автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Структурные особенности и электрофизические свойства композиционных материалов на базе системы AlN-Al2O3(Al0N)-SiAlON, модифицированных тугоплавкими соединениями

НАШОПАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРА1НИ 1НСТНТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕР1АЛОЗНАВСТВА i u.I.М.4РАНЦЕВИЧА

J На правах рукопнсу

. u .j I • < w "

БОЙЦОВ Олег Фел1гсовнч

УДК 621.762

СТРУКТУРН1 ОСОБЛИВОСТ1 X ЕЛЕКТРОФIЗНЧНI ВЛАСТИВОСТ1 КОМПОЗНЦIЙ11ИХ МАТЕР! АЛ IB НА BA3I СИСТЕМИ AIN-A1/),(AlON )-S i AION 3 ДОВАВКАМИ ТУГОПЛАВКИХ СПОЛУК

(Спец|алыНсть 05.16.06. Поровкова веталургчя та конпоэиц1йн1 матер1али)

Автореферат днсертацН на эдобуття вченого ступени кандидата техн1чннх наук

КЯ1В 2000

Дисертац1ею е рукопис_

Работа виконана в Iнститутi проблей матергалоэнавства im. I.M. франиевича Иап1ональног акапемИ наук УкраГни Науковий kcpibhhk: Доктор техн1чних наук _Петровськнй ШталШ Ярославович

_Iнститут проблей иатео¡алоэнавства ¡u. I.Н. франиевича

_Зав1луючий лабораторию

0ф|ц1йн1 опоненти:

Локтор rexHiwHux наук, продесоо Солон¡н Ceoriü Михайлович.

¡нститут проблем натер ¡алоэнавства НАНУ. пров!ДНИй_НРУК99ЧЙ

CniBPQ6iTHHK

Доктор техн!чних наук, пробе сор Шлюко Волопимир Яковнч. Нац10нальннй технгчннй университет УкраГни "КиТвський П0л1техн1чннй

iнститут". npotbecoo каФелри високотемпературних иатеР1ал!в_т&

порояковоТ иеталургИ

Лров1дна орган1зац1я:

1нститут навтверпнх натер¡ал¡в iu. Бакуля HAH УкряХни

Захист В1дбудеться .2000 р. о 1Q год. на зас1данн1

Спец1ал1эовано1 вчено! ради _Л 26.207.03_

¡нститут проблем матер¡алоэнавства in. I.М.франиевнча HAH УкраГни 93Н2, НКи1В-И2ч ВУЛ,КРКИ98Н1ВСЬК9Г9 ?

3 дисертацгем ыохна ознайомитись у 6i6flioTeui 1нституту проблем натерiалоэнавства in. I.М.Францевича HAH Укра1ни

Автореферат роз1сланий ^ fe^

Автор просить Вас прислатн на адресу Ради в1дгук на автореферат (в 2-х екэекплярах). В1дгук повинен бути особисто Вани подписаний i цей П1дпис повинен бути завiрений печаткою установи, в яхий Ви працюете. Biflryx мае поступити в CneuiflisoaaHy вчену раду не nisHime як за 10 дн!в до эахисту.

Вчений секретар Слец1ал1зовано! вчено! ради

MiHaxoea P.B.

ЗЛГЛЛЬНЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РОВОТИ

Актуальность робот и.

Удосконалення сучасних технолоГ1Чних процес1в, Х1М1ЧНИХ та фазичних експеримент1в, пов'язано 13 застосуванням електротехючних матер1ал1в, як! працюють як складов! конструкцпших вузл^в 1 функц1ональних елемент^в 1 експлуатуються в екстремальних уиовах. ГПдвищення ефективност! та над1йност1 »хньо! роботи викликае необх1дн1сть розробки 1 впровадхення нових шаруватих композиц1йних матер1ал1в ¡э законом1рно-неоднор1дним роэпод1лом де-якого параметра: Х1м1чного складу, структури або электроф^зичннх властивостей. Отриман! в райках технолог!I пороиково! металургП, Ц1 матер!али мають комплекс Ц1нних властивостей, що не иожуть бути реал13ова1и будь-яким 1ншим способом.

Розроблюван! Д1електричк1 та резкстиши иатергали, як складов! шаруватого композита електротехн1чного призначення, иовпшп натн так! властивостч , як висока термост1йк!сть I ст1Йк1сть до окис-лювання, висока теплопров1дн1сть, висока ьитисть в интервал! робочих температур, заданий р1вень електроф^зичних властивостей.

Перспективними материалами для даного застосування с керам1ЧН1 композити на основ1 А1М-А1 203, що «¡стять аЮЫ i в^АЮИ. У такому композит! зерна матричной фаэи (А1М-А1203) поишпи бути захапсульован1 в оболонку з А1СЖ-а, а эв'язок мхх капсулами буде здхйснюватися' SiAlON-oвoю зв'язкою. Виходячн з потенц!Йних мохливостей складових компонент, такий материал повиннен мати високу ст1ЙК1сть до окислювання, внсоК1 электро1эоляц!й>и властивост! в сполученн! з високою механ!чною м1цн!Стю, нале значения коеф1ц1сита л!н!йного розширення при в1дносно висок^й теплопров1дност1, то повинно забезпечити його п1двищену стЫ^сть до теплових удар!в.

Реэистивн! композити 13 широким спектром застосування мохуть бути отриман! шляхом модиф^кацН складу вище зазначено! д1электрично? матриц! металопод1бннми тугоплавкими сполуками. Для визначення р1вня електропров1дност1 таких бхнарных композите ¡снуе ц1лий ряд б1льш-менш адекватних моделей, проте особливост! фориування структури фази з високою електропров1дн1стк> П1Д впливом технолог1чних чинннк1в призводять до значних в!дхилень отриманого значения в1д розрахункового.

Таким чином, для одерхання нових композиц1йних матер1ал1в ¿з заданный електроф1зичннми властнвостями в систем! аш-а!^ з

добавками А1СЖ, 51а10М 1 металопод!бных сполук, необх!дно комплексне досл!дхення законом!рностеб формування структури, Н взаемозв'язку з електроф1эичниин властивостями д!електричних 1 резнстивних матер!ал!в, що являе собою вахливу й актуальну проблему сучасного натер1алознавства. При цьому досл^дхення эапропонооано» роботн спрямооан1 на встановлення эагальних зв'язк1в: технолоНя-структу-ра-властивост1. Це дозволяс виявити эаконом!рност!, що управляють змиюю структури керан1хм та П властивост! при зимм складу { технолог!I одерхання, що, у Лицевому рахунку, дозволяе оптим!зувати властивост! стосовно до конкретно! галуз! викорнстання.

