Дисперсноупрочненные наночастицами электродные материалы и покрытия на основе карбида титана

• Автор: Погожев, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1.1.1 Основы СВС процесса.

1.1.2 Химические классы СВС процессов

1.1.3 Механизм структурообразования продуктов синтеза в системе Т1 С.

1.1.4 Механизм структурообразоваиия продуктов синтеза в системе Т1 С Ме

1.1.5 Механизм структурообразоваиия продуктов синтеза в системе Т1 С Сг

1.1.6 Основные технологические типы СВС процессов. Технология силового СВСкомпактирования

1.2 Модифицирование структуры СВС материалов.

1.3 Современные технологии обработки поверхности.

1.4 Метод электроискрового легирования ЭИЛ.

1.4.1 Основные физические процессы, происходящие при формировании покрытий методом электроискрового легирования.

1.4.2 Электрическая эрозия.

1.4.3 Пробой межэлектродного промежутка
1.4.4 Формирование вторичной структуры на аноде
1.4.5 Современная модель процесса ЭИЛ
1.4.6 Критерии создания электродных материалов.
1.4.7 Применение метода ЭИЛ в промышленности.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Получение и исследование новых дисперсноупрочненных СВС материалов
2.1.1 Исходные компоненты
2.1.2 Синтез дисперсноупрочненных материалов
2.1.3 Определение физикомеханических свойств СВС материалов
2.1.4 Методика рентгеноструктурного фазового анализа.
2.1.5 Электронная микроскопия СВС материалов
2.1.6 Исследование жаростойкости продуктов синтеза .
2.2 Получение и исследование ЭИЛ покрытий
2.2.1 Оборудование для ЭИЛ.
2.2.2 Исследование кинетики массопсрсноса при ЭИЛ
2.2.3 Материалы катодов.
2.2.4 Приготовление шлифов, металлографический анализ и электронная микроскопия ЭИЛ
покрытий
2.2.5 Измерение микротвердости покрытий
2.2.6 Методика рентгеиоструктуриого фазового анализа ЭИЛ покрытий.
2.2.7 Методика трибологических испытаний.
2.2.8 Исследование жаростойкости ЭИЛ покрытий.
2.2.9 Исследование шероховатости покрытий
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СПОСОБА ВВЕДЕНИЯ НАНОДИСПЕРСНОГО КОМПОНЕНТА В ИСХОДНУЮ ШИХТУ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СПЛАВА
ТССг3С2Ч СТИМЗБ
ГЛАВА 4. ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫЕ НАНОЧАСТИЦАМИ СВСМАТЕРИАЛЫ СИСТЕМЫ ТССг3С2М СТИМЗБ И ЭИЛПОКРЫТИЯ ИЗ НИХ
4.1 Особенности влияния добавок нанодисперсных порошков на процесс горения,
структуру и свойства сплава ТССг3С2М.
4.2 Исследование кинетики формирования, структуры и свойств электроискровых
покрытий из модифицированных электродных материалов на основе ТССг3С2М.
4.3 Выводы.
ГЛАВА 5. ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫЕ НАНОЧАСТИЦАМИ СВСМАТЕРИАЛЫ СИСТЕМЫ ТСХНЮ СТИМ2ИЖ И ЭИЛПОКРЫТИЯ ИЗ НИХ
5.1 Особенности влияния добавок нанодисперсных порошков на процесс горения,
структуру и свойства сплава ТСХНЮ
5.2 Исследование кинетики формирования, структуры и свойств электроискровых
покрытий из модифицированных электродных материалов на основе ТСХНЮ
5.3 Выводы
ГЛАВА 6. ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫЕ НАНОЧАСТИЦАМИ СВСМАТЕРИАЛЫ СИСТЕМЫ ТСЧА СТ И М II А И ЭИЛПОКРЫТИЯ ИЗ НИХ
6.1 Особенности влияния добавок нанодисперсных порошков на процесс горения,
структуру и свойства сплава ПСА1
6.2 Исследование кинетики формирования, структуры и свойств электроискровых
покрытий из модифицированных электродных материалов на основе ТС4А1.
6.3 Выводы
ГЛАВА 7. ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫЕ НАНОЧАСТИЦАМИ СВСМАТЕРИАЛЫ
СИСТЕМЫ ТСТ3А1С2 СТИМТА И ЭИЛПОКРЫТИЯ ИЗ НИХ.
7.1 Особенности влияния добавок нанодисперсных порошков па процесс горения,
структуру и свойства сплава ТСТ3АС2.
7.2 Исследование кинетики формирования, структуры и свойств электроискровых
покрытий из модифицированных электродных материалов на основе ТСТ3АС
7.3 Выводы.
ГЛАВА 8. ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ ЭЛЕКТРОДНЫХ
МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕКТРОИСКРОВЫХ ПОКРЫТИЙ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Ввиду высоких температур горения возможно расплавление продуктов синтеза, что существенно снизит проницаемость образца. В связи с этим, в исходную шихту добавляют некоторое количество конечных продуктов горения, что позволяет избежать плавления продуктов синтеза, и сохраняет достаточную для догорания проницаемость. К классу газовыделяющих относят системы с легколетучими компонентами, температура диссоциации которых меньше температуры горения шихтовой смеси серой, фосфором, селеном, теллуром, а также со сжиженными газами, например, с жидким азотом. Основная трудность в проведении таких синтезов связана с потерями реагента в окружающую среду. В связи с этим используются герметические сосуды, полностью заполненные шихтой. Испаряющийся реагент не покидает реакционный объем, а заполняет лишь поровое пространство. Потери реагента можно регулировать давлением внешнего газа. При помощи газовыделяющих синтезов получают качественные халькогениды, например, сульфиды, селениды и фосфиды. Наиболее подробно механизм взаимодействия реагентов в системе титан углерод изложен в работах . Анализ структурной макрокииетики процесса горения на примере данной системы позволил выделить три стадии образование первичного продукта реакции, образование конечного продукта реакции и коалесценции. Первая стадия начинается в зоне прогрева перед фронтом горения и длится 3 2 секунд. За это время происходит плавление частиц титана за счет тепловых потоков из зоны реакции и растекание расплава по поверхности частиц углерода. Одновременно происходит взаимодействие на границе углеродного материала с расплавом, приводящее к образованию в расплаве округлых частиц карбида титана. При этом происходит перегруппировка частиц углерода, в результате которой каждая такая частица оказывается окруженной металлическим расплавом. К концу 1 стадии возникают макрооднородные зоны суспензии мелкокристаллических частиц карбида в пересыщенном расплаве. То обстоятельство, что размер карбидных зерен не связан непосредственно с размерами частиц, исходных реагентов, имеет принципиальное значение для выборов способов управления структурообразован ием. Длительность второй стадии ЮМО1 секунд. Она протекает в зоне догорания и характеризуется быстрым увеличением содержания углерода в карбиде и снижением пересыщения расплава. Конечное состояние системы к концу 2 стадии зависит от соотношения температур за фронтом, а также температур ликвидуса и солидуса смеси. Третья стадия имеет продолжительность секунд длится до затвердевания продуктов. На данной стадии происходит увеличение среднего размера зерна карбида за счет растворения мелких кристаллов и роста крупных. Карбидные зерна имеют округлую форму, характерную для роста кристаллов в расплаве. Если доля расплава мала, то карбидные зерна имеют форму неправильных многогранников. Коалесценция карбидных частиц осуществляется со скоростью примерно мкмс. Вопросы структурообразования в системе ПС исследованы в работах ,. Установлено, что размер зерен карбида титана для смесей с избыточным содержанием титана в 2 раза превышает размер зерен в стехиометрическом продукте. Так как введение избыточного титана в исходную смесь приводит к понижению температуры горения, а это, в свою очередь, к понижению температуры кристаллизации, первичный продукт реакции имеет большую степень дефектности по углероду, значит и большую скорость роста зерен по механизму растворения осаждения и коалссцеиции . На скорость роста зерен карбида титана можно также влиять технологическими параметрами, например дисперсностью порошка титана, плотностью шихты. Повышение скорости иг и температуры Тг горения в системе ТЙС приводит к уменьшению размеров зерен НС. Увеличить иг и Тг можно подогревом, т. В повышение начальной температуры смеси на 0 С привело к уменьшению размера зерен НС более чем в 3 раза, однако при начальной температуре более 0 С происходит увеличение времени охлаждения продуктов синтеза и, следовательно, увеличение размера карбидных зерен. Таким образом, изменяя параметры технологического процесса СВС удается получать продукт с заданными составом и структурой.