Ускоренное окисление меди в контексте с MoO3 и V2O5

• Автор: Климашин, Антон Алексеевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 99 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Теория высокотемпературного окисления металлов
1.2. Высокотемпературное окисление меди
1.3. Ускоренное окисление меди в контакте с легкоплавкими оксидами
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Термогравиметрия
2.2. Дифференциальная сканирующая калориметрия
2.3. Рентгенофазовый анализ
2.4. Материалография
2.5. Растровая электронная микроскопия
2.6. Газовая хроматография
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Кинетика окисления
3.2. Фазовый состав продуктов окисления
3.3. Микроструктура продуктов окисления
3.4. Взаимодействие в системах Си - Мо03 и Си
3.5. Транспортные свойства модельных композитов Мо03 - СиМо04и У205 -СиУ206
3.6. Константы скорости
3.7. Модель ускоренного окисления меди
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Высокая теплопроводность меди позволяет использовать ее в различных устройствах охлаждения, применяемых в ракетно-космической технике, ядерной и топливной энергетике и других отраслях народного хозяйства. В таких устройствах медь работает в непосредственном контакте с жаростойким сплавом (на основе №, Со или Сг) или тугоплавким металлом (У, N6, Мо, V и др.). Практика показала, что не все тугоплавкие металлы в контакте с медью обеспечивают достаточный ресурс охлаждающих устройств при повышенной температуре в окислительной атмосфере. Например, в системах Си-Мо и Си-У может происходить ускоренное окисление меди, обусловленное образованием легкоплавких оксидов Мо03 или Уг05 [1-4].
Проблема ускоренного окисления металлов и сплавов широко обсуждается в литературе, особенно в связи с так называемыми «горячей коррозией» и «катастрофическим окислением» металлов, вызванными образованием жидкой фазы в продуктах окисления [5-25]. Для объяснения ускоренного окисления металлов и сплавов, инициированного образованием жидкой фазы в продуктах окисления, были предложены растворный [26] (кислое или основное флюсование) и диффузионный [27] (ускоренный массоперенос в жидкой фазе) механизмы. Однако единая точка зрения на механизм ускоренного окисления металлов отсутствует. В настоящее время недостаточно изучена кинетика процесса, транспортные свойства и микроструктура оксидных слоев, отсутствует адекватная модель процесса ускоренного окисления металлов. В этой связи работа направлена на выявление механизмов ускоренного окисления меди в контакте с легкоплавкими оксидами и разработку модели этого процесса.

О 6 18 30 Г10~2,С
Рис. 14. Кинетика окисления меди с покрытием В1203 различной толщины при 800°С; толщина покрытия: 10'5 м 1) - 0, 2) — 3, 3) - 6, 4) - 9; к 10' кг2м" V1: 1) - 0,012, 2) - 1,6, 3) - 4,9, 3) - 21.
На рис. 15 представлена микроструктура образовавшихся в процессе ускоренного окисления меди оксидных слоев. Внешний (темный слой) состоит в основном из В12Си04. Внутренний (светлый слой) состоит ИЗ СиО И незначительного количества Си20, Вь03 и В12Си04. Концентрация Си20 и В120з скачком возрастает у поверхности меди.
Рис. 15. Микроструктура оксида на меди, предварительно покрытой В12Оз и
частично окисленной на воздухе при 800°С.