94. Insights into the bond behavior and mechanical properties of hafnium carbide under high pressure and high temperature / H. Liang, L. Fang, S. Guan [et al.] // Inorganic Chemistry. - 2020. - Vol. 60, №. 2. - P. 515-524.

95. Oxidation behavior of ZrB2-MoSi2-SiC composites in air at 1500° C / S. Guo, T. Mizuguchi, M. Ikegami [et al.] // Ceramics International. - 2011. - Vol. 37, №. 2. - P. 585-591.

96. Hannink R. H. J. Transformation toughening in zirconia-containing ceramics / R. H. J. Hannink, P. M. Kelly, B. C. Muddle // Journal of the American Ceramic Society.

- 2000. - Vol. 83, №. 3. - P. 461-487.

97. Claussen N. Advances in Ceramics / N. Claussen, M. Ruhle, A. H. Heuer // Science and technology of zirconia II. - 1983. - Vol. 12. - 845 p.

98. McMeeking R. M. Mechanics of transformation-toughening in brittle materials / R. M. McMeeking, A. G. Evans // Journal of the American Ceramic Society. - 1982. -Vol. 65, №. 5. - P. 242-246.

99. Butler E. P. Transformation-toughened zirconia ceramics // Materials Science and Technology. - 1985. - Vol. 1, №. 6. - P. 417-432.

100. Buyakov A. S. Effects of low-modulus BN inclusions on properties of Y-TZP ceramic / A. S. Buyakov, Y. A. Mirovoy, S. P. Buyakova // Inorganic Materials: Applied Research. - 2019. - Vol. 10. - P. 1159-1163.

101. Cook J. A mechanism for the control of crack propagation in all-brittle systems / J. Cook, J. E. Gordon // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. - 1964. - Vol. 282, №. 1391. - P. 508-520.

102. Effect of Carbon Nanotubes on Microstructure and Fracture Toughness of Nanostructured Oxide Ceramics / Y. A. Mirovoy, A. G. Burlachenko, A. S. Buyakov [et al.] // Russian Physics Journal. - 2021. - Vol. 64. - P. 390-396.

103. Temperature-dependent fracture strength and the effect of oxidation for ZrB2-SiC ceramics / H. Wang, J. Chen, P. Yu [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2018. - Vol. 38, №. 4. - P. 1112-1117.

104. Balbo A. Spark plasma sintering and hot pressing of ZrB2-MoSi2 ultra-high-temperature ceramics / A. Balbo, D. Sciti // Materials Science and Engineering: A. - 2008. - Vol. 475, №. 1-2. - P. 108-112.

105. Tribological properties of TiB2 and TiB2-MoSi2 ceramic composites / Murthy T. S. R. C., Basu B., Srivastava A. [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. -2006. - Vol. 26, №. 7. - P. 1293-1300.

106. Monteverde F. Ultra-high temperature HfB2-SiC ceramics consolidated by hot-pressing and spark plasma sintering // Journal of alloys and compounds. - 2007. -Vol. 428, №. 1-2. - P. 197-205.

107. Asl M. S. Characterization of hot-pressed graphene reinforced ZrB2-SiC composite / M. S. Asl, M. G. Kakroudi // Materials Science and Engineering: A. - 2015.

- Vol. 625. - P. 385-392.

108. Laminated ZrB2-SiC ceramic with improved strength and toughness / P. Zhou, P. Hu, X. Zhang [et al.] // Scripta Materialia. - 2011. - Vol. 64, №. 3. - P. 276279.

109. Characterization of Zirconium Diboride-Molybdenum Disilicide Ceramics / A. L. Chamberlain, G. Hilmas, D. T. Ellerby [et al.] // Advances in Ceramic Matrix Composites IX. - 2006. - Vol. 153. - P. 297-308.

110. Rezaie A. Effect of hot-pressing time and temperature on the microstructure and mechanical properties of ZrB2-SiC / A. Rezaie, W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas // Journal of Materials Science. - 2007. - Vol. 42. - P. 2735-2744.

111. Zhang S. C. Mechanical properties of sintered ZrB2-SiC ceramics / S. C. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Journal of the European Ceramic Society. -2011. - Vol. 31, №. 5. - P. 893-901.

112. Investigations on synthesis of ZrB2 and development of new composites with HfB2 and TiSi2 / J. K. Sonber, T. S. R. C. Murthy, C. Subramanian [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2011. - Vol. 29, №. 1. - P. 21-30.

113. High-pressure sintering of bulk MoSi2: Microstructural, physical properties and mechanical behavior / H. Liang F. Peng, H. Chen [et al.] // Materials Science and Engineering: A. - 2018. - Vol. 711. - P. 389-396.

114. Pelleg J. Mechanical Properties of Silicon Based Compounds: Silicides. -Springer, 2019. - 274 p.

115. Hot pressed ZrB2-SiC-C ultra high temperature ceramics with polycarbosilane as a precursor / X. J. Zhou, G. J. Zhang, Y. G. Li [et al.] // Materials Letters. - 2007. - Vol. 61, №. 4-5. - P. 960-963.