Актуальн1сть п!дтвердхуеться такох 1 тим, що досл^дхення зд1Йснюоалнся в рамках 3-х науковнх проект!в, два з який" проводилися по постановах ГКНТ, номера Гос. реестрацП 0193и028799, 01934028772.

Мета роботн - дос;пдхення I розробка

науково-обгрунтованих ефективних засоб^в одерхання методами порошково! металургП новнх композиц! йних матер!ал]& електротехн1чного призначення з високим р!внем В1дтворения властивостен на баз! системы А1М-А1203 з добавками Л1011, 5!А1(Ж та металопод!бних тугоплавких сполук, а такох технолог1чних рехин!в одерхання внроб^в методом сп1кання.

У зв'язку з цим поставлен! так.1 задач!:

1. досл1дитн взаемозв'язок фазового складу, морфолог!! структур«, елект;юф1знчн11Х властивостей 1 термост!йкост! компоэиц!йних мате:иал1В на баз! систем» А1Ы-А1.,03(А1СЖ)-8!А1(Ж с характеристиками в::х!дно1 сировини, складом шихти 1 технолог!чних рехим!в одерхання гироб1в;

2. одерхати експеримецтальн! дан! про електроф!зичн! властивост! д^електричннх 1 резнстивних композит!в, для чого:

-досл!дити електроф!зичн! властивост! А1СШ (як !ндив!дуальн! сполуки), А10Ы- I й! АКЖ-вм!щуючнх керам1к;

-досл!дити електроф!знчн! властивост! резнстивних композите, як трикомпонентннх систем: д!електрнк-пров!дник-пори;

3. встановити найб!льш в!роГ1Дну ф!эичну модель процесу поляризацП досл1дхуваних Д1електричних матер!ал!в ! законоигрност! зм1ни електропров!дност! при зм!н! структури резнстивних к.омпозит!в;

4. на баз! проведение Д0СЛ1Дхень розробити методи 1 технолог1чн1 рекомендацП одерхання сп!какням коипозиц!йного

матер!алу з градиентом властивостей як тепловипром1нювача широкого застосування.

Методи досл1дхень.

Одержання матер!ал{в. Досл1Джуван1 матер1али були отриман1 в i нститут i проблем мaтepiaлoэнaвcтвa HAH Украхнн сгНканням в середовипи азоту й у вакуум!. Вих1дна сировииа для вмготовлення експериментальних 3pa3KiB була наданг 1ПМ ЙАН УкраПж i гпдприемством "IHTEM" (УкраГнг).

Досл1дження складу i структури. Виконано з застосупанням стандартпих методик i метод1в фазового i структурного анализу, а такох «cTOfliB досл1дхення гранулометричного складу noponxis у 1ПМ HAH Ухрахни та у 4илП институту атомноГ eiiepriï îm. Курчатова (м. TpoiuK, Pocifl).

Bimip d) i зимних властивостей. Електро:!ров i дн i сть резистивних та 1золяц1йних матер1ал1в вим1рювалася в Д1апазо(м температур 20-800°С на стандартному устаткуванн! 1ПМ HAH УкраГнн.

Достов1рн1сть та обгрутован1сть результат!в дос.пджень i bhchobkîb дисертацЫноГ роСоти забезпечуеться: великою к1льк!стм експернментальннх даних, щс OTpiiMani э використанням сучасних метод1в досл^жень; статнстичнимн методами обробки даних 13 використанням сучасних програмних продукт1в; познтнвними результатами стендових icniiTin, та досл!д!ю-промислового впровадхення.

H а у к о в а новизна отриыаннх реэультат!в

Бперше проведен! систематичн1 Д0СЛ1Дження взаемозв'язку складу, структури i електроф1зичних властивостей компоэи^в на основ! AIN i А1,03, що м1стять AlON i SiAlON. Доповнено i систематезован1 дан1 про вплив добавок- активатор1в сгпкання на ц1льн!сть i електроф1зячн1 властивост1 A1N композита. Показано, що в!дносна щ1льн!сть AIN коипозит1в эб1льиуеться при використанн! oKCHfliB (активаторов сп!кання) i3 великими (в^носно Al3*) рад1усами катiонiв i зменюуеться при наявн!ст1 добавок 1э малиии рад1усами

KBTÎOHiB.

Вперше отриман! дан1 про д1електричн1 властивост1 AlON i AlON-ви!цуючих KepauiK, встановлен! механ1змк поляризацП цих матер1ал!в.

Вперше розроблен! резистивн1 композити в систем! AIN-A1ÖN-AljO,+MeX (МеХ- неталопо/рбн! н1триди, карбхди, бориди, сил1циди).

Проведено систематичн! досл^джеиня ¡хньо! структуры 1 електрофгэичних властивостей як трнкомпонентних систем: д!електрнк-пров!дник-пори. Встановлено, що фрактальна розм!рн1сть проводиого кластера (як параметр м^кроструктури) I коеф!ц!ент I моделj протыкания взаемозалегн!, що обумовлюе залехн!сть електропров1Дност1 В1Д геометричних розм1р!в композита (маситабний чинник).

Сп¡каиняи без активацН ткском вперае отрииан] функц10налыИ вироби- керам1Ч1п тепловипром1нюаач1, досл^дхено 1Х1И електроф^зичн! властнвост! й експлуата!пйш характеристики.

Практичне значения 1 реал!зац!я отрицание реэультат1в

Автором розроблений 1 впроваджений у малосергйне виробництво технолог¡чннй процес одерхання методом спекания функц!ональних вироб!в на основ! коип озицШгих (а1СЖ 1 31А10М - вм1щуючих) матер!ал!в елекгротехн!чного призначення э тмдвищеною териост1йк1стю, що в!др1зняеться високою в!дтворенн!стю (на р!вн! 85-9555) головного експлуатац!иного параметра.

Вперше отриман! дан! про ыохлив!сть керування а1Дтворенн1стю електроф1ЭИчннх характеристик на етап! одерхання иихти. Перев1рений на практиц! статист.'чний критер!й однор1дност1 пол!коыпонентних шихт ! алгоритм проект;'вання дисперсного складу шихти резистивних 1 д!електричних ыатер!ал1в; метод потокового контролю гомогенности, що забеэпечуе одерхання в умогдх лабораторного ! досл!дно-промислов-ого виробництва матер!ал!в електротехн! чного призначення з заданою вддтворенн!стю функционального параметра.

