Самораспространяющийся высокотемпературный синтез микро- и нанопорошков карбида титана из гранулированной шихты

• Автор: Самборук, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 198 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

КАРБИДА ТИТАНА

1.1 Свойства карбида титана

1.2 Области применения карбида титана

1.3 Способы получения порошков карбида титана

1.3 Л Углетермический способ

1.3.2 Растворный способ

1.3.3 Гидридно-кальциевый способ

1.3.4 Плазмохимический синтез

1.3.5 Прямой печной синтез из порошка титана
1.3.6 Получение карбида титана из отходов и бедного сырья
1.3.7 Механохимический синтез
1.3.8 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез
1.4 СВС с направленной фильтрацией газов и гранулирование шихты
1.4.1 Синтез нитрида и карбида титана в режиме СВС-ФГ
1.4.2 Гранулирование шихты
1.5 Развитие способа СВС для увеличения дисперсности
порошков карбида титана
1.5.1 Принципы уменьшения размера частиц продуктов СВС
1.5.2 Приемы уменьшения размера частиц СВС карбида титана
1.6 Механизм и модели горения смесей титан-углерод и
образования карбида титана
1.7 Выводы по главе
2 ВЫБОР СИСТЕМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА ТИТАНА,
МЕТОДИК, ОБОРУДОВАНИЯ И УСЛОВИЙ СИНТЕЗА
2.1 Выбор систем для исследования получения карбида титана
2.2 Характеристика исходного сырья и материалов,
используемого при синтезе карбида титана

2.3 Методика проведения эксперимента
2.3.1 Типы реакторов
2.3.2 Подготовка шихты
2.3.3 Методика проведения синтеза, измерения линейных скоростей
и максимальных температур горения
2.4 Методы анализа продуктов горения
2.5 Выводы по главе
3 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБРАЗОВАНИЯ КАРБИДА ТИТАНА В РЕЖИМЕ СВС ИЗ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ШИХТЫ
3.1 Методика термодинамического анализа
3.2 Расчет зависимость температуры горения и доли выхода конечных продуктов от содержания нитроцеллюлозы
3.3 Расчет зависимость температуры горения и доли выхода конечных продуктов от содержания хлорида натрия
3.4 Расчет зависимость температуры горения и доли выхода конечных продуктов от содержания хлорида калия
3.5 Расчет зависимость температуры горения и доли выхода конечных продуктов от содержания карбоната калия
3.6 Расчет зависимость температуры горения и доли выхода конечных продуктов в системе двух реакций Ti + С + 30%КС1 и Ti + CöHbCIu
3.7 Выводы по главе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ШИХТЫ TI+C+НЦ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПОРОШКА КАРБИДА ТИТАНА
4.1 Результаты исследований горения во встречном
режиме фильтрации
4.2 Результаты исследований горения в спутном режиме фильтрации
4.3 Выводы по главе
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ШИХТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОПОРОШКА КАРБИДА ТИТАНА
5.1 Результаты исследований горения шихты с КС1
5.2 Результаты исследований горения шихты с КаС1
5.3 Результаты исследований горения шихты с К2СОэ
5.4 Результаты исследований горения шихты с СбЩСЛн
5.5 Выводы по главе
6 РЕГЛАМЕНТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПОРОШКА КАРБИДА ТИТАНА МЕТОДОМ СВС-ФГ
6.1 Основные операции процесса, перечень материалов
при производстве карбида титана методом СВС-ФГ
6.2 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

седиментацией. При этом жидкостная седиментация зернистостей класса -60 +3 мкм проводится в 0,3% водном растворе желатина, а зернистостей 3/2, 2/1, 1/0 - в 0,05% растворе полиэтиленоксида или олеата натрия,
обеспечивающих в качестве поверхностно-активных веществ агрегативную устойчивость суспензий. Добавим, что для классифицирования микропорошков можно использовать также метод вакуумно-центробежной классификации, который удобен тем, что здесь после классификации не надо отделять порошок от жидкости [1].
Если плавленый карбид титана целесообразно использовать в качестве закрепленного абразива в шлифовальных кругах, брусках для хонингования и шлифовальной шкурке, то порошки СВС-карбида титана следует применять в качестве свободного абразива в составе абразивных паст и суспензий на операциях шлифования и доводки [1, 65, 69].
На основе порошков СВС-карбида титана были созданы высокоэффективные абразивные пасты марки КТ [12, 65, 69]. Эти пасты представляют собой композицию из классифицированных по зернистости порошков карбида титана (10-70% масс.), связующих и поверхностноактивных веществ, в качестве которых используются натуральные и синтетические жирные кислоты и их производных (мыла, воски, спирты), различные углеводороды, гликоли и их производные, полимер и другие. Состав пасты и соотношение компонентов зависят от конкретных условий их применения. Чем меньше зернистость TiC в пасте, тем меньше шероховатость обрабатываемой поверхности и съем обрабатываемого материала. Многолетний опыт производства этих паст, которые использовались более чем на 3000 заводах, выявил их высокую техническую и экономическую эффективность при замене промышленных паст на основе электрокорунда А1203, карборунда SiC, оксида хрома Сг203 и даже алмаза. Их использование для обработки поверхностей черных и цветных металлов и сплавов привело (по сравнению с традиционными пастами) к увеличению производительности труда в 1,5-2 раза, увеличению на 1-2 класса чистоты