116. Mechanical properties and thermal shock behavior of hot-pressed ZrB2-SiC-AlN composites / Y. Wang, J. Liang, W. Han [et al.] // Journal of alloys and compounds.

- 2009. - Vol. 475, №. 1-2. - P. 762-765.

117. Yonenaga I. Thermo-mechanical stability of wide-bandgap semiconductors: high temperature hardness of SiC, AlN, GaN, ZnO and ZnSe // Physica B: Condensed Matter. - 2001. - Vol. 308. - P. 1150-1152.

118. Wang C. C. Nanosheet-structured B4C with high hardness up to 42 GPa / C.

C. Wang, L. L. Song // Chinese Physics B. - 2019. - Vol. 28, №. 6. - 4 p.

119. Asl M. S. Hardness and toughness of hot pressed ZrB2-SiC composites consolidated under relatively low pressure / M. S. Asl, M. G. Kakroudi, S. Noori // Journal of Alloys and Compounds. - 2015. - Vol. 619. - P. 481-487.

120. Mandal S. A study of mechanical properties and WEDM machinability of spark plasma sintered ZrB2-B4C ceramic composites / S. Mandal, S. Chakraborty, P. P. Dey // Micron. - 2022. - Vol. 153. - 14 p.

121. Singh L. K. Understanding the effect of bimodal microstructure on the strength-ductility synergy of Al-CNT nanocomposites / L. K. Singh, A. Bhadauria, T. Laha // Journal of Materials Science. - 2021. - Vol. 56. - P. 1730-1748.

122. Effect of carbon nanotubes on the properties of ZrB2-SiC ceramics / W. B. Tian, Y. M. Kan, G. J. Zhang [et al.] // Materials Science and Engineering: A. - 2008. -Vol. 487, №. 1-2. - P. 568-573.

123. Effect of multi-walled carbon nanotubes on microstructure and fracture properties of carbon fiber-reinforced ZrB2-based ceramic composite / Y. Zu, J. Sha, J. Li [et al.] // Ceramics International. - 2017. - Vol. 43, №. 10. - P. 7454-7460.

124. From random chopped to oriented continuous SiC fibers-ZrB2 composites /

D. Sciti, L. Pienti, A. N. Murri [et al.] // Materials & Design. - 2014. - Vol. 63. - P. 464470.

125. Sciti D. Processing, sintering and oxidation behavior of SiC fibers reinforced ZrB2 composites / D. Sciti, L. Silvestroni // Journal of the European Ceramic Society. -2012. - Vol. 32, №. 9. - P. 1933-1940.

126. Ultra-high temperature ceramics: materials for extreme environment applications / W. G. Fahrenholtz, E. J. Wuchina, W. E. Lee [et al.] // John Wiley & Sons. - 2014. - 464 p.

127. Guo S. Q. Mechanical behavior of two-step hot-pressed ZrB2-based composites with ZrSi2 / S. Q. Guo, Y. Kagawa, T. Nishimura // Journal of the European Ceramic Society. - 2009. - Vol. 29, №. 4. - P. 787-794.

128. Toughening effect of short carbon fibers in the ZrB2-ZrSi2 ceramic composites / J. J. Sha, J. Li, S. H. Wang [et al.] // Materials & Design. - 2015. - Vol. 75.

- P. 160-165.

129. Toughening of laminated ZrB2-SiC ceramics with residual surface compression / X. Zhang, P. Zhou, P. Hu [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2011. - Vol. 31, №. 13. - P. 2415-2423.

130. Fang Z. A dual composite of WC-Co / Z. Fang, G. Lockwood, A. A. Griffo // Metallurgical and Materials Transactions A. - 1999. - Vol. 30. - P. 3231-3238.

131. Fracture resistant super hard materials and hardmetals composite with functionally designed microstructure / Z. Z. Fang, A. Griffo, B. White [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2001. - Vol. 19, №. 46. - P. 453-459.

132. Ren X. A review of cemented carbides for rock drilling: An old but still tough challenge in geo-engineering / X. Ren, H. Miao, Z. Peng // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2013. - Vol. 39. - P. 61-77.

133. Mechanical properties of a hybrid cemented carbide composite / X. Deng, B. Patterson, K. Chawla [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2001. - Vol. 19, №. 4-6. - P. 547-552.

134. Multiscale toughening of ZrB2-SiC-Graphene@ ZrB2-SiC dual composite ceramics / Y. Cheng, Y. Lyu, W. Han [et al.] // Journal of the American Ceramic Society.

- 2019. - Vol. 102, №. 4. - P. 2041-2052.

135. Fabrication, interfacial characteristics and strengthening mechanisms of ZrB2 microparticles reinforced Cu composites prepared by hot-pressed sintering / C. Wang, H. Lin, Z. Zhang [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2018. - Vol. 748. - P. 546552.

