Физикохимия боросилицидных покрытий и композиционных материалов, полученных золь-гель методом

• Автор: Хашковский, Семен Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 351 с. : ил.

1.1. Конструкционные сплавы и жаростойкие соединения

1.2. Газовая коррозия тугоплавких металлов в условиях высоких температур

1.3. Покрытия, как средство предотвращения газовой коррозии конструкционных сплавов

1.3.1. Защитные покрытия для тугоплавких сплавов

1.3.2. Технология формирования бескислородных покрытий

Глава 2. НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СТАДИЯ ФОРМИРОВАНИЯ БЕСКИСЛОРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ

2.1. Получение суспензий, диспергирование и гомогенизация поликомпонентных композиций в системе Сг Мо ЫЬ В

2.1.1. Характер взаимодействия дисперсионной составляющей и дисперсной фазы

2.2. Технология нанесения бескислородных композиций на поверхность подложки

Глава 3. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ БЕСКИСЛОРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ

3.1. Технология прямого синтеза бескислородных покрытий, составы и свойства синтезированных соединений
3.2. Характер взаимодействия боросилицидных композиций в условиях термической активации процесса
3.3. Экспериментальное и технологическое оборудование
3.4. Формирование бескислородных боросилицидных покрытий при пониженном остаточном давлении в области высоких температур
3.5. Особенности формирования бескислородных покрытий в экспериментальных условиях
Глава 4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ БЕСКИСЛОРОДНЫХ ПОКРЫТИИ, СИСТЕМА Сг Мо Б1 В, В УСЛОВИЯХ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
4.1. Влияние времени термической активации процесса на жаростойкость бескислородного боросилицидного покрытия, синтезированного в диапазоне температур С
4.2. Формирование фазового состава покрытия в условиях высокотемпературного синтеза
4.3. Микрорензтеноспектральный анализ и растровая микроскопия бескислородного покрытия
4.4. Характер количественных изменений, сопровождающих высокотемпературный синтез покрытий
Глава 5. ФОРМИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ БЕСКИСЛОРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛООБМЕНА
5.1. Тепловые явления и особенности термической активации синтеза покрытий в системе покрытие подложка покрытие на изделиях сложной конфигурации
5.2. Взаимодействие компонентов композиции Сг Мо Б1 В в условиях нестационарного теплообмена, при пониженном атмосферном давлении
5.3. Характер влияния процессов теплообмена и воздействия продуктов сгорания топлива на конструкционные материалы в условиях эксплуатации жидкостных ракетных двигателей ЖРД
5.3.1. Влияние условий эксплуатации на процессы фазообразования и структурной перестройки в бескислородном покрытии композиция Сг БгМоИЬВ
Глава 6. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ БЕСКИСЛОРОДНЫХ ПОКРБ1ТИЙ В КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЕ
6.1. Контролируемая атмосфера, технологические и прикладные аспекты
6.2. Сравнительное исследование процессов фазообразования и жаростойкости бескислородных покрытий на основе композиции Сг Б1 Мо 6 В, синтезированных в условиях контролируемой атмосферы аргон, азот, воздух
Глава 7. ЖАРОСТОЙКИЕ БЕСКИСЛОРОДНЫЕ ПОКРЫТИЯ СВОЙСТВА, ВОПРОСЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ, ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ
7.1. Свойства бескислородных покрытий, некоторые направления модификации технологии синтеза
7.2. Синтез жаростойких покрытий в системе Сг Б1 Мо 6 В из композиций, содержащих бескислородные соединения
7.3. Жаростойкие бескислородные покрытия, как средство технологической защиты конструкционных, тугоплавких сплавов в условиях пластической деформации
Глава 8. СИНТЕЗ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИМОВ ЗОЛЬ ГЕЛЬ ТЕХНОЛОГИИ
8.1. Зольгель методы получения композиционных стеклокерамических материалов и покрытий
8.2. Технология зольгель модификации поверхности дисперсного уАЬОз стекловидной композицией на основе золя 2СоО2А0з5БЮ
8.3. Характер взаимодействия составляющих стеклокерамической композиции в условиях изотермического обжига и воздействия электродуговой плазмы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Основные свойства жаростойких бескислородных покрытий композиция Сг Б1 Мо ЫЬ В, состав БС5.
Приложение 2. Технический акт внедрения научноисследовательской работы
Приложение 3. Технический акт внедрения нагревательного оборудования
ВВЕДЕНИЕ