Особистий внесок здобув&ча Здобувачем особисто узагальнено результати досл1дхень, виконаних ним беэпосередньо. У випадку виконання роб1т сп^льно !з сл^вавторами здобувачу налехить внзначення задач адекватних ц1л1 роботи, форыулювання л!дходу до 1хнього виршення ! методики обробки отриманих результатов.

Дисертант особисто розробив; методику розрахунку характеристич-них коеф!ц!ент1в модел1 прот1кання; теоретико-1мов1рну методику розрахунку середнього розм1ру часток у пол1компонентних сум!шах, отриманих без подр!бнювання; методику анал1зу змиш дисперсного складу порошкових об'ект1в при розыол1-зы!шуванн!. Эдобувач досл!дхував роль добавок-активатор!в в ущ!льненн1 А1К-АЮЫ-матрнц!,

досл1джував електроф]3H4Hi властивост1 AlON-a j AlON - вмщуючих KepauiK i встановив найб1льше iuoeipHi механ!зми поляризацП цих матер!ал1В. Дисертант показав мохлив1Сть застосування статистичнких методов до анал!эу впливу пористост1 на електроф!зичн! властивост! резистивннх композит!в• а такох установив, iqo cTyniHb матричност! е iHBapiaHTou В1дносно зб1льшення зобрахення >, отхе, е об'ективним параметром М1кр0структури. Встановив взаемозв'язок uix фрактальною розм iрн i стю npoBiflHoro кластера (параметром м1кроструктури), електропров!дН1стю i характернстичними . коеф1ц1ентами модел! прот i кання « Одержав cniBßiдношення для розрахунку фрактально! розш'рност! по вiдомих параметрах м!кроструктури i установив вплив геометр!I на р1вень np0BiflH0CTi резистивних композита. А п р о б а ц i я результат!в дисерта ц i I

Голоан! полохення дисертац1йно! роботн пов!Домлен1 на 5-ти Mixнародних конференциях.

По тем! дисертац1йно1 роботи опубликовано 10 poöiT is них: 2 у вигляд! статей у науковнх журналах; 8 у зб!рннках наукових праць.

Структура та обсяг роботи.

Дисертац1я складаеться з встулу, шести розд!л!в i п'яти додатк!С. У першому розд1Л1 описаний стан проблемн по тем! роботи, в 1кших роэд1Лах описан! методи i результат« власних досл1дхень, обговорои й уэагальнен1 отрнмам! результат», приведен! загалым висновки. Список л1тератури включас 1S2 поэицП. Загальний обсяг роботи: 204 сторiнки машинописного тексту, що включас 58 малюнк1в i 44 таблиць. У додатку, що складаеться si 22 ctopihok, приведен! листинги статистичного опрацювання результате експерииент:в, описан! методи BHuipy та анал!зу деяких характеристик порошковых об'ект1в, приведен! акти про використання або випробування отриманих матер!ал!в i методик.

3MICT РОБОТИ.

У в с т у п i сформульована тема роботи, обгрунтована П актуальн1сть, описана наукова новизна i практична значим!сть дисертацП, показаний зв'язок дисертацН з науковими програмами i темами 1ПМ HAH Укра!ни, приведен! цаль i задач! досл1дхень.

В першому р о з д i л i зроблено огляд досягнень у ранках проблеми, що складае ц1ль i задач! дисертацН. На п!дстав1 анал!зу л1тературних даних установлено таке.

Ф!зичн! властивост! типу пров!дност! матер!ал!в» отриманих у

систем! Л1К-Л1,0,, визначаються наявнгстю в ни* дефектов структури, з яких найб!льше впливають пори, дом!вки 1 включения 1ншо1 фази.

Застосування оксидних добавок до системи АШ-А^Оу сприяс увольнению порошкового т!ла по р1дкофазному механ!зму э утвореннян у процес! синтезу твердих роэчин1в або вторинних сполук. Проте, систематичных досл1дхень кореляц!йного вэаемоэв'язку склад-ц!льн1сть-електроф1зичн! властивост! ц!х матер!ал!в не проводилися й у л1тератур! не описан1.

В1дсутн1сть даних про регулювання структур» компоэицпших ыатер1ал!в у систем! АШ-А1а03 при використаин! активатор!в, модиф!катор!в ! легуючих добавок у процес! сп!кання призводить до необх!дност! вивчення впливу усгх стад!й процесу на склад, структуру ! властивост! олгржуваних матер!ал!в для розробки оптимальних рехии)В виготовлення виробу.

Утворення А1'.>М-а ! 51А10Ы-ов у процес! високотемпературного опрацювання порошгЛв А1Ы-А1303 (при наявност! в!дпов!дних добавок) повинно призводитм до !стотних змхн ф1энчних (електроф!зичних ! термомехан!Чних) властивостей одерхув&них композитов, проте в л!тератур! дан! по цьоыу питанию практично в!дсутн1.

Розробка реэистнвних композиц1Й у систем! д!електрик-пров!дник в1дкривае широк! мохливост! керування електроф1Энчнимн властивостями матер1вл!в. Проте в!дсутн!сть даних про електроф!зичн! властивост! резнстивних композитов системи А1М-А1303+металопод!бн! тугоплавк! сполуки стрнмують !хне застосування в пристроях ново! технхкн.

Показано, що для розрахунку складу реэистнвних керам!чних матер!ал1В мохе бути використане наблихення модел! прот1кання, проте в1дсутн1сть едино! думки про ф!зичний зм!ст коеф!ц!ент!в р!вняння 1 1хнього взаемозв'язку з характеристиками м1кроструктури композиту обмехуе II застосування.

На п!дстав! вицевикладеного, в ц!лому, ! були сфорнульован! конкретн! задач! досл1д*ення.

Д Р У г и й р о з д 1 л присвячений опису: метод 1 в одерхання експериментальних зразк!в; методIв досл1дхення складу, м{кроструктури, електроф!эичних властивостей; метод1в статистичного опрацювання отриманих результат!в; описаний алгоритм вим!ру характернстичних коеф!ц!ент1в модел! прот!кання по експериментальному полю точок.