136. Microstructure and mechanical properties of ZrB2-based ceramics / X. H. Zhang, P. Hu, S. H. Meng [et al.] // Key Engineering Materials. - 2006. - Vol. 312. - P. 287-292.

137. Lee K. N. Residual stresses and their effects on the durability of environmental barrier coatings for SiC ceramics / K. N. Lee, J. I. Eldridge, R. C. Robinson // Journal of the American Ceramic Society. - 2005. - Vol. 88, №. 12. - P. 3483-3488.

138. Pastor H. Metallic borides: preparation of solid bodies—sintering methods and properties of solid bodies // Boron and refractory borides. - Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. - 1977. - P. 457-493.

139. Raju G. B. Development of high temperature TiB2-based ceramics / G. B. Raju, B. Basu // Key Engineering Materials. - 2009. - Vol. 395. - P. 89-124.

140. Pressureless sintering of titanium diboride with nickel, nickel boride, and iron additives / M. A. Einarsrud, E. Hagen, G. Pettersen // Journal of the American Ceramic Society. - 1997. - Vol. 80, №. 12. - P. 3013-3020.

141. Mashhadi M. Effect of MoSi2 addition and particle size of SiC on pressureless sintering behavior and mechanical properties of ZrB2-SiC-MoSi2 composites / M. Mashhadi, M. Shambuli, S. Safi // Journal of Materials Research and Technology. - 2016.

- Vol. 5, №. 3. - P. 200-205.

142. Knudsen F. P. Dependence of mechanical strength of brittle polycrystalline specimens on porosity and grain size // Journal of the American Ceramic Society. - 1959.

- Vol. 42, №. 8. - P. 376-387.

143. Sciti D. Properties of a pressureless-sintered ZrB2-MoSi2 ceramic composite / D. Sciti, S. Guicciardi, A. Bellosi // Journal of the American Ceramic Society. - 2006.

- Vol. 89, №. 7. - P. 2320-2322.

144. Zhang S. C. Pressureless sintering of ZrB2-SiC ceramics / S. C. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Journal of the American Ceramic Society. - 2008. - Vol. 91, №. 1. - P. 26-32.

145. Zhang S. C. Pressureless densification of zirconium diboride with boron carbide additions / S. C. Zhang, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Journal of the American Ceramic Society. - 2006. - Vol. 89, №. 5. - P. 1544-1550.

146. Sonber J. K. Synthesis and consolidation of zirconium diboride / J. K. Sonber, A. K. Suri // Advances in Applied Ceramics. - 2011. - Vol. 110, №. 6. - P. 321-334.

147. Pressureless sintering, mechanical properties and oxidation behavior of ZrB2 ceramics doped with B4C / H. B. Ma, H. L. Liu, J. Zhao [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2015. - Vol. 35, №. 10. - P. 2699-2705.

148. Baik S. Effect of oxygen contamination on densification of TiB2 / S. Baik, P. F. Becher // Journal of the American Ceramic Society. - 1987. - Vol. 70, №. 8. - P. 527530.

149. Zou J. Pressureless densification and mechanical properties of hafnium diboride doped with B4C: From solid state sintering to liquid phase sintering / J. Zou, G. J. Zhang, Y. M. Kan // Journal of the European Ceramic Society. - 2010. - Vol. 30, №. 12. - P. 2699-2705.

150. Processing and properties of TiB2 with MoSi2 sinter-additive: a first report / T. S. R. C. Murthy, B. Basu, R. Balasubramaniam [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2006. - Vol. 89, №. 1. - P. 131-138.

151. Investigation on synthesis, pressureless sintering and hot pressing of chromium diboride / J. K. Sonber, T. S. R. C. Murthy, C. Subramanian [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2009. - Vol. 27, №. 5.

- P. 912-918.

152. Mukhopadhyay A. Ultra high temperature ceramics: processing, properties, and applications / A. Mukhopadhyay, G. B. Raju, B. Basu // MAX phases and ultra-high temperature ceramics for extreme environments. - 2013. - P. 49-99.

153. Boron-Based Ceramics and Composites for Nuclear and Space Applications: Synthesis and Consolidation: Handbook of Advanced Ceramics and Composites / Tammana S. R. C. M., Sonber J. K., Sairam K. [et al.] // Boron-Based Ceramics and Composites for Nuclear and Space Applications: Synthesis and Consolidation. - 2019. -P. 1-36.

154. Hot pressing and oxidation behavior of ZrB2-SiC-TaC composites / Kakroudi M. G., Alvari M. D., Asl M. S. [et al.] // Ceramics International. - 2020. - Vol. 46, №. 3.

- P. 3725-3730.

155. Hot pressed HfB2 and HfB2-20 vol% SiC ceramics based on HfB2 powder synthesized by borothermal reduction of HfO2 / D. W. Ni, G. J. Zhang, Y. M. Kan [et al.] // International Journal of Applied Ceramic Technology. - 2010. - Vol. 7, №. 6. - P. 830836.

