Получение литой керамики и композиционных материалов методами СВС - металлургии под давлением газа

• Автор: Горшков, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 321 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Тугоплавкие неорганические материалы и способы их получения.

1.2.Самораспространяющийся высокотемпературный

синтез.

1.3.СВС - металлургия. 35 1.4.Элементарные модели основных стадий

СВС - металлургии.

1.5.3адачи диссертационного исследования.

ГЛАВА II. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1.Исходные материалы и приготовление исходных смесей.

2.2.Оборудование и экспериментальная оснастка.
2.3 .Методика проведения экспериментов.
2.4.Методка термопарных измерений.
2.5.Комплекс универсального газораспределения
2.6.Методы анализа продуктов синтеза
ГЛАВА III. СИНТЕЗ ЛИТЫХ КАРБИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И КОМПОЗИЦРГОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ГАЗА.
3.1 Влияние давления и массы исходной смеси на
закономерности синтеза карбидов переходных металлов.
3.2 Закономерности синтеза литых композиционных материалов (ЛКМ) на основе карбидов переходных металлов.
3.3 Использование литых материалов на основе карбидов хрома для нанесения защитных покрытий.
ГЛАВА IV СИНТЕЗ ЛИТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
БОРИДОВ И СИЛИЦИДОВ МЕТАЛЛОВ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
ГАЗА.
4.1 Исследование закономерностей СВС литых титапо-хромовьтх боридов, композиционных материалов на их основе и возможности их практического использования.
4.2 Исследование закономерностей синтеза литого борида молибдена.
4.3 Исследование закономерностей синтеза литого дисилицида молибдена и возможности использования порошков из него для спекания.
4.4 Исследование закономерностей синтеза литых композиционных материалов на основе Мо312 и VSi2 и возможности использования их для спекания.
ГЛАВА V. СИНТЕЗ ЛИТЫХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И
ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В АВИАЦИОННОМ
ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИИ.
5.1 Закономерностей синтеза литых твердых оксидных растворов в системе А12Оз-Сг2Оз и их применение для изготовления литейных форм.
5.2 Исследование закономерностей синтеза литых твердых оксидных растворов в системе ЗЮ2 - Сг203 и их

использование для изготовления формообразующих стержней.
5.3 Закономерности синтеза литых твердых растворов в системе А1х - Оу - К2.
ГЛАВА VI. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СВС - СМЕСЕЙ В КАЧЕСТВЕ ТЕПЛОВЫХ ИСТОЧНИКОВ.
6.1 Разработка термитного нагревателя для физического моделирования аварийной ситуации в рабочей ячейке атомного реактора.
6.2 Разработка СВС - систем для переплава дефектных лопаток ГТД из жаростойкого материала ЖС6У.
6.3 Тепловое стимулирование горения низкоэнергетических смесей.
ГЛАВА VII. РАЗРАБОТКА ОПЫТНО ПРОМЫШЛЕННОЙ СВС - ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЫХ ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ.
7.1 Разработка технологического процесса СВС — металлургии.
7.2 Организация опытного производства «Рубина», «Пламтикаста» и композиционного материала Сг3С2 -№А1 (КХНА) методом СВС - металлургии.
7.3 Практическая реализация литых материалов, полученных методом СВС - металлургии.

ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

гравитационное воздействие, давление прессования и т.д.). Известно, что избыточное давление газовой среды, реализуемое в универсальных СВС установках (реактора, «бомбы» постоянного давления, автоклавы) может оказывать заметное влияние на протекание многих физико-химических процессов. Высокое давление приводит к повышению температуры горения, уменьшению диспергирования, ускорению фильтрационных процессов и т.д. Таким образом, изменение давления может оказывать сильное влияние на протекание физико-химических процессов при горении, особенно в случае фронтальных режимов горения конденсированных систем.
Впервые, влияние избыточного давления на горение конденсированных систем термитного типа во фронтальном режиме было исследовано в работах (Н.Н.Бахмана, А.Ф.Беляева [45, 46]. Для конденсированных смесей такого типа кривую зависимости скорости горения (и) от давления (Р) обычно аппроксимируют степенной функцией и=ЬР". Исследования, проведенные авторами на модельных системах железо, хром - алюминиевый термит, показали, что сильная зависимость скорости горения от давления наблюдается при изменении давления от 1 до 50 атм. При дальнейшем увеличении Р наблюдается незначительный рост И. Авторы показали, что сильная зависимость скорости горения от давления наблюдается для систем, горящих с образованием газовой фазы. Для малогазовых и безгазовых
конденсированных систем скорость горения зависит от давления слабо или практически не зависит от давления [47]. Было выявлено, что для ряда систем, особенно, где один из исходных компонентов находится в газовой фазе, давление может оказывать существенное влияние на закономерности синтеза материалов в режиме СВС [114, 165, 166].
Большой интерес, как с практической, так и с теоретической точки зрения, представляет горение гетерогенных конденсированных плавящихся систем (металлотермия). В основу металлотермии, родоначальником которой является Н.Н.Бекетов, положена реакция восстановления металлов из их