Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов титана и циркония с применением азида натрия и комбинаций элементного и оксидного сырья

• Автор: Трусов, Данил Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ГЛАВА 1. Получение, свойства и области применения нитридов титана и циркония

1.1 Физико-химические свойства и области применения нитридов титана и циркония

1.2. Способы получения нитридов титана и циркония

1.2.1. Синтез в высокотемпературных печах

1.2.2. Плазмохимический синтез нитридов титана и циркония

1.2.3 Синтез нитридов титана и циркония осаждением из газовой фазы

1.2.4 Восстановление двуокиси титана и циркония углем или металлами в среде азота

1.2.5 Способ Меерсона и Райса

1.2.6 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов титана и циркония

1.2.6.1 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов титана и циркония в газообразном азоте в режиме горения
1.2.6.2. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов титана и циркония с фильтрацией газов
1.2.6.3 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов титана и циркония с применением неорганических азидов и галоидных солей
1.2.6.4 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов титана и циркония с использованием оксидов титана и циркония, и азидов
1.2.7 Актуальность использования неорганических азидов и оксидов титана и циркония для синтеза нитридов в режиме горения
1.3 Выводы
ГЛАВА 2. Термодинамический анализ возможности синтеза нитрида циркония и нитрида титана в режиме СВС-Аз
2.1 Термодинамический анализ возможности синтеза нитрида циркония
2.1.1. Расчет равновесного состава продуктов синтеза
2.1.2. Расчет адиабатической температуры горения реакции системы 1 2г + 4АдЛ'з + 2г02 и мольного выхода конечных продуктов от давления
2.2 Термодинамический анализ возможности синтеза нитрида титана
2.2.1. Расчет равновесного состава продуктов синтеза
2.2.2. Расчет адиабатической температуры горения реакции системы 11 Г/ + 4Ма№т, + ТЮ2 и мольного выхода конечных продуктов от давления
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. Оборудование, методики, условия синтеза
3.1. Методика проведения синтеза, измерения линейных скоростей и температур горения
3.2. Методика анализа синтезируемых продуктов
3.2.1 Химический анализ
3.2.2. Рентгенофазовый анализ
3.2.3.Микроскопические исследования
3.3. Аппроксимация графических зависимостей
3.4. Характеристика исходного сырья и материалов, используемых при синтезе нитридов титана и циркония в режиме СВС - Аз
3.5. Расчёт содержания компонентов исходных смесей для синтеза нитридов титана и циркония
3.6. Выбор технологических параметров, влияющих на процесс синтеза нитридов титана и циркония
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. Исследование закономерностей горения азидных систем и синтеза нитридов титана и циркония
4.1. Исследование закономерностей горения систем: титан - азид натрия - оксид титана
4.1.1 Исследование влияния соотношения компонентов в системе на выходные параметры горения и синтеза нитрида титана
4.1.2 . Исследование влияния давления азота в реакторе на температуру и скорость горения при синтезе нитрида титана
4.1.3. Исследование влияния относительной плотности загрузки реактора (диаметра образца) на температуру и скорость горения при синтезе нитрида титана
4.1.4. Исследование влияния относительной плотности исходной шихты на температуру и скорость горения при синтезе нитрида титана

X' |п,с°“н (Т)сіт=, (2.і)
1=1 Г,=г„ т
п 'г
где ПіС°р, (Т)сіТ _ изменение энтальпии /-того конечного про-
/=! Т'=Т0
дукта в интервале температур Тк-Тг, кДж/моль;
Ср°кон - теплоемкость /-того конечного продукта в интервале температур Тк-Т,, кДж/моль*А-;

Е14кон
Фпі - сумма теплот превращений і-того конечного продукта в
/=і
интервале температур Тк-Тг, кДж/моль;
- теплота горения при температуре Гг, кДж/моль;
Решение приведенного уравнения относительно Гад является основной расчетной формулой для нахождения адиабатической температуры горения:
анх + £ьнг +£ан;:
пг ГГ /И
1 ад ~ 1 Ш п П 0)
1>,-с°г 1
где: 7^ - адиабатическая температура горения, К
Тпл - температура плавления (фазового превращения) самого тугоплавкого продукта, К;
АН0298 - тепловой эффект реакции в стандартных условиях (находится как разность теплот образования конечных и исходных веществ по закону Гесса), кДж/моль.