Самораспространяющийся высокотемпературный синтез сложных хромсодержащих оксидов

• Автор: Кузнецов, Максим Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 306 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

. Краткие характеристики метода и продуктов

самораспространяющсгося высокотемпературного синтеза СВС

1.2. СВС сложных оксидных материалов

1.3 Характеристики и методы исследования процессов СВС.

1 4 Сложные хромсодержащие оксиды самостоятельный

перспективный класс оксидных материалов.

1 4 1 Хромсодсржащне соединения щелочных и щелочноземельных

металлов
1 4 2 Хромиты переходных металлов общей формулы МСтзОп
хромиты РЗМ и иттрия
1 4.3 Хрошамсщенные ферриты .
ГЛАВА 2. ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ.
ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДУКТОВ СИНТЕЗА.
2 I. Предварительный анализ и выбор исходных компонентов.
2 2. Методики изучения процессов горения и фазообразования
2 3. Методы исследования продуктов горения
3.1. Исследования процессов взаимодействия компонентов в системах оксидное соединение щелочного щелочноземельного металла оксид
3.2. Исследования продуктов СВС в системах оксидное соединение
щелочного щелочноземельного металла оксид хрома.
3.3 Синтез и некоторые свойства огнеупорных материалов на базе
хроматов щелочноземельных металлов продуктов СВС
3.4. Электрохимические явления при горении и воздействие электрического поля на процессы самораспросграняюшегося высокотемпературного синтеза
ШаШдаШ1ХХРМСОДЕРЖАШХШСИДОВПЕРЕХОДНЫХ
МИОКРЕМЩЯ И БОРА
4 1. СВС сложных оксидов шпинельного типа обшей формулы МСГ2О4
4 2 СВС сложных хромсодержащих оксидов кремния и бора.
4 3 СВС хромитов редкоземельных металлов и иттрия общей формулы
4 4. Исследования структуры и свойств хромитов РЗМ и игтрия
продуктов СВС.
4,5. СВС хромита лантана, легированного щелочноземельными
металлами
ГЛАВА 5, САМОРАС1Р0СТРАНЯЮШИЙСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ
ФЕРРИТОВ
5.1. СВС ферритов щелочных металлов и ферритахромита лития со структурой обращенной шпинели.
5.2 СВС шпииельных ферритов магния, цинка и магнийцинкового ферритахромита.
5.3 СВС ферритахромита бария с гексагональной структурой.
5.4. СВС ферритахромита иттрия со структурой граната.
5 5. СВС ферритахромита лантана с орторомбичсской структурой
ГЛАВА 6, САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩИЙСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ
СИНТЕЗ ХРОМЗАМЕШЕННЫХ ВТСП КУПРАТОВ
6.1. Модельные эксперименты и СВС высокотемпературных сверхпроводящих материалов в системах ЬпВаСи О .п У или РЗМ с
добавками хрома.
6 2. Структурные и физикохимические исследования незамещепьгх и
допированных хромом ВТСП.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Электрическое поле частотой Гц и напряженностью до Всм, в отличие от работ по ЭТВ, прикладывалось поперек фронта распространения волны горения Следует отметить, что в большинстве случаев влияние поля отмечалось только в определенном интервале его значении, когда происходил процесс устойчивого фронтального горения Для систем с жидкофазным характером взаимодействия компонентов было показано, что влияние поля ограничено узкой реакционной зоной, где имеет место максимальное джоулево тепловыделение. Другое направление, использующее энергию электрического тока это импульсный термосинтез При прохождении короткого с импульса тока через систему, происходит интенсивное выделение тепла на контактах между частицами, нго инициирует химическую реакцию во всем объеме с небольшими энергозатратами Теоретический анализ теплового действия электрического тока разной длительности на горение без газовых составов был проведен в работах , Для случая высокотемпературного синтеза с полным превращением во фронте были предложены две схемы организации джоулева тепловыделения с коллинеарным и перпендикулярным направлением протекания тока по отношению к направлению распространения волны горения В случае высокотемпературной волны с фазовым переходом во фронте, расчет показывает, что основной вклад джоулевой диссипациим энергии вносится в зону максимальной интенсивности тепловыделения Этот вклад мал по сравнению с химическим и в режиме постоянного тока положителен, а в режиме постоянного напряжения отрицателен. Из результатов по исследованиям электрических явлений в СВС системах следует отметить сложные эксперименты по регистрации термоэмиссионных эффектов для систем П С. Мо Бц Т1 2 О Тт 2 . Было обнаружено электрическое поле, возникающее между двумя активными электродами во время распространения волны горения от малой фиксированной поверхности образца. Распространение СВС и исследования в области свойств сложных оксидных материалов получили как в России, так и за рубежом. В последние годы вырос поток диссертационных работ, связанных с экспериментами в этой области, а также существенно расширилась геотрафия научноисследовательских групп и лабораторий, работающих в этой области СВС. В этой связи следует отмстить дисссрташш Смирнова В И Новосибирск. ИХТТиПМС , Черноглазовой Т В. СВС оксидных материалов наряду с учеными России и стран СНГ принадлежат ученым Великобритании группы профессора i и дра i, группа докторов проф. Франции . Китая Индии , Кореи , Бразилии , Греции 2 и других стран. ХРОМСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ Об образовании хроматов щелочных или щелочноземельных металлов ЩМ или ЩЗМ из смесей оксида ЩМ или ЩЗМ с оксидом хрома сообщалось еще в работах XIX и начала XX веков 3. Многие из них являются природными минералами К2СЮ4 тарапакоит, СаСЮ хроматит, магиезиохромит и т. Соединения данного типа например ВаСгО. ВВ, долгогорящих капсюлей детонаторов замедленного действия масс ВаСЬ масс 2 0 2 масс сырого каучука а также в качестве важнейшего компонента при производстве спичечных головок . Особочистыс монохроматы натрия, калия и др. ЩМ применяются для изготовления простых и многощелочных эмиттеров и катодов фотоэлектронных умножителей . Как правило, монохроматы ЩМ получают из чистых бихроматов путем обработки их водных растворов карбонатами, бикарбонатами и щелочами. Описаны также методы синтеза монохроматов, основанные на нейтрализации водных растворов хромового ангидрида карбонатами или гидроксидами, либо на твердофазных реакциях хромового ангидрида с хлоридом калия и нитратом калия, бихромата с гидратом калия, оксида хроха с гидроксидом и карбонатом натрия Дихроматы являются реагентами в бнхромато. Хромиты и хроматы ЩМ и ЩЗМ могут быть синтезированы в результате твердофазных печных реакций в системе СаСЬ, К2СЮ4 и 2Ст 2. Т ГС 2. К с оксидом хрома Щ Ма Сг 1. К Сг 1. Т С ЮЗ, соосаждением водных растворов соответствующего хлорида и хромата калия 4. ЩМ и оксида хрома Ш в атмосфере аргона или воздуха при 0С5ч для получения хромата ЩМ или при 0С0ч для получения хромита ЩМ 5 Структура и свойства хромитов и хромитов ЩМ и ЩЗМ исследованы достаточно подробно Соединения типа МСг и М2СЮ4 М ЩМ МСЮ4 и МСг. М ЩЗМ принадлежат к различным пространственным группам и еннгониям от кубической и ромбической до тригональной и тетрагональной. Метахромиты лития и натрия имеют ромбоэдрическую кристаллическую решетку типа КаШ7 пространственная группа Ют, Ъ 3, метахромит магния кубическую решетку типа шпинели МЬО.