мл. науч. сотр. лаборатории высокоэнергетических методов синтеза сверхвысокотемпературныхкерамических материалов
142432, Московская обл., Ногинский р-н, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8
junior researcher of the Laboratory of high-energy methods of synthesis of ultrahigh-temperature ceramic materials
142432, Moscow region, Noginsk district, Chernogolovka, Akademican Osip’yan str., 8
докт. техн. наук, проф., чл.-кор. РАН, директор
142432, Московская обл., Ногинский р-н, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8
Dr. Sci. (Eng.), prof., corresponding member of the Russian Academy of Sciences, director
142432, Moscow region, Noginsk district, Chernogolovka, Akademican Osip’yan str., 8
Представлены результаты исследования структуры и свойств порошков гидрида титана, полученных из титановой губки СВС-гидрированием и механическим измельчением. Гидрирование осуществляли в реакторе при постоянном давлении водорода 3 МПа. После прохождения волны горения горячую титановую губку охлаждали до комнатной температуры в среде водорода. В результате были получены губчатые гранулы гидрида титана с содержанием водорода 4,2 мас.%. Их измельчали в шаровой мельнице и разделяли на 4 фракции, соответствующие фракционному составу порошка титана: ПТК, ПТС, ПТМ и ПТОМ. Анализ размера частиц показал, что образцы порошков ПТК и ПТОМ имеют более узкое распределение частиц в сравнении с ПТС и ПТМ. Далее для полученных порошков были проведены исследования химического состава, морфологии поверхности и определены насыпная плотность, уплотняемость, пикнометрическая плотность и удельная поверхность. Из результатов химического анализа было установлено, что в ходе СВС-гидрирования происходит снижение содержания примеси углерода и кислорода, а при механическом измельчении, в зависимости от его времени, незначительно увеличивается содержание железа. Исследование морфологии показало, что частицы гидрида титана имеют неправильную осколочную форму, – такая морфология характерна для порошков, полученных по данной технологии. Структура поверхности частично сохранила структуру исходной титановой губки и состоит из вытянутых ориентированных зерен. Установлено, что с уменьшением размера частиц насыпная плотность снижается, а уплотняемость возрастает. Значения пикнометрической плотности и удельной поверхности приблизительно равны для всех образцов порошка.
The results of the study of the structure and properties of titanium hydride powders obtained from titanium sponge by SHS hydrogenation and mechanical grinding are presented. Hydrogenation was carried out in a reactor at a constant hydrogen pressure of 3 MPa. After passing the combustion wave, the hot titanium sponge was cooled to room temperature in a hydrogenatmosphere. As a result, titanium hydride spongy granules with a hydrogen content of 4.2 wt.% were obtained. Titanium hydride was ground in a ball mill and divided into 4 fractions corresponding to the fractional composition of titanium powder PTK, PTS, PTM and PTOM. Particle size analysis showed that the samples of the PTK and PTOM powders have a narrower particle distribution in comparison with the PTS and PTM ones. Further, obtained powders chemical composition and surface morphology studies were carried out and bulk density, compaction, pycnometric density and specific surface area were determined. According to the chemical analysis results the content of carbon and oxygen impurities decreases during SHS-hydrogenation and the iron content slightly increases during mechanical grinding depending on the grinding time. The study of morphology showed that the hydride titanium particles have an irregular fragmentary shape, such morphology is characteristic of powders obtained by this technology. The surface structure has partially preserved structure of the initial titanium sponge and consists of elongated oriented grains. It is established that with a decrease in the particle size, the bulk density decreases, and the compaction increases. Pycnometric density and specific surface area values are approximately equal for all powder samples.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.