156. Synthesis and properties of hot pressed B4C-TiB2 ceramic composite / X. Y. Yue, S. M. Zhao, P. Lu [et al.] // Materials Science and Engineering: A. - 2010. - Vol. 527, №. 27-28. - P. 7215-7219.

157. Loh N. L. An overview of hot isostatic pressing / N. L. Loh, K. Y. Sia // Journal of Materials Processing Technology. - 1992. - Vol. 30, №. 1. - P. 45-65.

158. Processing methods for ultra high temperature ceramics / J. K. Sonber, T. S. R. C. Murthy, C. Subramanian [et al.] // MAX phases and ultra-high temperature ceramics for extreme environments. - IGI Global, 2013. - P. 180-202.

159. Temperature dependence of microstructure evolution during hot pressing of ZrB2-30 vol.% SiC composites / B. Nayebi, M. S. Asl, M. G. Kakroudi [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2016. - Vol. 54. - P. 713.

160. Electrical and thermophysical properties of ZrB2 and HfB2 based composites / M. Mallik, A. J. Kailath, K. K. Ray [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2012. - Vol. 32, №. 10. - P. 2545-2555.

161. Solid-state properties of hot-pressed TiB2 ceramics / R. Konigshofer, S. Furnsinn, P. Steinkellner [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2005. - Vol. 23, №. 4-6. - P. 350-357.

162. Development of refractory and rare earth metal borides & carbides for high temperature applications / T. S. R. C. Murthy, J. K. Sonber, K. Sairam [et al.] // Materials Today: Proceedings. - 2016. - Vol. 3, №. 9. - P. 3104-3113.

163. High-strength zirconium diboride-based ceramics / A. L. Chamberlain, W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas // Journal of the American Ceramic Society. - 2004. - Vol. 87, №. 6. - P. 1170-1172.

164. Kinoshita M. Hot-pressing of zirconium diboride-molybdenum disilicide mixtures / Kose S., Hamano Y. // Yogyo-Kyokai-Shi. - 1970. - Vol. 78, № 2. - P. 3241.

165. Microstructure, mechanical properties, and oxidation behavior of hot-pressed ZrB2-SiC-B4C composites / M. D. Alvari, M. G. Kakroudi, B. Salahimehr [et al.] // Ceramics International. - 2021. - Vol. 47, №. 7. - P. 9627-9634.

166. Tu R. Preparation of ZrB2-SiC composites by arc melting and their properties / R. Tu, H. Hirayama, T. Goto // Journal of the Ceramic Society of Japan. - 2008. - Vol. 116, №. 1351. - P. 431-435.

167. Peng F. Oxidation resistance of fully dense ZrB2 with SiC, TaB2, and TaSi2 additives / F. Peng, R. F. Speyer // Journal of the American Ceramic Society. - 2008. -Vol. 91, №. 5. - P. 1489-1494.

168. Microstructure and mechanical properties of ZrB2-MoSi2 ceramic composites produced by different sintering techniques / Sciti D., Monteverde F., Guicciardi S. [et al.] // Materials Science and Engineering: A. - 2006. - Vol. 434, №. 1-2. - P. 303-309.

169. Neuman E. W. Processing, microstructure, and mechanical properties of zirconium diboride-boron carbide ceramics / E. W. Neuman, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Ceramics International. - 2017. - Vol. 43, №. 9. - P. 6942-6948.

170. Change in microstructures and physical properties of ZrB2-SiC ceramics hot-pressed with a variety of SiC sources / S. Kim, J. M. Chae, S. M. Lee [et al.] // Ceramics International. - 2014. - Vol. 40, №. 2. - P. 3477-3483.

171. Microstructure and mechanical properties of hot pressed ZrB2-SiCp-ZrO2 composites / X. Zhang, W. Li, C. Hong [et al.] // Materials letters. - 2008. - Vol. 62, №. 16. - P. 2404-2406.

172. Microstructures, solid solution formation and high-temperature mechanical properties of ZrB2 ceramics doped with 5 vol.% WC / H. B. Ma, Z. Y. Man, J. X. Liu [et al.] // Materials & Design. - 2015. - Vol. 81. - P. 133-140.

173. Hansen N. Hall-Petch relation and boundary strengthening // Scripta materialia. - 2004. - Vol. 51, №. 8. - P. 801-806.

174. Watts J. Mechanical characterization of ZrB2-SiC composites with varying SiC particle sizes / J. Watts, G. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Journal of the American Ceramic Society. - 2011. - Vol. 94, №. 12. - P. 4410-4418.

175. Fabrication and properties of HfB2 ceramics based on micron and submicron HfB2 powders synthesized via carbo/borothermal reduction of HfO2 with B4C and carbon / Z. Wang, X. Liu, B. Xu [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2015. - Vol. 51. - P. 130-136.

