Раздел содержит описание проведенных исследований – методики подготовки образцов, регистрации и расчета параметров синтеза и изучение свойств продуктов СВС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведения теоретических и экспериментальных исследований изучения закономерностей горения и CВ-синтеза в системах, содержащих оксиды хрома, кремния, железа, бора, хромитовый концентрат и алюминиевый порошок разной дисперсности, получены новые композиционные СВС-материалы, имеющие важное промышленное значение. Выполненные исследования и полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1) Проведено изучение термодинамических и кинетических закономерностей твердофазного горения систем на основе алюминия оксида кремния. Проведен расчет адиабатических температур горения и выхода продуктов реакции от мольного соотношения исходных реагентов в системе на основе алюминия и оксида кремния. Кривые зависимости скорости и температуры горения не имеют взаимнооднозначного соответствия и свидетельствуют о том, что горение системы SiO₂ – nAl имеет сложную многостадийную структуру. Предложен возможный механизм протекающих реакций.

2) Методами термодинамики и экспериментально изучены закономерности горения широкого круга смесей: Аl-SiO₂, Аl-Cr₂O₃, Аl-Cr₂O₃-Al₂O₃, Al-CrO₂, Fe₂O₃-Al-Cr₂O₃^-В₂O₃ хромитовый концентрат-Аl, определено влияние контролируемых СВС- и технологических параметров процесса на физико-химические свойства продуктов синтеза. Изучено влияние природы реагирующих компонентов, температурного режима, давления, размерности частиц композиционных систем в процессе автоволнового синтеза на характер формирования фазового состава и структурообразования продуктов их горения. Показано, что разработанные композиций имеют широкие пределы горения, плавления и фазоразделения, установлено, что химический состав оксидных твердых растворов можно изменять в широких пределах варьируя соотношение реагентов в исходной смеси, температуру исходной смеси и давления.

3) Методами химического и рентгенофазового анализов продуктов CВ-синтеза показана зависимость степени диспергирования, полноты фазоразделения и выхода оксидной фазы от состава исходной смеси. Показано, что в слабоэкзотермической двухкомпонентной системе Cr₂O₃-Al при увеличении начальной температуры полнота протекания химической реакции увеличивается, при этом массовое содержание хрома снижается в оксидном слое и увеличивается в металлическом; в условиях фронтального и объемного горения формируется упорядоченная микроструктура твердого раствора Cr₂O₃-Al₂O₃.

4) Проведено изучение закономерностей автоволнового синтеза в режиме горения смеси Fe₂O₃-Al-αCr₂O₃. Показано, что с ростом весовой доли αCr₂O₃ в исходной смеси скорость горения и полнота диспергирования уменьшаются, при этом происходит четкое разделение оксидной и металлической фаз. С ростом α масса оксидного слоя увеличивается. Данными химического и рентгенофазового анализа установлено, что оксидный слой содержит две фазы: Fe₂O₃-Al₂O₃-Cr₂O₃ и твердый раствор Cr₂O₃-Al₂O₃.

5) Проведено изучение закономерностей горения с неполным восстановлением исходных компонентов смеси (Al/Cr + CrO₃) с добавками Al₂O₃ и Cr₂O₃ и осуществлен синтез оксидных растворов Cr₂O₃-Al₂O₃ во всем концентрационном диапазоне: от однофазного оксида алюминия, до однофазного оксида хрома. Показано, что экзотермические смеси способны гореть во всем изученном концентрационном интервале, а оксидный продукт реакции при этом имеет литой вид.

6) Разработаны составы покрытий, обладающие высокой микротвердостью и огнеупорностью (до 2000-2200°С) в агрессивной среде и высокотемпературных газодинамических потоков, сопротивляемостью процессам абляции, механохимической износоустойчивостью, механической прочностью (на сжатие, изгиб и т.д.), которые могут найти применение в ответственных узлах металлургических и химических агрегатов.

7) Проведено изучение процессов теплообмена при процессах горения путем математического моделирования модельной системы Cr-Al-Fe. Результаты расчетов показали, что в пределах зоны с внутренним охлаждением температурные градиенты малы, и распределение температуры в заготовке можно считать однородным, а тепловой режим – изотермическим. В оболочке, напротив, имеют место высокие температурные градиенты и локализация высокотемператур­ной области в пределах узкой зоны контакта оболочки с заготовкой.

8) Проведен анализ структуры фронта горения, изучена динамика распространения твердого пламени в многослойной среде. Предложена нестационарная математическая модель тепло­вого распространения пламени в слоистой ге­терогенной системе. Показана корреляция закономерностей горения модельной среды и реальных гетерогенных составов. Определены осредненные характе­ристики фронта и динамика превращения от­дельных элементов «дискретной» волны горе­ния.

