Исследование влияния теплофизических условий синтеза на процессы структурообразования в гетерогенной порошковой смеси титан - алюминий

• Автор: Василенко, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 104 с. : ил.

Глава Е Самораспространяющийся высокотемпературный синтез как способ получения интерметаллических соединений.
1.1. Физико-химические процессы при взаимодействии бинарных металлических систем с интерметаллидами на диаграмме состояния.

1.2. Некоторые вопросы теории теплового взрыва.

1.3. Экспериментальные методы реализации теплового взрыва в гетерогенных конденсированных системах.

1.4. Специфика структуро и фазообразования в системе титан-алюминий.

Глава II. Критические условия теплового взрыва в гетерогенных системах с учетом кинетики образования интерметаллидной фазы.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Критические условия теплового взрыва для случая линейного закона торможения.

2.3. Критические условия теплового взрыва при взаимодействии компонентов по механизму реакционной диффузии.

2.4. Выводы по главе И.

Глава III. Экспериментальное исследование критических условий теплового взрыва при синтезе бинарной порошковой смеси Т1-А1 в технологической оснастке.
3.1. Исследование влияния уровня теплоизоляции реактора на динамику и фазовый состав продукта, синтезированного в режиме теплового взрыва.
3.2. Описание экспериментальной методики для изучения динамики разогрева смеси при отключении источника разогрева.

3.3. Определение эффективного коэффициента теплоотдачи
3.4. Определение критической температуры и режимов синтеза.
Диаграмма критических условий теплового взрыва
3.5. Выводы по главе III
Глава IV. Исследование фазового состава и микроструктуры продукта синтеза в системе Т1-А1 при отключении внешнего источника мощности
4.1. Анализ результатов эксперимента. Фазовый состав продукта
4.2. Анализ микроструктуры продукта. Механизмы
структурообразования
4.3. Выводы по главе IV
Заключение
Литература

Современный уровень технологического и промышленного развития машиностроения, характеризующийся качественным повышением интенсивности эксплуатационных режимов машин и оборудования, предполагает ускорение темпов расширения производства композиционных материалов и изделий, в которых обеспечение оптимальных эффективных свойств достигается наличием в структуре фаз со взаимодополняющими комплексами физико-механических и иных параметров. При этом с целью достижения требуемого уровня свойств из композиционного материала может изготовляться как изделие в целом, так и его отдельные элементы, наиболее подверженные деструктивному воздействию (износу, коррозии, окислению).
Производство композиционных материалов с оптимальными комплексами эффективных свойств предполагает развитие технологических процессов нового уровня, основными чертами которых являются ограниченное количество основных операций, обеспечивающих полный переход исходных материалов в целевой продукт (безотходность) с их глубоким переделом, при котором происходят радикальные изменения структуры и свойств материала, нередко сопровождающиеся сменой его агрегатного состояния. Кроме того, оптимальный технологический процесс должен обеспечивать получение в ходе основных операций целевого продукта (изделия), в максимальной степени пригодного к эксплуатации, либо требующего незначительной финишной обработки.
Процессом, обладающим значительным технологическим потенциалом, в этом отношении является самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), открытый академиком А. Г. Мержановым и его научной школой [1]. СВС является эффективной основой для получения продуктов различных классов, в том числе гетерофазных и композиционных материалов. Имея ряд общих черт с технологическими процессами традиционной порошковой металлургии,

ГЛАВА III
Экспериментальное исследование критических условий теплового взрыва при синтезе бинарной порошковой смеси Т1-А1 в технологической оснастке.
Как уже указывалось, имеющийся на сегодняшний день набор способов управления процессом СВС ограничивается изменением состава и характеристик исходной шихты, однако влияние внешних теплофизических параметров (прежде всего условия теплового контакта реагирующей среды с окружающей средой либо мощность поднимающего источника), мало исследовано. Естественно ожидать, что изменение последних может трансформировать термограмму синтеза, т.е. дает возможность изменять скорости разогрева и остывания, времена индукции теплового взрыва и максимальные температуры разогрева, т.о. имеется ряд способов непосредственного управления кинетикой СВС, когда реально ожидать прямую корреляцию между теплофизическими параметрами процесса и фазовой структурой, а следовательно, и физико-химическими характеристиками конечного продукта.
Целью исследования являлось: во — первых доказательство
принципиальной возможности влияния условий теплоотдачи на динамику синтеза и глубину превращения компонентов, при саморазогреве системы, во - вторых определение критических условий теплового взрыва при наличии внешнего источника мощности в системе шихта -технологическая оснастка - окружающая среда - источник мощности по анализу термограмм процесса, в виде зависимости между критическим коэффициентом теплоотдачи и температурой стенки реактора (методике определения которого посвящен раздел 3.1. настоящей главы), с целью разграничения режимов быстрого и медленного протекания процесса.