176. Formation of tough interlocking microstructures in silicon nitride ceramics by dynamic ripening / Z. Shen, Z. Zhao, H. Peng [et al.] // Nature. - 2002. - Vol. 417, №. 6886. - P. 266-269.

177. Munir Z. A. The effect of electric field and pressure on the synthesis and consolidation of materials: A review of the spark plasma sintering method / Z. A. Munir, U. Anselmi-Tamburini, M. Ohyanagi // Journal of materials science. - 2006. - Vol. 41. -P. 763-777.

178. Nygren M. Novel assemblies via spark plasma sintering / M. Nygren, Z. Shen // Silicates industriels. - 2004, №. 7-8. - P. 211-218.

179. Groza J. R. Sintering activation by external electrical field / J. R. Groza, A. Zavaliangos // Materials Science and Engineering: A. - 2000. - Vol. 287, №. 2. - P. 171177.

180. Low I. M., Sakka Y., C. F. Hu MAX phases and ultra-high temperature ceramics for extreme environments. - Hershey: IGI Global, 2013. - 93 p.

181. Spark plasma sintering of zirconium diborides / S. Q. Guo, T. Nishimura, Y. Kagawa [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2008. - Vol. 91, №. 9. - P. 2848-2855.

182. Microstructure and densification of ZrB2-SiC composites prepared by spark plasma sintering / Akin I., Hotta M., Sahin F. C. [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2009. - Vol. 29, №. 11. - P. 2379-2385.

183. The synthesis and consolidation of hard materials by spark plasma sintering / D. M. Hulbert, D. Jiang, D. V. Dudina [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2009. - Vol. 27, №. 2. - P. 367-375.

184. Gurcan K. In-situ synthesis and densification of HfB2 ceramics by the spark plasma sintering technique / K. Gurcan, E. Ayas // Ceramics International. - 2017. - Vol. 43, №. 4. - P. 3547-3555.

185. Fracture and property relationships in the double diboride ceramic composites by spark plasma sintering of TiB2 and NbB2 / D. Demirskyi, I. Solodkyi, T. Nishimura [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2019. - Vol. 102, №. 7. - P. 42594271.

186. Nygren M. Spark plasma sintering: possibilities and limitations / M. Nygren, Z. Shen // Key Engineering Materials. - 2004. - Vol. 264. - P. 719-724.

187. Heimann R. B. Classic and advanced ceramics: from fundamentals to applications. - Weinheim: WILEY-VCH, 2010. - 576 p.

188. Fahrenholtz W. G. Ultra-high temperature ceramics: Materials for extreme environments / W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas // Scripta materialia. - 2017. - Vol. 129.

- P. 94-99.

189. Tang S. Design, preparation and properties of carbon fiber reinforced ultrahigh temperature ceramic composites for aerospace applications: a review / S. Tang, C. Hu // Journal of Materials Science & Technology. - 2017. - Vol. 33, №. 2. - P. 117-130.

190. Aerothermodynamic study of UHTC-based thermal protection systems / R. Savino, M. D. S. Fumo, D. Paterna [et al.] // Aerospace Science and Technology. - 2005.

- Vol. 9, №. 2. - P. 151-160.

191. Development of multi-layered thermal protection system (TPS) for aerospace applications / D. D. Jayaseelan, Y. Xin, L. Vandeperre [et al.] // Composites Part B: Engineering. - 2015. - Vol. 79. - P. 392-405.,

192. A lightweight, high compression strength ultra high temperature ceramic corrugated panel with potential for thermal protection system applications / K. Wei, R. He, X. Cheng [et al.] // Materials & design. - 2015. - Vol. 66. - P. 552-556.

193. Justin J. F. Ultra High Temperature Ceramics: Densification, Properties and Thermal Stability / J. F. Justin, A. Jankowiak // Aerospace Lab. - 2011. - №. 3. - P. 111.

194. Welch B. J. Aluminum production paths in the new millennium // JoM. -1999. - Vol. 51. - P. 24-28.

195. Characterisation and high temperature mechanical properties of zirconium boride-based materials / J. J. Meléndez-Martmez, A. Dommguez-Rodnguez, F. Monteverde [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2002. - Vol. 22, №. 14-15. - P. 2543-2549.

196. Watson K. D. The wettability of carbon/TiB2 composite materials by aluminum in cryolite melts / K. D. Watson, J. M. Toguri // Metallurgical Transactions B. - 1991. - Vol. 22. - P. 617-621.

197. Lee C. Wear Resistance of Titanium Boride Coated Titanium Alloy Against Alumina / C. Lee, N. Tikekar, K. S. Ravi Chandran // Medical Device Materials IV: Proceedings of the Materials & Processes for Medical Devices Conference 2007, September 23-27, 2007, Palm Desert, California, USA. - ASM International, 2008. - P. 171.

198. Fang Q. Porous TiB 2 electrodes for the alkali metal thermoelectric convertor / Q. Fang, R. Knodler // Journal of materials science. - 1992. - Vol. 27. - P. 6725-6729.

