Синтез и свойства тугоплавких неорганических соединений и фаз, полученных в режимах горения и детонации газовыделяющих конденсированных составов

• Автор: Верещагин, Александр Леонидович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 248 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. СИНТЕЗ В ВОЛНЕ ГОРЕНИЯ

1.1 Синтез неорганических соединений в процессах безгазового горения.

1.2 Свойства и применение СВСпродуктов.

1.3 СВС синтез двойных оксидов с газовыделением.

Заключение

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований

2.2 Методы исследования.

2.3 Обоснование выбора реагентов и условий реакций синтеза двойных оксидов в волне горения.
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ДВОЙНЫХ ОКСИДОВ В ВОЛНЕ ГОРЕНИЯ
3.1 Синтез цирконатов, титанатов и гафнатов щелочноземельных метал лов.
3.2 Синтез карбонатов и силикатов.
3.3 Образование сложнооксидных соединений элементов V группы
3.4 Синтез сложнооксидных соединений элементов VI группы ПС
3.5 О возможности синтеза сложнооксидных соединений элементов VII 0 группы ПС.
3.6 Синтез сложнооксидных соединений элементов III группы НС
3.7 Образование двойных оксидных фаз в процессах сжигания смесей 7 двух окислителей с полностью сгорающей горючей добавкой.
3.8 Синтез частично стабилизированного диоксида циркония при горении 9 и детонации литых зарядов.
Заключение.
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ДЕТОНАЦИОННЫХ ФАЗ
УГЛЕРОДА
4.1 Синтез и свойства первичного углерода детонационного синтеза
4.2 Синтез и свойства детонационных наноалмазов
4.3 Исследование поверхности детонационных наноалмазов.
4.4 Реакционная способность детонационных наноалмазов
4.5 Твердые композиционные материалы с ДНА.
Заключение.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Суть этого метода заключается в том, что в раствор нитратов соответствующих солей добавляется лимонная кислота в количестве до нулевого кислородного баланса и смесь сушится под вакуумом для удаления воды. Нагрев высушенного продукта приводит к горению и образованию конденсированных продуктов сгорания. Например, описано образование таким методом хромита лантана , гитаната и цирконата свинца алюмоиггриевого граната . Аналогичным способом были получены тораты бария и стронция и твердые растворы диоксидов урана и тория . Применение данного метода позволило значительно снизить температуру твердофазного синтеза указанных выше сложных оксидов, но принципиальной
разницы в свойствах между оксидными продуктами, полученными в режиме горения, и обычными керамическими способами прокаливанием смеси оксидов и зольгель методом не обнаружено. К тому же применение этих методов усложняет процесс синтеза изза продолжительности процесса синтеза гидразинатов, который продолжается 2. В продуктах сгорания пиротехнических составов, где в процессе горения образуется не один, а несколько оксидов, в некоторых случаях были обнаружены продукты их взаимодействия. Так, при сжигании некоторых малогазовых составов, установлено образование сложнооксидных продуктов
3 3 3 3 5 . ВаСЮ4 4 . Р 41 КР 3 122 , с. Но в то же время, в других случаях, очевидному образованию сложных оксидов не уделяется внимание. ВаСЮ4 3 4ВаО 3 2Сг3 , С. Состав продуктов сгорания реакций и находится в противоречии с написанным выше уравнением реакции . Что же касается состава продуктов сгорания смеси циркония с хроматом бария , то проведенное нами исследование состава продуктов сгорания этой смеси показало наличие в них цирконата бария и небольших количеств оксидов бария и хрома. ВаСг 3 3 23. Насколько существенен учет этого взаимодействия между оксидами, видно из сопоставления теплоты реакций, протекающих по уравнениям и . Если пренебречь образованием сложного оксида, то расчетное значение теплоты реакции будет составлять ,9 кДж, если же этот процесс учесть, то ее значение увеличится до ,9 кДж. Рассмотренные реакции не могут быть использованы для целей пирохимического синтеза, поскольку при их сгорании образуются неразделимые смеси продуктов. Что же касается реакций, приводящих к образованию одних сложных оксидов в процессах горения, которые представляют особый интерес в рамках проводимого автором диссертации исследования, то данные о них, рассмотренные в литературе, весьма немногочисленны и несистематичны. Образование сложнооксидных соединений обнаружено при сжигании смесей как с газообразным, так и твердым окислителями. Так, при сжигании магнийалюминиевых сплавов различного состава в кислороде, рентгенографически обнаруживалось образование алюмината магния М . Образование сложнооксидных соединений было обнаружено и тогда, когда в качестве окислителей использовались твердые вещества нитраты и пероксиды металлов. Установлено, что при горении дымного черного пороха, представляющего собой смесь из нитрата калия с углем и серой, образуется сульфат и карбонат калия , а при окислении сажи нитратом калия карбонат калия . Для получения титанатов, цирконатов, ниобатов щелочных и щелочноземельных металлов было предложно использовать экзотермичность реакции между нитратами щелочных и щелочноземельных металлов с оксидами в присутствии углерода или карбида соответствующего металла титана, циркония, ниобия . Сжигание смеси нитратов алюминия и лития с мочевиной и лимонной кислотой позволило получить кристаллический уЫАЮг . Ниобаты и танталаты кальция и стронция были получены при сжигании смесей безводных нитратов кальция или стронция с полисахаридами крахмалом и оксидами ниобия или тантала . Следует отметить также, что до сих пор отсутствуют сравнительные испытания материалов, полученных такими традиционными для керамики методами, как влажные химические методы, в т. Можно предположить, что каждый из перечисленных выше методов позволяет получать продукт, который может найти свое конкретное применение. И, повидимому, универсальный метод получения всех оксидных материалов пока еще не создан.