СТРУКТУРОИ ФАЗООБРАЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ ПРИ СИНТЕЗЕ Γ-ALON В РЕЖИМЕ СВС-ГАЗОСТАТИРОВАНИЯ
Аннотация
Проведены исследования синтеза оксинитрида алюминия (γ-AlON) в условиях СВС-газостатирования при высоких давлениях (10–100 МПа) газообразного азота, в том числе в режиме так называемых сопряженных реакций горения (химических печей). Показано, что химический и фазовый составы продуктов горения, а так же их структура и морфология частиц порошков зависят от соотношения реагентов в исходной смеси Al–Al2O3, а так же от давления азота, температуры горения высокоэкзотермических компонентов химических печей и марки исходных реагентов. Изучена структура частиц порошков γ-AlON и установлена ее связь с условиями проведения самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Найдены оптимальные параметры CВC для получения Al5O6N (γ-AlON).
Ключевые слова
CВC-газостатирование,
сопряженные реакции горения,
продукты горения,
алон,
микроструктура,
структурообразование,
фазы,
морфология
Об авторах
И. П. Боровинская
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Черноголовка, Московская обл.
Россия
Россия
Доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории CВC ИСМАН.
142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8. E-mail: inna@ism.ac.ru
Т. Г. Акопджанян
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Черноголовка, Московская обл.
Россия
Аспирант лаборатории CВC ИСМАН
Россия
Аспирант лаборатории CВC ИСМАН
Т. И. Игнатьева
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Черноголовка, Московская обл.
Россия
Россия
Кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории химического анализа ИСМАН
Е. А. Чемагина
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Черноголовка, Московская обл.
Россия
Ведущий инженер лаборатории CВC ИСМАН
Россия
Ведущий инженер лаборатории CВC ИСМАН
Список литературы
1. McCauley J.W., Patel P., Chen M., Gilde G., Strassburger E., Paliwal B., Ramesh K.T., Dandekar D.P. AlON: A brief history of its emergence and evolution // J. Eur. Ceram. Soc. 2009. Vol. 29. No. 2. P. 223—236. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2008.03.046.
2. Zheng J., Forslund B. Carbothermal synthesis of aluminium oxynitride (AlON) powder: inf luence of starting materials and synthesis parameters // J. Eur. Ceram. Soc. 1995. Vol. 15. No. 11. P. 1087—1100. DOI: 10.1016/0955-2219(95)00078-9.
3. Li Y.W., Li N., Yuan R.Z. Effect of raw materials on carbothermal reduction synthesis of γ-aluminum oxynitride spinel powder // J. Mater. Sci. 1999. Vol. 34. No. 11. P. 2547–2552. DOI: 10.1023/A:1004636312836.
4. Yuan X., Liu X., Zhang F., Wang S. Synthesis of c-AlON powders by a combinational method of carbothermal reduction and solid-state reaction // J. Am. Ceram. Soc. 2010. Vol. 93. No. 1. P. 22—24.
5. Lee J., Lee I., Chung H., Ahn J., Kim D., Kim B. Self-propagating high-temperature synthesis for aluminum oxynitride (AlON) // Mater. Sci. Forum. 2006. Vol. 510-511. P. 662—665.
6. Galakhov A.V., Zelenskii V.A., Vinogradov L.V., Antipov V.I., Alymov M. Synthesis of aluminum oxynitride from starter organic compounds // Refract. Industr. Ceram. 2012. Vol. 53. No. 4. P. 269—271.
7. Gromov A., Ilyin A., Ditts A., Vereshchagin V. Combustion of Al—Al2O3 mixtures in air // J. Eur. Ceram. Soc. 2005. Vol. 25. No. 9. P. 1575–1579.
8. Wei Chun-cheng, Tian Gui-shan. Synthesis technology of spinel AlON // Trans. Nonferr. Met. Soc. China. 2007. Vol. 17. No. 1. P. 1152—1155.
9. Zheng Y., Yun X., Zhang X. Fabrication and microstructure of AlON ceramic by self-propagating high-temperature synthesis and hot isostatic pressing // Mater. Sci. Technol. 2008. Vol. 16. No. 4. P. 481—484.
10. Cheng J.P., Agrawal D., Zhang Y.J., Roy R. Microwave reactive sintering to fully transparent aluminum oxynitride (AlON) ceramics // J. Mater. Sci. Lett. 2001. Vol. 20. No. 1. P. 77—79.
11. Sahin F.C., Kanbur H.E., Apak B. Preparation of AlON ceramics via reactive spark plasma sintering // J. Eur. Ceram. Soc. 2012. Vol. 32. No. 4. P. 925—929.
12. Мержанов А.Г. Термически сопряженные процессы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // ДАН. 2010. Vol. 434. No. 4. C.489—492.
13. Borovinskaya I.P., Ignat’eva T.I., Semenova V.N., Chemagina E.A. SHS of aluminum oxynitride in chemical furnace // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2015. Vol. 24. No. 3. P. 142—147.
14. Loryan V.E., Borovinskaya I.P. SHS under high pressure of nitrogen gas: Feasibility of nitride melting // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2014. Vol. 23. No. 4. P. 202—206.
15. Грачев В.В. Пределы распространения волн фильтрационного горения при высоких давлениях газообразного окислителя // ДАН. 2013. Vol. 449. No. 4. C. 429—433.
16. Cai K.F., Mclachlan D.S., Sigalas I. Preparation of Al2O3– AlON and Al2O3–AlN composites via reaction-bonding // J. Mater. Sci. Lett. 2001. Vol. 20. No. 3. P. 193—195.
Для цитирования:
Боровинская И.П., Акопджанян Т.Г., Игнатьева Т.И., Чемагина Е.А. СТРУКТУРОИ ФАЗООБРАЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ ПРИ СИНТЕЗЕ Γ-ALON В РЕЖИМЕ СВС-ГАЗОСТАТИРОВАНИЯ. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2016;(3):23-30. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-3-23-30
For citation:
Borovinskaya I.P., Akopdzhanyan T.G., Ignatieva T.I., Chemagina E.A. STRUCTURE AND PHASE FORMATION OF COMBUSTION PRODUCTS DURING Γ-ALON SYNTHESIS IN SHS GAS-STATTING MODE. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya. 2016;(3):23-30. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-3-23-30
Просмотров: 315
Послать статью по эл. почте 