199. TaB2-based ceramics: microstructure, mechanical properties and oxidation resistance / L. Silvestroni, S. Guicciardi, C. Melandri [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2012. - Vol. 32, №. 1. - P. 97-105.

200. Microstructure and properties of silicon carbide whisker reinforced zirconium diboride ultra-high temperature ceramics / X. Zhang, L. Xu, W. Han [et al.] // Solid State Sciences. - 2009. - Vol. 11, №. 1. - P. 156-161.

201. The Development of an Electroconductive SiC-ZrB2 Composite through Spark Plasma Sintering under Argon Atmosphere / J. H. Lee, J. Y. Ju, C. H. Kim [et al.] // Journal of Electrical Engineering & Technology. - 2010. - Vol. 5, №. 2. - P. 342-351.

202. In situ synthesis of ZrB2-ZrCx ceramic tool materials toughened by elongated ZrB2 grains / L. Xu, C. Huang, H. Liu [et al.] // Materials & Design. - 2013. - Vol. 49. -P. 226-233.

203. Optical properties of dense zirconium and tantalum diborides for solar thermal absorbers / E. Sani, L. Mercatelli, M. Meucci [et al.] // Renewable Energy. - 2016. - Vol. 91. - P. 340-346.

204. Processing, mechanical and optical properties of additive-free ZrC ceramics prepared by spark plasma sintering / C. Musa, R. Licheri, R. Orru [et al.] // Materials. -2016. - Vol. 9. - №. 6. - 16 p.

205. Titanium diboride ceramics for solar thermal absorbers / E. Sani, M. Meucci, L. Mercatelli [et al.] // Solar Energy Materials and Solar Cells. - 2017. - Vol. 169. - P. 313-319.

206. Ultra-high temperature porous graded ceramics for solar energy applications / R. Licheri, C. Musa, A. M. Locci [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. -2019. - Vol. 39, №. 1. - P. 72-78.

207. Zoli L. Zirconium diboride-based nanofluids for solar energy applications / L. Zoli, D. Sciti, E. Sani // Journal of Molecular Liquids. - 2021. - Vol. 322. - 7 p.

208. Multilayer ceramic composites with high failure resistance / H. Tomaszewski, H. W<?glarz, A. Wajler [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2007. - Vol. 27, №. 2-3. - P. 1373-1377.

209. Weight Function Analysis on the R-Curve Behavior of Multilayered Alumina-Zirconia Composites / R. J. Moon, M. Hoffman, J. Hilden [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2002. - Vol. 85, №. 6. - P. 1505-1511.

210. Pressureless sintering of carbon-coated zirconium diboride powders / S. Zhu, W. G. Fahrenholtz, S. C. Hilmas [et al.] // Materials Science and Engineering: A. - 2007.

- Vol. 459, №. 1-2. - P. 167-171.

211. Alliegro R. A. Pressure-sintered silicon carbide / R. A. Alliegro, L. B. Coffin, J. R. Tinklepaugh // Journal of the American Ceramic Society. - 1956. - Vol. 39, №. 11.

- P. 386-389.

212. Comparative study of reactive and nonreactive spark plasma sintering routes for the production of TaB2-TaC composites / M. Kaplan Akarsu, I. Akin, F. Sahin [et al.] // International Journal of Applied Ceramic Technology. - 2022. - Vol. 19, №. 1. - P. 332-343.

213. Role of hot-pressing temperature on densification and microstructure of ZrB2-SiC ultrahigh temperature ceramics / V. H. Nguyen, S. A. Delbari, M. S. Asl [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2020. - Vol. 93. - 10 p.

214. Fractal Dimension of the Fracture Surface of Porous ZrO2-MgO Composite / A. S. Buyakov, Y. A. Zenkina, S. P. Buyakova [et al.] // Inorganic Materials: Applied Research. - 2020. - Vol. 11. - P. 1253-1259.

215. Physicomechanical and thermophysical properties of SiC-based ceramics / V. M. Samoilov, A. N. Vodovozov, V. K. Smirnov [et al.] // Inorganic Materials. - 2011. -Vol. 47, №. 8. - P. 911-915.

216. Fabrication and properties of reactively hot pressed ZrB2-SiC ceramics / J. W. Zimmermann, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2007. - Vol. 27, №. 7. - P. 2729-2736.

217. Porous SiC ceramics prepared via freeze-casting and solid state sintering / F. Wang, D. Yao, Y. Xia [et al.] // Ceramics International. - 2016. - Vol. 42, №. 3. - P. 4526-4531.

218. Shrinkage Volume, Compressive Strength, and Surface Roughness Y-TTRIA Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystal (Y-TZP) Using Binders Variation PVA: PEG as an Alternative Dental Implants Materials / W. Widaningsih, V. Ariestania, M. N. Ashrin [et al.] // European Journal of Dentistry. - 2024. - Vol. 18, №. 01. - P. 154-160.