Досл1дхення дисперсного, х!и!чного 1 фазового складу виконано

з эастосуванням методis рентгено-фазового, «мкрорентгеноспектраль-ного, металограф!чного i електронном1кроскоп1чного анал!зу, ос дозволяють скласти достов!рн! уявлення про м1кроструктуру i фазовий склад досл1джуваних матерiaflin.

Гранулонетричнкий склад як вих1дних nopomKia, так i отриманих на 1ХНiн ocuoBi шихт, контролювався лазерним анал1затором po3uipiB частиц- "SK LAZER MICRON SIZER" у fliana30Hi p03Mipin ]0;200[ мкм.

В третьему p о з д i л i приведенi результат« досЛ1Дхень складу i структур» як вих1дних nopomxiB i шихт, так i спечених эраэки ¿«¡електричних i резистивннх ыатер1вл1в.

Для оптмм1зацН часу зм!шування в кульовому i планетарному клин] запропоновано використовувати модель "идеально!" поротково! системи, що: мае илксммально пильне упаковування часток; задовольняе умовам roMoreHHOcri: сум1И е гомогенною, якцо дисперс1я розпод1лу по класах poauipiu отримано! вихти flopiaiiioe розрахован1Й днсперсП.

Установлено, що CTyniHb увольнения композит1в системи A1N-Alj03 (AlON)-SiAlON у першу черту визначаеться температурою сп1Кання, мало . залехить в1д авидкост! п1дйому температури (в 1нтервал1 4-20°С/*в.) i часу,i30Tep«i4H0Ï вктркмси (в днтервал! 60-120 хв.). Установлено такох,. що середовище синтезу îctotho впливае на структуру i щ!льн1сть одерхуваних матер1ал1в. Застосування азоту в якост! середовица синтезу, призводить до зб1льаення гпдпосно! ц1лыюст1 досл1дхуванихиатер1вл1в1зменшенн)о середнього розм!ру зерна.

У вкладку утворення AlON-a i SiAlON-a температура сп1кання не повинна перевшцувати 1800°С, перевнщення температури призводить до неконтрольовяного росту пористост! за рахунок випару (дисоц!ацМ) летучйх компонент.

Встановлено, що в1дносна щ1льн!сть керам!ки на основ! A1N зб1-льшуеться при введежп в шихту оксидних добавок 1з великим (щодо Al5*) радiуcou xaTioHa i зменшуеться з ростом об'емного утримання добавок !з м.алим рад!усом кат i она (МалЛ.. Цифрами позначений вхдсо-тковий bmIct у mnxti добавок î3 др!бними катионами). При цьону утворення SiA10N-a в облает! 0-49.2 екв. Я О и 100 - 62.4 екв.Я Al icTOTHbo не впливае на в1дносну щ!льн1сть отриманой керам!ки.

Для пом.1тного< ефекту увольнения A1N необх!дно вводнти в пихту 6-8 об.Я оксид!в э великим радiусом - катiонiв.

Установлено, що при сп!канн! А1г03- матриц! утворення AlON-a призводить до гальмування усадки, проте присутн!сть

0 2 i 6 8 10 12 11 16 18 20 22 До5аЬки з Ьеликим psBiycori кзлиона,о5.Х..

Мал.1. Залехн1сть в!дносно? qiAbHicTi AlN- керамики dîa складу.

кремн!й-сил1катного розплаву 1нтенсиф1куе усадку нав i ть при наявностГ AlON-a. Спольне утйорення AlON-a i SiAlON-a { при скв.% Al = 87.5 та е'кв. % О = 80) приэводить до зростання пЦльносТ1 материала до 9656 Bifl теоретично ï (мал.2.)

При досл1дхенн1 ст i нкостi до окислювання AlN - к е р a u i к и "установлено, щ о максиыальну ст1ЙК1сть до

окислювання мае керамоха, у яко! зерна AlN закопсульои&кi в AlON-ову оболонку. Мгнгмальну cTiHKicTb до окислювання мае керамока, що мостить як зернограннчну фазу алк>мп<ат калькою (СаО-ха1303) i- cao, сегрегований у стнках трьох зерен.

Показано, що сутевому знихенню коеф1цоснта л1нойного розширення i TepMOCTiflKOCTi Al 30 3-матриц1 сприяють добавка, що утворюють AlON i SiAlON. В¿дм!иною рисою структур» апал¡эованих зразкхв с те, що в них зерна матрнчноо фази закапсульован1 в оболонку з AlON-a (до складу шихти входить A1N) або SiAlON-a (до складу шихти входить AIN, Si3N4 i Si03). Отхе, зб1льшення термост1йкостi Al 203-A10N-SiAl0N-KOMno3HTiB пов'язано з

зб!льшенню Мал.2. Залехн1сть водносно1

щ!льн]ст1 Al203 керамики вы складу

утворенням фрагмеитарних структур при виконанн! спдвв^дношення: Е1>Ел»о1> а1<ал1»« (>идекс 1 взноситься до зерногранично! фази), що в1дпов1дае умов! макси-мально! термост1йкост1 гетерофаэних матер1ал!в.

В четвертому р о а д I л 1 приведен! результаты дослгдхень електроф1зичних властивостей електротехн1ЧИИх иатер1ал!в на баз1 А1Ы-А1 при наявност1 А ЮН- ! 5!А10И-а.

Установленно, цо для в1дтворення номиналу (на Р1ВН1 85-95%) д»еяектричних 1 реэмстнвних характеристик херам^с на основ! А1Н-А1301 на етап1 готування шихти необх1дно сформувати такий структурннй стан, коли розпод1Л компонент по об'ему вихти е статистично р1вном1рним.

Показано, що температура í середовище синтезу композитов ¡стотио вплиаають на Д1електричн1 характеристики композицойних матер!ал1В на основ! А1303-А1Л. Перевищення температуря в1д оптимально! (Топтим' = 1800°С) призводить до росту пористост! 1 зб!львеннк> дефектност! структурних елемент1в за рахунок дисоц!ацП скаладових компонент, що викликас зб!льпення диелектрично! проникност! (е) 1 глибини дисперсП в облает! низьких 1 радиочастот. При сп:кан!и зразкхв в азот! глибина дисперсП ¡стотно энихуеться, що пов'язано з пригн!ченням дисоц!ацН складових компонент як сл!дство, утворення мена дефектных структурних елемент1в (зерен).

Приведено результат« дослЗхень вплнву залишково! пористост! на д1електричн! 1 резистивн! характеристики композите. Показано, що для одерхання матер!ал1В 13 стабильными диелектричними характеристиками необх1дно, щоб эаливкова порист1сть матер^ал^в не перевпщувала 5%.

