Разработка физических основ интегральных технологий самораспространяющегося высокотемпературного синтеза дисперсных материалов на основе легированных интерметаллических соединений никеля и титана

• Автор: Вольпе, Борис Матвеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 473 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Самораспространяюшийся высокотемпературный
синтез и модель интегральных технологий
1.1. Механизм взаимодействия и структурообразование
СВС-продуктов: эволюция представлений
1.2. Технологические основы СВ-синтеза материалов
различных классов
1.2.1. Дисперсные СВС-материалы
1.2.2. Интермегаллические соединения
1.2.3. Карбидные материалы
1.2.4. Бориды
1.2.5. Нитриды
1.2.6. Композиционные порошковые материалы
1.3. Компактные материалы
1.3.1. Сплавы на основе интерметаллических соединений
1.3.2. Карбидные и композиционные материалы
1.3.3. Структурный анализ операции технологического
горения и модель интегральной технологии
1.4. Дисперсные материалы на основе алюминидов никеля
и титана как сфера технологий СВ-синтеза
1.4.1. Системы никелевых сплавов для защитных покрытий -основы материаловедения, принципы разработки и обзор
базовых эффективных свойств
1.4.2. Системы титановых сплавов интерметаллидного
класса и общие принципы управления их структурой
Заключение по главе I и постановка задачи исследования

Глава 2. Основные методики исследования и характеристика
исходных материалов
2.1. Комплексная методика исследования взаимодействия в СВС-системах на основе яркостной пирометрии
высокого разрешения
2.2. Применение автоматического анализа изображений для исследования морфологии исходных материалов
и структурных характеристик продуктов СВ-синтеза
2.3. Геомегрико-морфологические характеристики
исходных материалов
2.3.1. Порошки алюминия
2.3.2. Порошок никеля
2 3.3. Порошок титана
2.3.4. Порошок графита коллоидного
2.3.5. Порошок хрома
2.3.6. Порошок бора
Глава 3. Исследование механизма структурообразования продуктов
в некоторых технологически значимых СВС-системах
3.1. Механизм взаимодействия в системе никель-алюминий
3.2. Механизм взаимодействия в системе титан-алюминий
3.3. Исследование механизма структурообразования продуктов
в СВС-системах никель-алюминий-дегирующий элемент
3.3.1. Система никель-алюминий-хром
3.3.2. Система никель-алюминий-титан
3.3.3. Система никель-алюминий-железо
3.3.4. Система никель-алюминий-бор
Заключение по главе

Глава 4. Создание групповых технологий
дисперсных СВС-материалов
4.1. Система сплавов никель-алюминий
4.2. Дисперсные материалы и газотермические покрытия
на основе легированных алюминидов никеля
4.2.1. Система сплавов никель-алюмнний-хром
4.2.2. Система сплавов никель-алюминий-железо
4.2.3. Система сплавов никель-алюминий-титан
4.2.4. Система сплавов никель-алюминий-бор
4.2.5. Система сплавов никель-алюминий-кремний
4.3. Дисперсные материалы и газотермические покрытия
на основе алюминидов титана
4.3.1. Система сплавов титан-алюминий
4.3.2. Система сплавов титан-алюминий-хром
4.3.3. Система сплавов титан-алюминий-железо
4.3.4. Система сплавовтитан-алюминий-никель
4.3.5. Система сплавов титан-алюминий-углерод
Заключение по главе
Глава 5. Системы машин и технологические линии СВ-синтеза
принципы создания и некоторые варианты реализации
Заключение по главе
Выводы
Литература
Приложение 1. Исследование некоторых значимых структурно-зависимых свойств защитных покрытий
на основе легированных алюминидов никеля
Приложение 2. Документы о внедрении
результатов работы

В работе [10] приведено следующее обоснование метода построения высокотемпературной части диаграмм состояния с использованием СВ-синтеза. Известно, что при горении большинства составов, в том числе - образующих интерметаллиды, на температурном профиле в зоне реакции наблюдается изотермический участок [32]. Его появление приводит к образованию площадки на кривой зависимости максимальной температуры горения (Тт) от начальной температуры процесса [32, 34-36]. Для составов со стехиометрией интерметаллических соединений (Ы1А1, №3А1, Т1Мц СоТц НеТ[) температура горения, соответствующая площадке, равна температуре ликвидус. Для составов в двухфазной области также образуется площадка, соответствующая температуре ликвидус. Это связано с тем, что в общем случае выражение, определяющее конечную температуру в волне горения, состоит из трех слагаемых [24, 26]. Первое из них связано с начальной температурой и обычно задано, а второе и третье слагаемые отражают вклад в общий разогрев, вносимый тепловыделением от растворения и кристаллизации соответственно. С повышением начальной температуры слагаемые меняются так, что их общая сумма остается постоянной и, следовательно, не зависит от начальной температуры процесса
Возможность построения кривой ликвидуса методом горения непосредственно вытекает из существования для систем с интерметаллидами на диаграмме состояния режима химического превращения конечных продуктов в волне горения (элементарная модель горения 2-го рода) [29-31]. В этом случае фазовый переход происходит в зоне реакции при температуре, равной температуре фазового перехода, в частности - температуре ликвидус.
Для получения методами горения точек на диаграмме состояния авторы получали зависимость максимальной температуры горения от начальной температуры для различных составов, определяли температуру, которая соответствует площадке, и изучали внешний вид и структуру конечного продукта. Это позволило построить кривую