219. Using macroporous graphene networks to toughen ZrC-SiC ceramic / Y. Cheng, P. Hu, S. Zhou [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2018. - Vol. 38, №. 11. - P. 3752-3758.

220. Properties of ZrB2-SiC ceramics by pressureless sintering / H. Zhang, Y. Yan, Z. Huang [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2009. - Vol. 92, №. 7. -P. 1599-1602.

221. Mechanical behaviours of hot-pressed rare-earth oxide (RE= Y and La)-doped TaB2-SiC composites / S. Guo, G. Okuma, K. Naito [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2024. - Vol. 44, №. 3. - P. 1445-1457.

222. Synthesis of fine ZrB2 powders by solid solution of TaB2 and their densification and mechanical properties / W. M. Guo, D. W. Tan, L. Zeng [et al.] // Ceramics International. - 2018. - Vol. 44, №. 4. - P. 4473-4477.

223. Messing G. L. Toward pore-free ceramics / Messing G. L., Stevenson A. J. // Science. - 2008. - Vol. 322, №. 5900. - P. 383-384.

224. Mastelaro V. R. Anisotropic residual stresses in partially crystallized Li2O-2SiO2 glass-ceramics / V. R. Mastelaro, E. D. Zanotto // Journal of non-crystalline solids. - 1999. - Vol. 247, №. 1-3. - P. 79-86.

225. Soares Jr P. C. Residual stress determination on lithium disilicate glass-ceramic by nanoindentation / P. C. Soares Jr, C. M. Lepienski // Journal of non-crystalline solids. - 2004. - Vol. 348. - P. 139-143.

226. Wang S. Influence of the microstructure evolution of ZrO2 fiber on the fracture toughness of ZrB2-SiC nanocomposite ceramics / S. Wang, Y. Li, X. Zhang // Materials & Design. - 2013. - Vol. 49. - P. 808-813.

227. Stubna I. Determination of Young's modulus of ceramics from flexural vibration at elevated temperatures / I. Stubna, A. Trnik, L. Vozar // Acta Acustica united with Acustica. - 2011. - Vol. 97, №. 1. - P. 1-7.

228. Mechanical properties of ZrB2-and HfB2-based ultra-high temperature ceramics fabricated by spark plasma sintering / E. Zapata-Solvas, D. D. Jayaseelan, H. T. Lin [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2013. - Vol. 33, №. 7. - P. 1373-1386.

229. High-temperature mechanical and thermodynamic properties of silicon carbide polytypes / W. W. Xu, F. Xia, L. Chen [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2018. - Vol. 768. - P. 722-732.

230. Zhu S. Influence of silicon carbide particle size on the microstructure and mechanical properties of zirconium diboride-silicon carbide ceramics / S. Zhu, W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas // Journal of the European Ceramic Society. - 2007. - Vol. 27, №. 4. - P. 2077-2083.

231. Pressureless sintering of high-density ZrB2-SiC ceramic composites / Y. Z. Yan, Huang, S. Dong [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2006. - Vol. 89, №. 11. - P. 3589-3592.

232. Wei C. Laminated ZrB2-SiC/graphite ceramics with simultaneously improved flexural strength and fracture toughness / C. Wei, X. Zhang, S. Li // Ceramics International. - 2014. - Vol. 40, №. 3. - P. 5001-5006.

233. Demirskyi D. Flexural strength behavior of a ZrB2-TaB2 composite consolidated by non-reactive spark plasma sintering at 2300 °C / D. Demirskyi, O. Vasylkiv // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2017. - Vol. 66. - P. 31-35.

234. The effect of B4C on the microstructure and thermo-mechanical properties of HfB2-based ceramics / L. Weng, X. Zhang, J. Han [et al.] // Journal of alloys and compounds. - 2009. - Vol. 473, №. 1-2. - P. 314-318.

235. Reactive hot pressing of ZrB2-SiC composites / G. J. Zhang, Z. Deng, N. Kondo [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2000. - Vol. 83, №. 9. - P. 2330-2332.

236. Microstructure and high-temperature strength of textured and non-textured ZrB2 ceramics / W. W. Wu, Y. Sakka, M. Estili [et al.] // Science and technology of advanced materials. - 2013. - Vol. 15, №. 1. - 9 p.

237. Neuman E. W. Strength of zirconium diboride to 2300 °C / E. W. Neuman, G. E. Hilmas, W. G. Fahrenholtz // Journal of the American Ceramic Society. - 2013. - Vol. 96, №. 1. - P. 47-50.

238. Fabrication and characterization of C/SiC composites with large thickness, high density and near-stoichiometric matrix by heaterless chemical vapor infiltration / S. Tang, J. Deng, S. Wang [et al.] // Materials Science and Engineering: A. - 2007. - Vol. 465, №. 1-2. - P. 290-294.