При досл!дхенн! д1електричних властивостей ряду АКЖ 1 5!А10Я-вм)щуючнх матер!ал1В, установлено таке. Утворення А10Л-а по мехах зерен (матриця А!/},) призводить до достатньо високого значения дисперсП диелектрично! проникност! (е) 1 внннкненни релаксац1йного максимуму на частотой залехност1 гвб (мал.Э). При сп!льному утворенн1 АЮИ 1 ЭГАКЖ (А1М-510а-31 зЫ4 добавки в А1/>, -матриц») в1дбуваеться зменшення дисперсП е 1 знихення проте в облает!

високих (10107 Гц) частот спостер1гаеться зб1льоення 1вб, що пов'язано з наявн!стю стклофази в композит! ! "м!грац!ею" у каналах Ь-5!]Н4 слабозв'язаних !он1в.

Добавка 8 об. % БЮ} в А1,03-матрицю (АЭ1 состав) призводить до

практично лин{бного знихення е а частоте»! а на частотней залехност1 tgS, в област1 частот Ю'-Ю1 Гц наблюдаеться зростання тангенса кута д1елехтричннх втрат, причоиу 01лыж вирахеннй, híx у випадку A.V3 состава( цо св»дчнть о npHcyTHOcTi эерногранично! стклофазн.

■1 tg6

10Э 10* ю5 ю6

V. Гц

} — (»ini ftn3 |

рис.3. Частотна эалехнгсть 6 i tgS KepaMÍK на ochobí AlyO, is добавками: AN1- б oC.XAlN-,

AN3- 16 06.SAIN+6 об.Х SijW4+8o6.SSiOa.

t-дб

(4SI — ftS3 )

рис.4. Частотна залехн1сть с i tg6 xepaMix на осиob i Al,0, i3 добавкаиии: ASI- 8 об.Х SiO,;

AS3- 6 06.XAIN+ 9 об.Х SiJN4 +1206.X SiO,.

Сп1льне утворення AlON i SiA10N-a (AH3 i AS3 склади) призводнть до частотно! CTa6ifliaa«iI Д1електричних характеристик, а глибина

дислерсН np« "biihhsshhí" механизму uirpaqiflHol поляризацП з&ливаеться, достатньо малою 0.05 - 0.09.Установлено, цо головним механизмом поляризацП керам1чних uaTepianiB цо «¡стять A ION i SiAlON в облает! частот V кГц - 1 Мгц е uirpauiÜHa i ¡онно-релаксаЦ1Йна поляризац1я слвбозв'язаинх hocííb.

При ДосЛ1Дхенн1 електроф1зичних властивостей AION, як 1нлкв1Дуально1 сполуки, нами установлено, ио дисперсия е в облает! ннзьккх i радиочастот визначаеться: uirpauiiiHoo i

i онно-релаксационною пол яризац i ею слабозв' язаних hocííb. Установлено такох наявн1сть у A10N пасток захоплення з енерг»ем актива^ í 0.3 эв., утворення яких пов'язано з порушенням CTexioueTpiü (дефекти HecTexioMeTpuIl утворених сполук. Водночас тип дефектов эалишасться не ясним, нохливо, це дефекти нестех1ометри1, пов'язан! з хибою кисню, або доншками, локализованный на kbtíohhux ваканс»ях.

В п'ятому р о з д i л i приведен! результати Д0СЛ1Дхень KOHueHTpauii'iHOi залехност! пров1Дност1 резистнвних KOMnoaHuiñ на баз«' A1N-AION-A1,03. У якост! пров^дноГ фази використан»: TaN, ZrC, HfC, MoSij, HfN, B4C, TiB,, NbC, TaC, SiC.

Для ycix доел¡дхуваних резистивних компознц|й cnocTepiгаеться picT nopKCTOCTi э> зб1льшенняи концентрацП пров1дннх включснь. При иьоыу icHye критична концентрац1я пров1Дних включень (Х^р), до котро! пори не е структурный елементом пров!дного кластера. Для виэначення запропоноване сп1вв!дношення (1).

де Хс- порiГ протыкания, П-пористость, v=0.9.

Резистквн! композктн розглянут1 як трикоипонентн1: Д1електрик-порн-пров1дник i за аналогi ем 3Í звичакнимк тркюмпонентннми системами поданi в барицентричннх координатах.

На кап.5 показаний трккомпонентний трнкутник. У облаетi (А) нонолхтного 1зраэк« немае. У облает! (В) (до порога протыкания) ¡золяц!йна матриц« мхетить 1эольовак1 пори й 13ольован1 пров iahí частки. У облает! (С) утвориться провхдний кластер, але поря йому не належать i не впливають на npoBiAHicTb. У облает! (D) пори утворять статистично випадков! скупчення э розм!ром больше "д!р" у пров!дному кластер!, цо руйнумть провiднi зв'язки 1 знихують пров!дн!.сть систенн.

DOPE

Области стаб1льност! електрофгзичних властивоетей реэистивниг* композите е область (С), ые*1 яко! иохуть бути розрахован1 по в!домкх параметрах структур».

Для зб1льшення облает1 структурно! стаб1льност1 (область С) необх1дно м»н1м1зувати значення порога Хс, що досягаеться добором зернового складу при викокаши умови ¿оол-/<1т,ров. <<! 1. А такох эсувом З^р,,,.. в область великих концентрац1Й.

Установлено! по ступ1нь иатричност!, як параметр мокроструктури, не залехить В1Д збольшення зобрахення. при якому виконане досл1дхення м1кроструктурн.. Цей параметр був використаннй для розрахунку фрактально! розм1рност! (б) кластеру у пороз! протыкания. Вияоилося, йодля кваз1двувум!рних прогмдних кластерыв, структура якнх показана на нал.6, фракгальна роэм!рн|сть довхикн кластера й ¡ндскс I ровняння лрот1кання зб^гаються, для ква31Трьохвим1рних систем (мал.7) ¡ндекс I збогасться з фрактальною розм1рн1стю плова пров1дного кластера.

Д1елегтриг

ПрОВШВШ

Мал.5. Д>аграма трикомпонентно! системи д!електрнк-пори-пров1дник.

.........

*• »

»«в *

| »

а * « . •» .

