Экспериментальный комплекс для исследования критических условий синтеза в механически активированных системах

• Автор: Афанасьев, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Экспериментальный комплекс для исследования критических условий синтеза в механически активированных системах
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА I. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез в режиме теплового взрыва как способ получения композиционных материалов.

1.1. СВС в режиме послойного горения

1.2. СВС в режиме теплового взрыва

1.3. Синтез твердофазных композитов с использованием

технологии механоактивации

1.4. Некоторые вопросы организации процесса твердофазного синтеза в режиме объемного воспламенения
ГЛАВА II. Экспериментальный комплекс для исследования критических условий синтеза механически активированных систем. Материалы и оборудование.
2.1. Описание экспериментального комплекса
2.2. Получение механоактивированных смесей порошков
с использованием планетарной шаровой мельницы
2.3. Экспериментальная установка для исследования динамики саморазогрева порошковых смесей
2.4. Выводы по главе II
ГЛАВА III. Экспериментальная методика исследования критических условий синтеза механически активированных систем.
3.1. Описание экспериментальной методики
3.2. Расчет энергетических характеристик специализированного реактора
3.3. Синтез в системах Ті + С, Ті + 2В

3.4. Выводы по главе III
ГЛАВА IV. Критические условия синтеза в системах Ті + С + хІ'і, Ті + 2В + хІЧі.
4.1. Критические условия инициирования теплового взрыва
4.2.Тепловые режимы синтеза при различном содержании никеля
4.3.Структурно-фазовые превращения в процессе реализации
теплового взрыва
4.4. Выводы по главе IV
Основные выводы и результаты работы
Литература

Введение
Ускорение темпов развития современного машиностроения, ставит перед материаловедами задачи получения композиционных материалов и изделий многофункционального назначения, в которых обеспечение эффективных свойств достигается наличием в структуре фаз с взаимодополняющими комплексами физико-механических, химических и других характеристик. В этом отношении, к наиболее перспективным и разрабатываемым материалам относятся порошковые системы Тл — С — № и "П-В - N1. Композиционные материалы и покрытия карбид, (диборид) — металлическая матрица имеют рекордные значения износостойкости (в частности абразивной) среди композитов на металлической основе. Однако высокая твердость указанных соединений серьезно затрудняет их использование в технологиях получения износостойких покрытий. Поэтому при синтезе используется третий пластичный компонент, являющийся инертной матрицей. Карбиды и дибориды в пластичной матрице из элементов группы железа получают, как правило, с использованием традиционных технологий металлургического производства, т.е. высокотемпературным спеканием в технологических печах при тщательном контроле атмосферы. Такого рода технологии являются весьма продолжительными и энергоемкими. Кроме того, после проведения спекания, для получения продукта в виде порошковой смеси (с целью получения твердых покрытий), продукт требует дополнительной обработки дробления и измельчения, поскольку представляет собой спекшийся монолит.
Альтернативной технологией спеканию является
самораспространяющийся высокотемперный синтез (СВС). Технологии СВС характеризуются низкими энергозатратами, простотой и дешевизной используемого оборудования, быстротой протекания процесса, чистотой синтезированного продукта. Необходимо заметить, что подавляющее число

(внутренняя активация), 2) 4 - 3, увеличение химической активности путем повышения температуры среды или мощности инициирующего источника (внешняя активация). Критерием реализации синтеза является с одной стороны, получение монофазного продукта синтеза требуемой микроструктуры, с другой, устойчивость данного теплового режима синтеза. Для непрерывного контроля процесса синтеза необходимо получать информацию о температуре среды и смеси в процессе саморазогрева. Кроме того, следует обеспечить возможность быстрого изменения температуры среды в процессе синтеза, чтобы скорость этого изменения значительно превышала скорость тепловой релаксации смеси.
2.2. Получение механоактивированных смесей порошков с использованием планетарной шаровой мельницы.
В основе технологий получения механоактивированных порошковых смесей лежит метод механической активации с использованием планетарных шаровых мельниц. На рис. 2.2 представлена схема функционирования мельницы АГО-2.
Рис. 2.2. Схема функционирования планетарной шаровой мельницы АГО-2. 1- цилиндрческий корпус, 2 - барабаны для размола порошковых смесей, 3-центрифуга, 4- емкость для размола со стальными шарами.