Динамика саморазогрева гетерогенной порошковой смеси чистых элементов титан-алюминий

• Автор: Филимонов, Валерий Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 117 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез как

способ получения интерметаллических соединений

1.1. Физико-химические процессы при взаимодействии бинарных металлических систем с интерметаллидами на диаграмме состояния. Классификация процессов СВС

1.2. Особенности СВ - синтеза гетерогенных систем в режиме теплового взрыва

1.3. Специфика структуро и фазообразования в системе титан-алюминий

1.4. Некоторые вопросы организации условий синтеза интерметаллических соединений

Глава II. Расчет критических условий теплового взрыва и анализ

режимов синтеза безгазовых систем при наличии фазового перехода

2.1. Постановка задачи

2.2. Критические условия для одиночной частицы тугоплавкого компонента в объеме легкоплавкого
2.3. Критические условия и режимы разогрева для гетерогенных систем
2.4. Выводы по главе II
Глава III. Исследование макрокинетики саморазогрева в бинарной
порошковой системе титан-алюминий
3.1. Описание установки
3.2. Применение термопарной методики для исследования макрокинетики саморазогрева в квазиадиабатических условиях Анализ термограмм

3.3. Анализ процесса саморазогрева в неадиабатических условиях
3.4. Выводы по главе III

Г лава IV. Анализ кинетики теплового взрыва с использованием методов видеосъемки
4.1. Исследование развития тепловых структур при саморазогреве порошковой смеси Т1-А1
4.2. Анализ результатов
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 топо, 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, является открытый акад. А. Г. Мержановым и его научной школой самораспро-страняющийся высокотемпературный синтез (СВС), являющийся эффективной основой для получения продуктов различных классов, в том числе гетерофазных и композиционных материалов. Имея ряд общих черт с технологическими процессами традиционной порошковой металлургии, СВ-синтез характеризуется такой уникальной особенностью, как существование в течение протекания взаимодействия высокотемпературной твердо-жидкой
ПТХ (средний размер частиц менее 80 мкм) и АСД-1 (средний размер частиц менее 12 мкм). Использовали смеси составов Ті 39,6 мас%А1 и Ті 66,3 мас%А1, соотношение компонентов в которых соответствует стехиометрии соединений ТІА1 и ТіА13.
Отличительной чертой исследуемой системы является невысокая адиабатическая температура горения (1545 К по данным [51]), значительно меньшая, как температуры плавления тугоплавкого компонента, так и температуры существования жидких растворов, рис. 1.9.
% (по массе)
20 40 60 80
Хі 0//° (ам-) д|
Рис.1.9. Диаграмма состояния системы титан-алюминий [51 ]
А также малая величина скорости распространения фронта горения (менее 2,9 -10'3 м/с) и отсутствие изотермических участков на термограммах, рис.1.10.