Просмотр сведений о научной статье


Обложка номера

№3 2018

Заголовок

СВ-синтез TiB2-MgAl2O4 композитов для жаростойких покрытий

Авторы

Н.И. Афанасьев, Н.И. Радишевская, О.К. Лепакова, А.Ю. Назарова, В.Д. Китлер

Организация

Томский научный центр СО РАН
г. Томск, Российская Федерация

Аннотация

Бориды металлов широко используются в качестве теплоизоляционных материалов, но в условиях высокотемпературных окислительных сред эффективность их применения значительно снижается. Для повышения термостойкости конструкционных материалов на основе диборида титана и предотвращения роста кристаллов TiB2 применяли добавки химически стойкой алюмомагнезиальной шпинели, обладающей огнеупорными свойствами. Целью данной работы являлось исследование структуры композита TiB2-MgAl2O4, полученного методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза двумя способами. Первый – СВ-синтез диборида титана из его элементов с добавкой алюмомагнезиальной шпинели. Другим способом решения получения термостойкого композиционного материала является СВ-синтез алюмомагнезиальной шпинели с добавлением готового диборида титана. Наилучшие результаты получены первым способом. Структура с равномерным распределением мелких зерен TiB2 синтезирована с добавкой 25 % масс. MgAl2O4. Cоставы исследовали рентгенофазовым анализом (ДРОН-3M, фильтрованное Сu-kα-излучение), ИК-спектроскопией (Nicolet 5700) и сканирующей электронной микроскопией (Philips SEM 515). Полученный материал представляет собой композит, в котором частицы TiB2, имеющие размер, не превышающий 5 мкм, равномерно распределены в матрице алюмомагнезиальной шпинели.

Ключевые слова

диборид титана, алюмомагнезиальная шпинель, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, композиты

Список литературы

[1] Хорошавин Л. Б. Шпинелидные наноогнеупоры. Екатеринбург : УрО РАН, 2009. 600 с.

[2] Omid E. K., Naghizadeh R., Rezaie H. R. Synthesis and comparison of MgAl2O4-Ti(C, N) composites using aluminothermic-carbothermal reduction and molten salts routes // Journal of Ceramic Processing Research, 2013, vol. 14, no. 4, pp. 445–447.

[3] Zaki Z .I, Ahmed Y. M. Z., Abdel-Gawad S. R. In-situ synthesis of porous magnesia spinel/TiB2 composite by combustion technique // Journal of the Ceramic Society Japan, 2009, vol. 117 (1366), pp. 719–723.

[4] Horvitz D., Gotman I. Pressure-assisted SHS synthesis of MgAl2O4-TiAl in Situ composites with interpenetrating networks // Acta Materialia, 2002, vol. 50, no. 8, pp.1961–1971.

[5] Мержанов А. Г. Процессы горения и синтеза материалов. Черноголовка : Издательство ИСМАН, 1998. 511 с.

[6] Самсонов Г. В., Буланкова Т. Г., Бурыкина Ф. Л., Знатокова Т. Н. Физико-химические свойства окислов: справочник. М. : Металлургия, 1969. 456 с.

[7] Рузинов Л. П., Гуляницкий Б. С. Равновесные превращения металлургических реакций. М. : Металлургия, 1975. 416 с.

[8] Барабанов В. Ф., Гончаров Г. Н., Зорина М. Л. Современные физические методы в геохимии. Л. : Изд-во Ленинградского ун-та, 1990. 391 с.

[9] Чернякова К. В., Врублевский И. А., Ивановская М. И., Котиков Д. А. Примесно-дефектная структура анодного оксида алюминия, сформированного методом двустороннего анодирования в растворе винной кислоты // Журнал прикладной спектроскопии. 2012. Т. 79, № 1. С. 83–89.

[10] Солодкий Е. Н., Солодкий Н. Ф. Причины окрашивания корундовой керамики // Стекло и керамика. 2000. № 11. С. 24–26.

[11] Накамото К. ИК спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений / пер. с англ. под редакцией Ю. А. Пентина. М. : Мир, 1991. 536 с.

[12] Бланк В. Д., Эстрин Э. И. Фазовые превращения в твердых телах при высоком давлении. М. : Физматлит, 2011. 412 с.

[13] Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Неорганическая химия в реакциях: справочник. М. : Дрофа, 2007. 637 с.

[14] Баличева Т. Г., Лобанева О. А. Электронные и колебательные спектры неорганических и координационных соединений. Л. : Изд-во ЛГУ, 1983. 117 с.

[15] Лавренов А. В., Булучевский Е. А., Карпова Т. Р., Моисеенко М. А. и др. Синтез, строение и свойства компонентов моторных топлив // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. Т. 19. № 1. С. 87–95.

[16] Перовскит [Электронный ресурс]. URL: http://natural-museum.ru/mineral/перовскит (дата обращения: 13.09.2018).



Цитирование данной статьи

Афанасьев Н.И., Радишевская Н.И., Лепакова О.К., Назарова А.Ю., Китлер В.Д. СВ-синтез TiB2-MgAl2O4 композитов для жаростойких покрытий // Космические аппараты и технологии. 2018. Т. 2. № 3. С. 157-164. doi: 10.26732/2618-7957-2018-3-157-164