Гидродинамические явления в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

• Автор: Китлер, Владимир Давыдович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ГОРЕНИЕ И СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ГЕТЕРОГЕННЫХ
СИСТЕМ В ПРОЦЕССАХ СВС (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1. Общие представления
1.2. Особенности СВС с участием расплавов
1.2.1. СВС с полным плавлением компонентов в волне горения
1.3. Спиновый режим горения
1.4. Формирование пористой структуры СВС-материалов
1.5. Экспериментальные методы исследований структурной
динамики СВС
1.6. Выводы по обзору
1.7 Постановка задачи
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1. Характеристика исходных порошков и приготовление реакционных смесей
2.2. Структурные исследования
2.2.1. Закалка в медном конусе
2.2.2. Приготовление шлифов
2.2.3. Металлографические исследования
2.2.4 Растровая электронная микроскопия
2.2.5: Микрорентгеноспектральный анализ
2.2.6. Рентгенографический анализ
2.3. Измерение кинетических параметров горения порошковых смесей
2.3.1. Измерение максимальной температуры горения
2.3.2. Измерение скорости горения
2.4. Исследования контактного взаимодействия биметаллических
систем методом лазерной закалки
2.5. Определение локальных динамических температурных полей в видимом диапазоне теплового излучения и определение

динамики структурных превращений на поверхности
горящего образца
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ КАПИЛЛЯРНЫХ
ЯВЛЕНИЙ ПРИ ПРОТЕКАНИИ ГЕТЕРОГЕННЫХ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
3.1. Капиллярные процессы в биметаллических системах в
условиях импульсной лазерной термообработки
3.2. Капиллярные процессы при горении проволочных скруток
3.3. Капиллярные процессы при горении слоевых систем
3.4. Выводы по главе
4. ВЛИЯНИЕ ГРАДИЕНТНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
РАСПЛАВОВ И КОНВЕКЦИИ МАР АНТОНИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОРЕНИЯ И СТРУКГУРООБРАЗОВАНИЯ ПЛАВЯЩИХСЯ ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМ
4.1. Эффекты градиентной фильтрации:
4.2. Эффекты конвекции Марангони
4.2.1. Формирование морфологии пористого продукта горения:
4.2.2. Фазоразделение в металлотермических системах
4.3. Влияние структурных параметров на динамические характеристики волнового горения и теплового взрыва
плавящихся порошковых систем
4.3.1. Динамика распространения волны горения и теплового взрыва в плавящихся порошковых системах
4.4. Выводы по главе
5. РАЗРАБОТКА ПОРИСТЫХ СВС-МАТЕРИАЛОВ
5.1. Получение огнеупорных пористых материалов и изделий с
учетом капиллярных эффектов в волне СВС
5.2. Получение пористых материалов для блочных катализаторов
с учетом капиллярных эффектов в волне СВС
5.2.1. Формирование первичной структуры блочных
катализаторов СВС
5.3. Методические основы СВС блочных катализаторов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

пор происходит фронтально с поверхности жидкой фазы к ее центру. Определена величина скорости движения этого фронта. При сравнении ее со скоростью горения сделан вывод, что поры открываются в волне горения, пока существует жидкая фаза, а за волной в закристаллизовавшемся продукте идут процессы формирования более тонкой структуры открытой пористости. На основании того, что время жизни жидкой фазы ограничено, оценен максимальный размер СВС- образца, в котором все поры будут открыты.
Таким образом, основными факторами, определяющими кинетику химического взаимодействия, фазовые и структурные превращения, являются размер исходных частиц реагентов, начальная пористость образцов, объемное содержание продуктов плавления исходных реагентов или продуктов синтеза, а также объем выделяющегося примесного газа в волне горения.
1.5. Экспериментальные методы исследований структурной динамики

Для исследования структурообразования в процессах СВС часто используется метод закалки горящего образца с последующим послойным анализом продукта [84, 85]. В зависимости от метода скорость закалки может составлять 102-Н О4 К/с.
Нри выяснении механизма реагирования и образования структуры в волнах СВС принципиальное значение имеют, методы, позволяющие следить за образованием фаз и продуктов в момент их возникновения в ходе изучаемого процесса, т. е. методы регистрации и наблюдения в реальном времени.
Авторами [86-88] разработана модельная методика, основанная на непосредственном электронномикроскопическом наблюдении
взаимодействия на образцах в виде частицы одного реагента, лежащей на пленке другого. Методика позволяет наблюдать процесс реагирования на