■««

ч»

* • г

»

4 »«

I - f£

* •• * ♦ »

« ry *

+ L *t ш * ,% • *V ► • * ' • lie ' *

Г .. г?,«.»-

* * .. * г'-- . ' • = •

Мал.б.

Мал.7.

Запропомовано ыиввмношення (2) для розрахунку I у пороз 1 протгкання,

а-ш...."*^*-. (2)

Ят

де Яш, И<1-розм1ри пров!дних ! не пров1дннх часток; а,Ь,с-геометричн! розыхрн резистнвно! облает!, М- повна к1льк!сть пров^дннх включень.

Вэаемозв'язок и1х индексом I иодел1 прот»кання 1 фрактальном розм!рностю проводного кластера обумовлюе залехн1сть пров!дност! в1д геоыетричних розм!р1В резистнвно! облает! (масштабнин чинник), цо продеионстровано на Мал.8, Мал.9, де показана залехн1сть гштомо! пров!диост1 композицП А1М-аЮЯ+Мо312 (Мал.9) » композицН А1Н-А10Н+35% Т»В2 (Мал.8) при р!зному в1дношенн! довжини до д1аметра (Ь/0) зразка.

.8 а .2

1 .6 2 ВгЭношення L/D

2 .8

ек сперим,

тесретич.

Мал.8.

В шостоху розд1л1 описан! технолог!чн1 прккципи одержання шаруватих композит1в з орган!зованою макроструктурою - керамочних гепловипрои1нювач1в. Обгрунтовано виб1р: складу 13оляц1йно! матриц! 1 пров!дних включень; методу формования керам1чних прошарк!в; температуро-часозих рехим1в спекания виробу. Приведено результат Д0сл1Джень експлуатац1Йних характеристик

- 1_уО=3 —|_/0=1

Мал.9.

керам!чних А1СЖ 1 Б^АЮЫ - тпщуючих теплопнпроипиопач^в.

Показано, цо в интервал! робочнх температур Э00-800°С спечены» тепловипроч1Н»ввч мае ряд персваг у пор1внян)м з! стандартннми нагр1оачами.

ЗАГАЛЬН! ВНСНОВКН

1. В робот! вперше отримано нов! компознц!йн! матер1али на баз! снстеми А1М-А1103( АЮК)-5! АЮЫ 31 зб!лыпеною термост!йк1стю та ст1йкист» до окисления.

2. Систематизовано уявлення про взаенозв'язок м1х фазовим складом, морфолог!ею структури,- електроф!зичнимн властивостями, термост!йк1стю та ст!йкистю до окислення композиц!йннх А!0Ы-8!А10Ы вм1щуючнх ыатер{ал!в.

Показано цо, ступ1нь уц!льнення матерхалхв систем« А1Н-А1203 (АЮЛ)-5!А1(Ж, у перву чергу, визначаеться температурою сп1кання I середовнцем синтезу композицН, мало залехить в!д швидкост! п!дному температуря (в !нтервал! 4-20°С/хв.) ! часу !зотерм!чно! витримки (в 1нтервал160-120 хв.). При цьому показано, цо в1дносна пильн!сть А1М-керам1кя зб1лы>ует1>ся при наявност1 оксид!в- активатор1в сп!кання з великим радиусом кат!он!в (в1дносно А1э*) 1 зменшуеться э ростом об'емного вм!сту добавок з малими рад!усамн кат!он!в. Такох показано, цо утвоэення АЮИ-у призводить до гальмування усадки,

проте присутн1сть кремн1й-сил!катного розплаву онтенсиф^куе усадку нав1ТЬ при наявност! АЮН-а. Застосування азоту в якост! середовища синтезу призводить до зб1львення в Сносно! щ!льност1 1 зменоенню середнього рози1ру зерна.

Показано, що у випадку утворення А10Ы- I 51А10М-а температура сгпкання не повинна перевищувати. 1800°С. Перевнщення температуря призводить: до росту пористост1; до зб1льшення дефектное^ структур-них елемент1В за рахунок днсоц^ацП складових компонент, цо виклнкас зб1льшення диелектркчно! проникност! 1 глибинн дисперсП в облает! ниэьких 1 радиочастот.

Встановлено, цо вид!лення АЮН-у по мехах зерен А1М, або 8!А10Л-у по мехах зерен А1£3 приводить до зменьвення коеф!ц!ента л!н1йного розширення та зб!льшення термост!йкост! композита.

3. Вперше отримано експериментальн! дан! про частотну залех-н1сть диелектркчно! проникност! ! тангенс! кута д!електричних втрат А10Л, як П)днв1дуально! сполуки. Обговорен! найб!льше ¡иов1рн1 меха(иэми поляризацП Ц1С1 сполуки.

Установлено, що головним механ!змом полярнзацП керам!чних материалов, що м!стять АЮЛ ! 51АЮ\-и, е м1грац1Йна ! ¡онно-релак-сац!йна поляризац!я слабозв'язаних носПв. У випадку сп1льного утворення АЮЫ ! 5!А!ОН-а спостерогаеться частотна стаб1л1эац!я д!електричннх характеристик, цо виявлясться в зменшенн! глнбнни дисперсН при "вимиканн!" механозму м1грац1ЙноГ полярнзацП до 0.05 - 0.09.

4. Вперше установлено, цо розм!рн!сть проводного кластера резисТивного композита, як параметр м!кроструктури, е фрактальном 1 пов'яэана з ¿ндексом I модело прот1кання, що обумовлюе залехомсть проводност1 в!д геометричних розм^в композита (масштабний чинник).

Показано, цо для дано! морфолог И м!кроструктури !снуе критичне значения пористост!, до котро! пори не налехать пров!дному кластеру ! не впливають на пров!дн!сть резистивного композиту.

Вперше отрииаи! дан! про иохливость серування в!дтворенн1стью властивостей типу пров!дност! многофазного композита за рахунок формування такого структурного стану, при якому шихта пол!модальна ! задовольняе критеопо максимально! ц1льност! упаковування часток, а розпод!л компонент однор1дний в статистичному значенно.

5. Сформульован! рекомендац!! по одерханн» сп1канням керам!чних тепловкпром1нпвач1в с температурою поверхн! 800°С, потухн!стю

тепловид1лення порядку 3.5 Вт/cu3 с ннзьким значениям коеф^ента теплового опору, що эабезпечуе можлив!сть б^льш ¿нтенснвногс прнмусового теплообмену на поверхн! виробу в nopiBHSHHÍ з 1снуючими. СПИСОК ОПУГЛIКОВАНИХ РОБIT АВТОРА ПО TEMI ДИСЕРТАЦП

1. Бойцов О.Ф., Петровский В.Я. Влияние добавок активаторов спекания на уплотнение нитрида алюминия // Порошковая металлургия. -1999. -N5/6. -С.20-24.

