Самораспространяющийся высокотемпературный синтез композиционных порошков тугоплавких соединений SiC-Al2O3, B4C-Al2O3, TiB2-Al2O3 в режиме фильтрационного горения

• Автор: Окунев, Алексей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 164 с. : ил

1. Обзор литературы

1.1. Тугоплавкие соединения и области их применения

1.2. Методы получения БЮ, В4С, ТШ2, А1гОз и

1.3. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС)

1.4. СВС порошков тугоплавких соединений

1.5. СВС с фильтрацией газов

1.6. СВС с восстановительной стадией

1.7. Композиционные керамические СВС-порошки 4о

1.8. СВС-абразивы

1.9. Выводы и постановка задач исследования

2. Термодинамические исследования горения СВС-систем 45~

2.1. Методика термодинамического анализа 4Ь 43 4Я
2.2. Результаты расчетов и их обсуждение 2.2.1. Система оксид кремния - алюминий - углерод
2.2.2. Система оксид бора - алюминий - углерод
2.2.3.Система оксид титана - оксид бора - углерод
3. Методы экспериментального исследования закономерностей синтеза
3.1. Исходные материалы
3.2. Методика проведения эксперимента
3.3. Методы анализа продуктов горения
4. Изучение закономерностей фильтрационного горения при атмосферном
давлении в системах 8Юг-А1-С, ВгОз-А1-С, ТЮ2-В2О3-А1
4.1. Влияние избытка алюминия на параметры синтеза
4.2. Изучение влияния количества ННЦ на параметры горения з
4.3. Изучение влияния гранулирования и размера гранул на параметры
горения

4.4. Изучение влияния диаметра образца исходной смеси и его плотности на параметры горения систем
4.5. Исследование параметров горения систем, состоящих из гранул разного

состава
5. Определение технологических режимов получения композиционных порошков БЮ-А^Оз, В4С-А120з, Т1В2-А120з в режиме СВС-ФГ при атмосферном давлении ?°3
5.1. Механизм синтеза и оптимальные условия получения композитов БЮ-А1203, В4С-А1203, Т1В2-А1203 в режиме СВС-ФГ <°3
5.2. Технологический процесс получения композиционных порошков БЮ-А1203, В4С-А120з, Т1В2-А120з в режиме СВС-ФГ при атмосферном давлении
6. Исследование абразивных свойств синтезированных порошков Б1С-А1203, В4С-А120з, 'ПВ2-А120з
6.1. Методика испытания абразивной способности
6.2. Абразивные свойства синтезированных порошков
Заключение
Библиографический список
у Д
Приложения
Открытие академиком Мержановым А.Г. с сотрудниками явления твердого пламени (процессов горения, в которых все вещества - исходные, промежуточные и конечные - находятся в твердом состоянии) и создание на его основе метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) привело к развитию новой области научно-технического прогресса [1]. К началу нового тысячелетия накоплена обширная база научно-исследовательских и технологических разработок по СВС различных материалов. Широкие практические возможности СВС позволяют надеяться, что этой новой области удастся занять прочные позиции в современном производстве.
Современное производство ориентируется на новые материалы, с которыми не сравнятся лучшие сорта стали - на композиционные и порошковые материалы, а также на применение защитных покрытий [2].
К порошковым материалам относятся как собственно порошки, так и спеченные из них материалы. Порошки бывают полимерные, металлические и керамические. В настоящей работе рассматриваются керамические порошки, т.е. порошки тугоплавких соединений (оксиды, карбиды, бориды и т.п.). Для них характерны высокие температуры плавления и твердость. В свободном несвязанном виде они используются как абразивные порошки, а в связанном, спеченном, компактном состоянии они являются основой абразивных инструментов, керамических и композиционных материалов, покрытий.
Керамические порошки занимают основополагающее место в абразивной промышленности. В первую очередь к ним относятся такие традиционные материалы, как электрокорунды, карбид кремния, карбид бора, синтетический алмаз и кубический нитрид бора. Абразивные порошки используются для изготовления абразивных паст, шкурок и инструмента, которые широко применяются при обработке деталей из самых различных материалов, в том
гг,
ННЦ, %(мас)
Рис. 2.3. Зависимость Тад и состава продуктов системы БіОг+АІ+С от количества ННЦ
3,5

2,|
2 | л
« Р 1 8 и
0,5

избыток АІ, %
Рис. 2.4. Влияние избытка А1 на температуру и состав продуктов системы 8Ю2+А1+С при содержании ННЦ - 5 %