9) Разработана термодинамическая модель, описывающая образование границы раздела фаз, как метастабильного состояния вещества. Выведена формула метастабильных равновесий гетерогенных систем, связывающая основные характеристики границы раздела фаз - межфазную энергию, удельную поверхность и степень пресыщения пара.

Оценка полноты решения поставленных задач. В диссертации ставились задачи изучения закономерностей и механизмов протекания процесса СВС в расплаве алюминия, получение фазовых и температурных параметров различных режимов горения в этих системах, разработки методов автоволнового синтеза новых композиционных огнеупорных материалов на основе сложных алюмосиликатных, алюмохромитных систем, расширения концентрационных пределов твердых растворов и использования доступной сырьевой базы.

Поставленные задачи диссертационной работы выполнены в полном объеме. Полученные результаты расширяют и углубляют физические представления о процессе СВС в изучаемых системах, а также об основных факторах, влияющих на физико-механические свойства композиционных сплавов. Анализ и сопоставление различных факторов, ответственных за условия синтеза композиционных изделий и формирование их микроструктуры, показывают возможности «конструирования» материалов с заданной комбинацией свойств и эксплуатационных характеристик.

Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области.

В данной работе на основании результатов теоретических и экспериментальных исследований определены перспективные пути повышения эффективности использования промышленно доступных сырьевых ресурсов. Разработанные подходы позволяют расширить концентрационные пределы и параметры горения металлов и оксидных твердых растворов в системах Аl-Cr₂O₃, Аl-Cr₂O₃-Al₂O₃, Аl-Cr₂O₃-SiO₂, Al-MgSO₄, Al-CrO₂, Fe₂O₃-Al-Cr₂O₃, хромитовый концентрат-Аl, научно обоснованно выбирать материалы, использовать доступную сырьевую базу.

На основе формулы метастабильных равновесий гетерогенных систем разработана методика расчета для оксидных сплавов и проведено компьютерное моделирование зависимости от химического состава огнеупорных расплавов и температуры горения для двойных систем. Компьютерное моделирование показало, что увеличение критического размера частиц армирующей фазы возможно при легировании оксида алюминия оксидом магния и оксидом хрома Сr₂О₃. Легирование оксидом алюминия FeO и SiO₂ приводит к снижению критического диаметра частиц до долей миллиметра. Показаны возможности управления градиентом разогрева реакционной смеси для инициализации объемного горения (теплового взрыва). Общие отличительные черты, присущие горению различных исследованных конденсированных систем, дают возможность предложить единую стратегию экспериментального исследования протекания многостадийного процесса горения и на основе полученных данных прогнозировать создание конденсированных систем с определённым энергетическими и внутрибаллистическими характеристиками.

Научные данные, полученные в настоящей работе, дополняют физику горения новыми научно-обоснованными теоретическими положениями по механизмам протекания автоволновых процессов горения и характер формирования фазового состава и структурообразования продуктов синтеза.

Разработка рекомендаций и исходных данных по использованию результатов.

Предложенные в работе неформованные материалы позволяют создать на рабочих поверхностях ряда широко используемых огнеупорных материалов: штучных огнеупоров (алюмосиликатного, глиноземистого, динасового, периклазового, периклазошпинельного и дугих классов), а также муллитокремне-земистых и корундовых волокнистых материалов - защитно-упрочняющие покрытия и обмазки с заданными эксплуатационными свойствами. Разработанное положение метастабильных состояний гетерогенных систем позволяет установить критическую удельную поверхность наполнителя, которая обеспечивает получение максимальных термомеханических свойств алюмотермитных композиционных материалов. Разработаны составы покрытий, обладающие высокой огнеупорностью (до 2000-2200°С), эрозионной стойкостью в среде агрессивных сред и высокотемпературных газодинамических потоков, сопротивляемостью процессам абляции, механохимической износоустойчивостью, механической прочностью (на сжатие, изгиб), которые могут найти применение в ответственных узлах металлургических и химических агрегатов. Разработанные методики проведения СВС огнеупорных композиций могут быть применены как в лабораторной практике, так и на производстве.

Разработанные огнеупорные композиции CВC прошли опытно-промышленные испытания на высокотемпературных узлах металлургических агрегатов Аксуского завода феррославов АО ТНК «Казхром» (2008г.), ТОО «ВТОРПРОМ» (Караганда, 2008, 2009гг.), ТОО «Ferrum-Ftor» (Шымкент, 2008, 2009гг.), АО «Миттал Стил Темиртау» (Темиртау, 2009г.), ГУП «Таджикская алюминиевая компания» (г.Турсунзаде, Таджикистан, 2009г.). Получено заключение о возможности практического внедрения разработанных композиционных материалов при футеровке в высокоагрессивных зонах металлургических агрегатов.

