Сьогодні МАХ-матеріали користуються неабиякою популярністю, як перспективні матеріали для майбутнього застосування в різних галузях машинобудування.МАХ-матеріали – матеріали на основі MAX-фаз, що є потрійнимисполуками з загальною формулою М_n+1АХ_n, де М - перехідний метал; А – елемент IIIA або IVA групи періодичної системи елементів; Х - вуглець або азот (або обидва). Особливість цих матеріалів обумовлена будовою гексагональних кристалічних граток, в яких шари атомів елементів М і А чергуються в певній послідовності, а атоми карбону (або нітрогену) розташовуються в октаедричних порах між атомами елемента М, і полягає в унікальному поєднанні властивостей металу і кераміки. Композит Ti₃SiC₂ є типовим прикладом MAX-матеріалу, цікавим і перспективним матеріалом для дослідження. Його промислове виробництво гальмується економічною недоцільністю і складністю технологій отримання. Основна проблема при отриманні Ti₃SiC₂ полягає в присутностідомішкових фаз (TiC, TiSi₂, Ti₅Si₃, SiC і ін.), що значно впливають на експлуатаційні характеристики кінцевого керамічного матеріалу.

Основними методами отримання матеріалів на основі МАХ-фаз є гаряче ізостатичне пресування, плазмове іскрове спікання та ін. Такі методи вимагають значних витрат енергії і часу. Альтернативою їмможебути високотемпературний синтез, що саморозповсюджується (СВС)[1]. Саме тому, метою даної роботи є дослідження структури та властивостей металокерамічного композиту Ti₃SiC₂ отриманого методом СВС.Процес СВС було реалізованоза допомогою електронно-променевої установки «ЭЛА-6». Суть даного процесу полягала в тому, що пресовки з суміші порошків ТіН₂+SiC+C поміщали в вакуумну камеру з електронною гарматою, нагрівали за допомогою направленого, прискореного і сфокусованого потоку електронів для активації процесу СВС в пресовці. Морфологія та мікроструктура досліджувались скануючою електронною мікроскопією, фазовий склад контролювався рентгеноструктурним аналізом, також визначались механічні властивості випробуваннями на твердість та міцність на стиск.

Структура отриманих зразків, являла собою трифазний матеріал складу: 31,5 (±9)% Ti₃SiC₂, 9,9 (±4)%TiC та 58,6 (±16) Ti₅Si₃, що підтверджується рентгеноструктурним (рис. 1) і мікроскопічним аналізом (рис. 2).

Рисунок 1 - Дифрактограмапресовки з суміші ТіН₂+SiC+C після проходження СВС

Рисунок 2 - Мікроструктура пресовки з суміші ТіН₂+SiC+C після проходження СВС

Пористість отриманого композиту, визначена гідростатичним зважуванням, достатньо висока і складає 46 %, відповідно міцність на стиск, має досить низькі значення (σ_в^ст= 53,5 МПа), що пов’язано в першу чергу з недостатнім часом ізотермічної витримки. Проте мікротвердість отриманого металокерамічного композиту достатньо висока (HV= 15,5 ГПа). Отже, подальші дослідження будуть спрямовані на визначення оптимального часу ізотермічної витримки, після проходження процесу СВС, для отримання однофазного композиційного матеріалу, складу Ti₃SiC₂ .