2. Бойцов О.Ф.i Петровский В.Я. Электрофизические свойства A10N содержащих керамик // Там же -1999. -N7/8. -С.8-12.

3. Бойцов О.Ф., Васньов С.В, Копань B.C. Петровський В.Я. 3aKOHOMÍp-hoctí к i нетики подр1бнення порошив тугоплавких сполук та механ1ч-ного легування метал1чних nopooKÍB. Частина 1. Загальн! законом iрностi smíhh дисперсного складу при подр1бнюванн1 i механичному легуванн! //Bíchhk Ки1вського университету. -1999. -N2. -С.426-430.

4. Бойцов О.Ф., Васнев С.В, Копань B.C. Петровский В.Я.

Частина 2. Прогнозування дисперсного складу при подр1бнюваннí í мехшпчному легуванн* //Том же -1999. -N3. -С.354-357.

5. Бойцов О.Ф., Васнев С.В, Копань В.С, Петровский В.Я. Методика розрахунку середнього розмару частот многокомпонентно! порошково! сум¿пл. //Там же. -1999. -N3. -С.350-353.

6.Бойцов О.Ф., Петровский В.Я. Влияние фрактальной размерности перколяционных кластеров на электрическую проводимость // Wspó-lczesna ceramika wybrane technologie i metody bada/i / Pod red. J.Ranachowski, J.Rabbe. -Warszawa : ATOS, 1998. C.213-238.

7. Бойцов О.Ф., Петровский В.Я. Формование лент методом прокатки из порошков нитрида бора // Там же. С.95-101.

8. Бойцов О.Ф., Петровский В.Я., Гетьман О.И. Роль пористости в формировании структуры градиентного композита // Howe kierunki technologii i badañ materialowych / Pod red. J.Ranachowski, J.Rabbe, W.Petrovski. -Warszawa : ATOS, 1999. C.317-320.

9. Бойцов О.Ф., Петровский В.Я., Скороход В.В. Матричность структуры и размерность проводящего кластера в композите типа изолятор-проводник // Там же. С.341-344.

10. Бойцов О.Ф., Петровский В.Я.Методика расчета характеристических коэффициентов модели протекания //Nowoczesne metody badañ i technologie materialów ceramicznych. Pod red. J.Ranachowski, J.Rabbe. -Warszawa : ATOS, 1997. C.181-186.

Бойцов О.Ф. Структурно особливост1 i електроф1зичн1 властивост1 композицмших uaTepiaJiia на 6a3i снстеми AlN-Alj03(Al0N)-SiAl0N, з добавками тугоплавких сполук. Рукопис.

Дисертац1я на конкурс ученого ступеня кандидата TexiiiMHiix наук за фахом 05.16.06 - Порошкова металург1я i кокпознц;йн1 матер1али. 1нститут проблем матер1алознавства HAH Украïnit, Khïb, 2000.

Дисертац1я присвячена комплексному досл1дженню законом1рностей форкування структури компознц1йних матер1ал1в у систем! AlN-Alj03, модиф1кованих AI0N, SiAlON-ом i металлоподобными тугоплавкими сполукиыи, ïî взаемозп'яэху з электрофизическими властнвостями д1електричних i резистивних матер1ал1в, з урахуванням технолоНчних особливостей одержання Biipoöin ¡з них методом сп1кання.

Метою роботи е досл^дхення i розробка науково-обгрунтованих ефективних cnoco6in одерхання методами порошкова! иеталургП нових компознц1Йних матер1ал1в електротехн1чного прнзначення з високим ■piBHeu в!дтворення властивостей на баз! систем» AJN-Al303 при наявност1 A10N i SiAlON, а такох домшок тугоплавких сполук.

В po6oTi установлено, що утворення AlON- SiAlON-y пр5!воднть до зниження коеф!Ц1ента липйного розпирення i зб^лыиенню tcpmoctîiï-KocTi корундовое матриц!.

Показано, що сп1кання а1303- матрицi, що супррводдусться утворенням AlON-a, призводить до гальмування усадки, проте наяв»исть кремний-силикатного роэплаву И!тенснф1куе усадку навить у його присутност1.

Дослужено д1електричн! характеристики корундовой матриц!, модиф1ковано! AlON i SiAlON. Установлено,.що у випадг.у спального утворення AlON i SiAlON спостер1гаеться частотна стаб1Л13ац1я д^електричних характеристик, що виявляеться в зменшенн! глибини дисперсП при "вимиканн!" механизму MirpauiHHOï поляризацП до 0.05-0.09.

Доповнено i систематизовано дан£ по впливу добавок- активатор1в спхкання на пЦлыисть i електроф1знчн! властивост1 керам1чних композит!в на 6asi AIN.

Показано, що в i дносна вильнуть xepaMiKH на ochobî AIN зб1льшуеться при наявност1 оксидов-активаторов сп!кання з великим рад1усоы катiонiв (в1дкосно Al3*) i эменшуеться з ростом об'емного вм!сту добавок з малыми радиусами KaTioHiB, а наявн1сть SiAlON не впливае на увольнения AlN матриц!.

Установлено, що вид!лення оксинитрида AlON по межах

зерен AIN сприяе зб^льшенню ctïhkoctî до окислювання алюмонктридной матриц!.

Вперше отриман! дан! про д!електричних властивост! AlON ! AlON-BMinjyio4Hx xepauiK, обговорен! найб!льше iuooipui Mexaniami поляризацН цнх матер!ал!в.

На 6asi AIN, модиф!кованого AlOfi-ом, створено резистивн! композит», досл1дхуван! !хня структура i електрофозичн! властивост! як трикомпонентних систем: д!електрик-пров!дник-поры. Установлено, що модель протiкання адекватно описуе концентрационную заленисть пров!дност! таких композит!в, а фрактальная p03Mipiiicxb пров!дного кластера (як параметр макроструктур«) i коеф1цоент t модел! прот!кання взаемозалехнi, що обумовлюс залежи¡сть провiдностi вод ■геометричннх posMipiB композита (масштабний чинник).