Таким образом, основной причиной интенсивного окисления молибдена является высокая упругость паров триоксида молибдена. В результате испарения триоксида молибдена происходит непрерывное разрыхление поверхностного слоя, к которому открывается прямой доступ кислорода или других г азообразных окислителей. Растворимость азота в молибдене очень мала, область а фазы узка, можно считать, что твердый молибден практически не растворяет азота. Уже при содержании в плавленом молибдене 0, азота наблюдается выделение фазы 2. Нитрид 2 термически неустойчив и легко переходит в низший нитрид 3. При нагревании на воздухе окисляется до М0О3 . Тантал по своим физикохимическим свойствам близок к ниобию, но более инертен. В системе тантал кислород кроме 2 есть данные о существовании следующих соединений Та0, Та, Та, ТаО, Та, Та5. Не вызывает сомнений также наличие раствора кислорода в тантале. Наиболее достоверная температура плавления Та5 С. Данные, характеризующие полиморфизм Та5 противоречивы. Бесспорным следует признать существование высокотемпературной тетрагональной Та5 и низкотемпературной ромбической а Та5, есть сообщения о существовании моноклинной и гексагональной модификаций, а также некоторых разновидностей ромбической модификации. Превращение в высокотемпературную модификацию Та5 по разным источникам происходит в интервале ь С. Низкотемпературная модификация а 2 очень устойчива. Образованию Та способствует понижение давления кислорода. В парах, над смесью Та Та2Оз, обнаружены только ТаО и Та. При повышенных температурах тантал взаимодействует с Н2, образуя тврдые растворы. Гидриды тантала ТаНх х 0,6г 1, серые кристаллы с температурой разложения 0 С в вакууме. При нагревании на воздухе разложение гидридов тантала завершается окислением до 2 . Взаимодействие тантала с 2 при 0г С завершается образованием нитрида тантала с температурой плавления С с разложением . Наглядное представление об интенсивности окисления ниобия в атмосфере воздуха дает рисунок 4. В сернистом газе и в углекислоте ниобий горит при 0 С, а в парах воды наблюдается его интенсивное окисление при. С . В интервале температур 5 С метан и оксид углерода реагируют с ниобием, образуя карбид состава ЫЬС. При нагревании листового ниобия в атмосфере воздуха при 0 С наблюдается изменение цвета, а, начиная с 0 С, происходит увеличение массы нагреваемого образца табл. В работе показано, что предварительная обработка поверхности нагреваемого в атмосфере воздуха образца абразивом повышает скорость окисления. Скорость окисления ниобия возрастает также при замене сухого воздуха влажным . Так, например, в атмосфере с относительной влажностью 0 при С скорость окисления ниобия При 0 С в пять раз больше, чем в атмосфере сухого воздуха. Однако при С разница в скорости окисления ниобия во влажном и сухом воздухе незначительна. Природа кристаллических фаз, образующихся в оксидном слое, зависит от температуры табл. Наружный слой окалины состоит из белого пористого оксида, под которым находится тонкий слой оксидов черного или темносерого цвета. Установлено, что окалина представлена главным образом у формой пентаоксида ниобия. Во внутреннем слое окалины, полученной при С, обнаруживаются следы низшего оксида . Внутренний слой лежит на поверхности металла и прочно с ним сцепляется, а пористый наружный слой легко отделяется. Такое слабое сцепление наружного слоя окалины с внутренним обусловлено неблагоприятным соотношением величин молекулярного объема пентаоксида ниобия и атомного объема металла V ИЬ 5 V 6 2. Кроме пентаоксида ниобия, выделены и исследованы диоксид и оксид ниобия. Пентаоксид ниобия ЫЬ5 белое кристаллическое вещество. По данным пентаоксид ниобия характеризуется гомогенностью составов в интервале ОТ 2. ДО 2. Полиморфизм пентаоксида ниобия описывается следующим образом. Низкотемпературная а форма при 0 0 С Необратимо превращается в форму, которая устойчива до С. Выше этой температуры, наблюдается монотропный переход в высокотемпературную уформу. ЫЬ5 8с у ЫЬ5 с расплав. Таблица 4. Таблица 5. Следы ЫЬО во внутреннем слое окалины.