Реакционный синтез МАХ-фазы Ti2AlN
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-2-41-46
Аннотация
Методом реакционного спекания порошковых смесей Ti–AlN получена MAХ-фаза Ti2AlN. Установлен оптимальный режим синтеза соединения с содержанием примесной фазы TiN менее 1 %: изотермическая выдержка при температуре 1300 °С в течение 2 ч в среде аргона при давлении 3 атм. Исследовано влияние предварительной механоактивационной обработки порошковой смеси и среды реакционного синтеза на выход фазы Ti2AlN. Показано, что активация приводит к увеличению содержания вторичной фазы TiN. Выявлено, что синтез в вакууме также не позволяет получать монофазный мате- риал Ti2AlN.
При поддержке: РФФИ
Об авторах
Д. Ю. Ковалев
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН)
Россия
Россия
канд. техн. наук, зав. лабораторией рентгеноструктурных исследований,
142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8
М. А. Лугинина
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН)
Россия
аспирант ИСМАН, сотрудник лаборатории рентгеноструктурных исследований
Россия
аспирант ИСМАН, сотрудник лаборатории рентгеноструктурных исследований
А. Е. Сычев
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН)
Россия
канд. техн. наук, зав. лабораторией физического материаловедения
Россия
канд. техн. наук, зав. лабораторией физического материаловедения
Список литературы
1. Barsoum M.W. MAX Phases: Properties of Machinable Ternary Carbides and Nitrides: First Edition. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., 2013.
2. Jeitschko W., Nowotny H., Benesovsky F. Ti2AlN, Eine Stickstoffhaltige H-Phase // Monatsh. Chem. 1963. Vol. 94. P. 1198.
3. Barsoum M.W. The Mn+1AXn phases: A new class of solids, thermodynamically stable nanolaminates // Progr. Solid State Chem. 2000. Vol. 28. No. 1. P. 201—281.
4. Radovic M., Barsoum M.W. MAX phases: Bridging the gap between metals and ceramics // Amer. Ceram. Soc. Bull. 2013. Vol. 92. No. 3. P. 20—27.
5. Scabarozi T., Ganguly A., Hettinger J.D., Lofland S.E., Amini S., Finkel P., El-Raghy T., Barsoum M.W. Electronic and thermal properties of Ti3Al(C0.5,N0.5)2, Ti2Al(C0.5N0.5) and Ti2AlN // J. Appl. Phys. 2008. Vol. 104. No. 7. P. 073713—073716.
6. Barsoum M.W., Ali M., El-Raghy T. Processing and Characterization of Ti2AlC, Ti2AlN, Ti2AlC0.5N0.5 // Metal. Mater. Trans. A. 2000. Vol. 31A. No. 7. P. 1857—1865.
7. Yan M., Chen Y., Mei B., Zhu J. Synthesis of high-purity Ti2AlN ceramic by hot pressing // Trans. Nonferr. Met. Soc. Chine. 2008. Vol. 18. No. 1. P. 82—85.
8. Liu Yi, Zhang L., Xiao W., Zhang L., Pu Yon., Guo Sh. Rapid synthesis of Ti2AlN ceramic via thermal explosion // Mater. Lett. 2015. Vol. 149. P. 5—7.
9. Колесников С.И., Кондаков А.А., Милосердов П.А., Новицкий И.М, Бардин М.А. Определение оптимальных условий синтеза в тройной системе Ti—Al—N для получения продуктов, содержащих наибольшее количество MAX-фаз // Башкирский хим. журн. 2012. Т. 19. No. 4. С. 162—165.
10. Yan M., Mei B., Zhu J., Tian C., Wang P. Synthesis of highpurity bulk Ti2AlN by spark plasma sintering (SPS) // Ceram. Int. 2008. Vol. 34. No. 6. P. 1439—1442.
11. Yi Liu, Shi Zh., Wang J., Qiao G., Jin Zh., Shen Zh. Reactive consolidation of layered-ternary Ti2AlN ceramics by spark plasma sintering of a Ti/AlN powder mixture // J. Eur. Ceram. Soc. 2011. Vol. 31. No. 5. P. 863—868.
12. Schuster J., Bauer J. The ternary system titanium—aluminum—nitrogen // J. Solid State Chem. 1984. Vol. 53. No. 2. P. 260—265.
13. Fan Z., Newman N. Experimental determination of the rates of decomposition and cation desorbtion from AlN surface // Mater. Sci. Eng. B. 2001. Vol. 87. No. 3. P. 244—248.
14. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. М.: Наука, 1981.
15. Vadchenko S.G., Sytschev A.E., Kovalev D.Yu., Shchukin A.S., Belikova A.F. SHS of MAX Compounds in the Ti—Si—C System: Influence of Mechanical Activation // Int. J. Self-Prop. High-Temp. Synth. 2014. Vol. 23. No. 3. P. 141—144.
Рецензия
Для цитирования:
Ковалев Д.Ю., Лугинина М.А., Сычев А.Е. Реакционный синтез МАХ-фазы Ti2AlN. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2016;(2):41-46. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-2-41-46
For citation:
Kovalev D.Yu., Luginina M.A., Sytschev A.E. Reaction synthesis of Ti2AlN MAX-phase. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya). 2016;(2):41-46. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-2-41-46
Просмотров:
1012
Послать статью по эл. почте 