Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Особенности формирования объемных пористых систем при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе. Бориды


https://doi.org/10.29235/1561-8358-2019-64-1-14-24

Полный текст:


Аннотация

На разработанной экспериментальной установке исследовано влияние ультразвуковых колебаний (УЗК) на скорость и температуру горения, фазовый состав и микроструктуру соединений при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе (СВС) в системе Ti–B.

Показано, что влияние мощного ультразвука на СВС в данной системе связано как с тепловым фактором – повышением интенсивности теплоотвода от поверхности образца из-за вынужденной конвекции, так и с физическим (нетепловым) – воздействием УЗК на растекание расплава и кристаллизацию различных фаз в волне СВС. Показано, что для многофазной системы титан-бор увеличение содержания бора в исходной шихте приводит к измельчению зерен в структуре синтезированного материала, а наложение ультразвуковых колебаний на процесс СВС приводит к изменению морфологии зерен: их форма становится более равноосной. В составе Ti+1,5B на внутренней поверхности пор наблюдается увеличение содержания зерен кубической формы, а в составе Ti+2,0B синтезированные зерна TiB2 приобретают более четкую огранку.

В результате наложения ультразвука на процесс синтеза для всех составов прослеживается измельчение зерен продукта наряду c образованием большого числа боридов и перераспределением их в объеме. Применение ультразвука приводит к изменению количественного фазового состава продуктов синтеза и соотношения между орторомбической и кубической модификациями фазы TiB. Проведенные исследования показали, что наличие пор в исходной шихте играет значительную роль в процессах структурообразования конечного продукта, и поэтому получить равновесный материал методом СВС невозможно. Установлено, что существует оптимальная амплитуда УЗК, при которой можно получить однородную мелкозернистую структуру материала, что позволяет управлять структурообразованием при СВС.


Об авторах

В. В. Клубович
Белорусский национальный технический университет; Физикo-технический институт Национальной академии наук Беларуси.
Беларусь

Академик Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией пластичности; главный научный сотрудник.

пр. Независимости, 65, 220013, Минск; ул. Академика Купревича, 10, 220141, Минск.



М. М. Кулак
Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси.
Беларусь

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории физики металлов.

пр. Генерала Людникова, 13, 210023, Витебск.



Б. Б. Хина
Физикo-технический институт Национальной академии наук Беларуси.
Беларусь

Доктор физико-математических наук, доцент, главный научный сотрудник.

ул. Академика Купревича, 10, 220141, Минск.



Список литературы

1. К вопросу о равновесности продуктов СВС / А. Г. Мержанов [и др.] // Докл. Акад. наук. – 2004. – Т. 394, № 4. – С. 498–502.

2. Николис, Г. Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации / Г. Николис, И. Пригожин. – М.: Мир, 1979. – 512 с.

3. Клубович, В. В. Особенности формирования объемных пористых систем при СВС-процессе. Силициды / В. В. Клубович, М. М. Кулак, И. Н. Румянцева // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук. – 2010. – № 4. – С. 5–10.

4. Клубович, В. В. Особенности формирования объемных пористых систем при СВС-процессе. Карбиды / В. В. Клубович, М. М. Кулак, И. Н. Румянцева // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук. – 2011. – № 1. – С. 5–10.

5. Клубович, В. В. Ультразвук в процессах СВС / В. В. Клубович, М. М. Кулак, Б. Б. Хина. – Минск: БНТУ, 2006. –279 с.

6. Image S.P. SYSPROG Software Development Company [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.sys-prog.com – Дата доступа: 16.08.2018.

7. Математическая теория горения и взрыва / Я. Б. Зельдович [и др.]. – М.: Наука, 1980. – 478 с.

8. The Al–B–Nb–Ti system: I. Re-assessment of the constituent binary systems B–Nb and B–Ti on the basis of new experimental data / V. T. Witusiewicz [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. – 2008. – Vol. 448, iss. 1–2. – P. 185–194. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.10.034


Дополнительные файлы

Просмотров: 84

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8358 (Print)
ISSN 2524-244X (Online)