239. Characterization of hot-pressed short carbon fiber reinforced ZrB2-SiC ultrahigh temperature ceramic composites / F. Yang, X. Zhang, J. Han [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2009. - Vol. 472, №. 1-2. - P. 395-399.

240. Xu C. Effects of particle size and matrix grain size and volume fraction of particles on the toughening of ceramic composite by thermal residual stress // Ceramics international. - 2005. - Vol. 31, №. 4. - P. 537-542.

241. Toughening of a particulate-reinforced ceramic-matrix composite by thermal residual stress / M. Taya, S. Hayashi, A. S. Kobayashi [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 1990. - Vol. 73, №. 5. - P. 1382-1391.

242. Micromechanics of machining and wear in hard and brittle materials / B. R. Lawn, O. Borrero-Lopez, H. Huang [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2021. - Vol. 104, №. 1. - P. 5-22.

243. Nisar A. Role of interfaces on multi-length scale wear mechanics of TaC-based composites / A. Nisar, K. Balani // Advanced Engineering Materials. - 2017. - Vol. 19, №. 5. - 10 p.

244. Wear behavior of SiC nanowire-reinforced SiC coating for C/C composites at elevated temperatures / H. Li, Z. Chen, K. Li [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2013. - Vol. 33, №. 15-16. - P. 2961-2969.

245. Babu P.S. Abrasive wear behavior of detonation sprayed WC-12Co coatings: influence of decarburization and abrasive characteristics /P.S. Babu, B. Basu, G. Sundararajan // Wear. - 2010. - Vol. 268, №. 11-12. - P. 1387-1399.

246. Mukhopadhyay A. K. Grain size effect on abrasive wear mechanisms in alumina ceramics / A. K. Mukhopadhyay, M. Yiu-Wing // Wear. - 1993. - Vol. 162. - P. 258-268.

247. Study on mechanism of chip formation of grinding plasma-sprayed alumina ceramic coating / C. Su, H. Tang, P. Guo [et al.] // Ceramics International. - 2023. - Vol. 49, №. 4. - P. 5951-5963.

248. Fractal characterization of ceramic crack patterns after thermal shocks / F. Qi, S. Meng, F. Song [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2019. - Vol. 102, №. 6. - P. 3641-3652.

249. Study on Precision Polishing of Alumina Ceramics / L. D. Yang, K. L. Wu, Y. M. Lai [et al.] // Materials Science Forum. - Trans Tech Publications Ltd, 2018. - Vol. 926. - P. 64-69.

250. Oxidation behaviors of ZrB2 based ultra-high temperature ceramics under compressive stress / X. Jin, P. Li, C. Hou [et al.] // Ceramics International. - 2019. - Vol. 45, №. 6. - P. 7278-7285.

251. Tripp W. C. Thermogravi metric Study of the Oxidation of ZrB2 in the Temperature Range of 800 to 1500 °C / Tripp W. C., Graham H. C. // Journal of the Electrochemical Society. - 1971. - Vol. 118, №. 7. - 5 p.

252. Enhanced oxidation properties of ZrB2-SiC composite with short carbon fibers at 1600 °C / L. He, Y. Sun, Q. Meng [et al.] // Ceramics International. - 2021. -Vol. 47, №. 11. - P. 15483-15490.

253. Oxidation of ZrB2 and its composites: a review / R. Inoue, Y. Arai, Y. Kubota [et al.] // Journal of Materials Science. - 2018. - Vol. 53. - P. 14885-14906.

254. Dynamic oxidation protective ultrahigh temperature ceramic TaB2-20% wtSiC composite coating for carbon material / X. Ren, W. Wang, T. Shang [et al.] // Composites Part B: Engineering. - 2019. - Vol. 161. - P. 220-227.

255. Dodi E. Oxidation-affected zone in the sintered ZrB2-SiC-HfB2 composites / E. Dodi, Z. Balak, H. Kafashan // Synthesis and Sintering. - 2022. - Vol. 2, №. 1. - P. 31-36.

256. Oxidation Behavior of Zirconium Diboride Nanoparticles / G. V. Kalinnikov, A. A. Vinokurov, S. E. Kravchenko [et al.] // Inorganic Materials. - 2018. - Vol. 54. - P. 550-557.

257. Thermal Oxidation of Nanosized Tantalum Diboride / A. A. Vinokurov, N. N. Dremova, G. V. Kalinnikov [et al.] // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. - 2024. - P. 1-7.

258. Peng F. Effect of SiC, TaB2 and TaSi2 additives on the isothermal oxidation resistance of fully dense zirconium diboride / F. Peng, Y. Berta, R. F. Speyer // Journal of Materials Research. - 2009. - Vol. 24, №. 5. - P. 1855-1867.

259. Guo W. M. Oxidation resistance and strength retention of ZrB2-SiC ceramics / W. M. Guo, G. J. Zhang // Journal of the European Ceramic Society. - 2010. - Vol. 30, №. 11. - P. 2387-2395.

Приложение А

Патент Российской Федерации

Приложение Б

Акт внедрения