0птии1зован1 ретин одерхання вироб!в i3 A1N-À1503, показано, ио у випадку утворення AlON-a i SiA10N-ou температура спххання не повинна перевищувати 1800°С. Перевищення текпературн прлзводить: до росту пористост!; до зб!льшення дефектност! структурных елементов за рахунок днсоцоацП составляющих компонент, що викликае зб1льшенпя диэлектрической проннкност! ! глибини дисперсП в облает! низьких ! рад!очастот.

Вперше отриман! да>1 i про мохлнв1сть керування в!дтворенн!стыо ком{налу (на piпи ! 85-95%) електроф!зичннх характеристик на eTani одерхання шихти.

Сп1канням отриманий Kepauimimi тепловипром!нювпч з робочою температурою поверхно 800°С, потухн!стю тепловыделения порядку 3.5 Вт/см'.

Ключов! слова: керамика, макроструктура, анал1э, електроф1знчн1 властивост!, модель прот1кання, д1електрнчн1 матероали, резистивн! натер!али.

Бойцов О.Ф. Структурные особенности и электрофизические свойства композиционных материалов на базе систекы AlN-Al203(AlON)-SiAlON, модифицированных тугоплавкими соединениями. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалы. - Институт проблем материаловедения HAH Украины, Киев, 2000 г.

Диссертация посвящена комплексному исследованию закономерностей формирования структуры композиционных материалов в системе AlN-Al203, модифицированных A10N, SiAlON-ом и металлоподобными тугоплавкими соединениями, ее взаимосвязи с электрофизическими свойствами диэлектрических и резистивных материалов, с учетом технологических особенностей получения изделий из них спеканием без давления.

Целью работы является исследование и разработка научно-обоснованных эффективных способов получения методами порошковой металлургии новых композиционных материалов электротехнического назначения с высоким уровнем воспроизводимости свойств на базе системы AlN-AljOj в присутствии A10N и SiAlON, добавок тугоплавких соединений, а также технологических рехимов получения изделий методом спекания.

В работе установлено, что образование AION- и SiAlON приводит к снихению коэффициента линейного расширения и увеличению термостойкости корундовой матрицы. Показано, что спекание А1203- матрицы, сопровождающееся образованием AlON-a, приводит к тормохению усадки, однако наличие кремний-силикатного расплава интенсифицирует усадку даже в его присутствии. Исследованы диэлектрические характеристики корундовой матрицы, модифицированной A10N и SiAlON. Установлено, что в случае совместного образования A10N и SiAlON наблюдается частотная стабилизация диэлектрических характеристик, проявляющаяся в уменьшении глубины дисперсии при "выключении" механизма миграционной поляризации до 0.05-0.09.

Дополнены и систематезированы данные по влиянию добавок-активаторов спекания на плотность и электрофизические свойства керамических композитов на базе A1N. Показано! что относительная плотность керамики на основе A1N увеличивается в присутствии оксидов-активаторов спекания с крупными катионами и уменьшается с ростом объемного содержания добавок с мелкими катионами, а наличие SiAlON не влияет на уплотнение A1N матрицы. Установлено, что выделение оксиннтрида AlON по границам зерен AIN способствует

увеличению стойкости к окислению алюыонитридной матрицы.

Впервые получены данные о диэлектрических свойствах AlON и AlON-содерхапнх керамик, обсуждены наиболее вероятные механизмы поляризации этих материалов.

На базе A1N, модифицированного AlON-ом, созданы резистивные композиты, исследованы их структура и электрофизические свойства как трехкомпонентных систем: изолятор-проводник-лоры. Установлено, что модель протекания адекватно описывает концентрационную зависимость проводимости таких композитов, а фрактальная размерность проводящего кластера (как параметр микроструктуры) и коэффициент t модели протекания взаимосвязаны, что предопределяет зависимость проводимости от геометрических размеров композита (маситабный фактор).

Оптимизированы режимы получения изделий из AlN-AljO,, показано, что в случае образования AlON-a и SiAlON-ов температура спекания не должна превышать 1800°С. Превышение температуры приводит: к росту пористости; к увеличению дефектности структурных элементов за счет диссоциации составляющих компонент, что вызывает увеличение диэлектрической проницаемости и глубины дисперсии в области низких и радиочастот.

Впервые получены данные о возможности управления воспроизводимости номинала (па уровне 85-95%) электрофизических характеристик на этапе получения шихты.

Спеканием без давления получен керамический теплоизлучатель с рабочей температурой поверхности 800°С, мощностью тепловыделения порядка 3.5 Вт/си2.

Ключевые слова: керамика, микроструктура, анализ, электрофизические свойства, модель протекания, диэлектрические материалы, резистивные материалы.

Boytsov O. Structural peculiarities and electro-physical characteristics of compositional materials on the system basis A1N-A1 jOjiA ION)-S iAlON with additions refractory combinations. Manuscript.

Candidate dissertation on technical sciences on specialty 05.16.06- Powder metallurgy and composite materials. Institute for Problems of Materials Science NASc of Ukraine, Kiev, Ukraine, 2000.

Thesis is dedicated to the complex investigation of foundation regularities of compositional materials structure in the system AIN-Al .Oj, modified AlON, SiAlON and refractory combinations, its correlation with electrophysical characteristics insulator and conductor materials, with technological peculiarities of obtaining from them goods sintering.

The aim is the investigation and cultivation of scientific-founded effective methods of obtaining the newcompositional materials of electrotechnical nomination with the high level of reproduce of characteristics on the system basis AlN-AljOj with the AlON and SiAlON modified by refractory combinations, and technological conditions of obtaining from them the goods of sintering.

It's determined that the foundation of AlON and SiAlON beds to reduction of factor expansion and increase of termal stress resistance of AljO, ceramic materials. It is proved that sintering AljOj-matrix, which leads to formation of AlON leads to put the brakes on sintering. The insulator-characteristics of Al/Jj ceramic materials, modified AlON and SiAlON are investigated.

Conductor materials are created on the basis of AlN-Alj0j(Al0N)-SiA10N system, the is structure and electrophysical characteristics have been investigated. It is determined that the approximation of percolation model describes adequately the concentration dependence conductor of such composites, and fractal dimensional percolation clasters and coefficient (t) percolation model are linked which pre-determines the dependence from geometrical sizes of composite.Modes of operation of obtaining good from AIN-A1 fix have been determined and it has been displayed that in case of foundation of AlON and SiAlON the temperature of sintering should not exceed 1800*C.

The key-words ceramics, microstructure, analysis, electrophysicss, percolation, resistor materials, insulator materials.