Результаты диссертации внедрены в виде методик расчета адиабатической температуры горения энтальпийным методом (методические указания) в учебный процесс в Павлодарском государственном педагогическом институте.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1 Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Цхай С.Г., Филосин А.И., Свидерский А.К. Современные подходы к синтезу огнеупорных материалов нового поколения на основе СВС — технологий: // Materialy II Miedzynarodowej naukowe – praktycznej konf. “Wyksztalcenie i nauka bez granic - 2005”. Tom 26. – Przemysl: Sp. “Nauka i studia”. – 2005. – S. 66-68.

2 Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Свидерский А.К. К вопросу о производстве огнеупорных материалов на основе метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // Наука и образование в XXI веке: динамика развития в евразийском пространстве / Материалы Межд. научно-практ. конф. Том 3. 12-13 мая 2006г., – Павлодар, 2006. – С. 284-286.

3 Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Свидерский А.К. Разработка технологии получения конкурентоспособных, импортозамещающих огнеупорных материалов по методу СВС // Вестник Инновационного Евразийского университета. – 2007 - № 2. – С.158-164.

4 Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Свидерский А.К. Разработка технологии получения конкурентоспособных, импортозамещающих огнеупорных материалов по методу СВС // Материалы Межд научн.-практич. конф. «Предпринимательство, конкурентоспособность и качество жизни: проблемы и перспективы их обеспечения в современных условиях». Т.1. – Павлодар, 2007. – С.87-91.

5 Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Нуркенов О.А., Свидерский А.К. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез новых огнеупорных материалов (монография). – Павлодар: ПГПИ, 2007. – 207с.

6 Сатбаев Б.Н., Нухулы А., Свидерский А.К., Нуркенов О.А. Исследование горения смеси алюминия с хромитовым концентратом Кемпирсайского месторождения // Материалы Межд. научно-практ. конф. «Современное состояние и перспективы развития науки, образования в Центральном Казахстане». – Караганда, 2008. – С. 318-321.

7 Свидерский А.К., Садвокасова М.К. Исследование фазового равновесия самораспространяющегося высокотемпературного синтеза алюминийсодержа-щих шамотных огнеупорных материалов // Вестник Инновационного Евразийского университета. – 2008. – № 2 – С.158-164.

8 Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Свидерский А.К. Определение термодинамических характеристик исходных и конечных продуктов методами калориметрии и термогравиметрии при различных температурах // Вестник КарГУ. Серия химия. – 2008. – №3 (51). –С.21-25.

9 Нухулы А., Сатбаев Б.Н.,Свидерский А.К. Выявление особенностей физико-химических характеристик огнеупорных материалов на основе комплекса теоретических и технологических исследований // Вестник КарГУ. Серия химия. – 2008 – №3 (51). – С.26-31.

10 Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Свидерский А.К. Физико-химические факторы износа кирпичной кладки конвертора // Материалы Межд. научно-практ. конф. «Комплексная переработка минерального сырья», посвященной 50-летию ХМИ им. Ж.Абишева. – Караганда, 2008. – С. 353-356.

11 Сатбаев Б.Н., Нухулы А., Свидерский А.К., Нуркенов О.А. Огнеупорные СВС-материалы и их применение в металлургии. – Павлодар: ЭКО, 2008. – 275 с.

12 Свидерский А.К., Эшчанова З.Р. Особенности СВС огнеупорных материалов // Материалы Межд. научно-практ. конф. «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации», посвященной 110-летию академика К.И. Сатпаева, Т.1. – Павлодар, 2009. – С. 101-104.

13 Свидерский А.К., Эшчанова З.Р. Физико-химические исследования СВС-систем MgO-Al₂O₃-Cr₂O₃ // Материалы Межд. научно-практич. конф. «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации», посвященной 110-летию академика К.И. Сатпаева, Т.1. – Павлодар, 2009. – С.104-108.

14 Свидерский А.К., Садвокасова М.К. Отқа төзімді матариалдардың өздігінен таралатын жоғары температуралық синтезінің фазалық тепе-тендігін зерттеу үшін шихтаны дайындау // Вестник Инновационного Евразийского университета. – 2009 - № 1 – С. 184-188.

15 Свидерский А.К., Эшчанова З.Р. Физико-химические исследования СВС систем шамот - аллюминий, муллитокорунд-аллюминий // Вестник Инновацион-ного Евразийского университета. – 2009 - № 1 – С. 188-192.

16 Свидерский А.К., Садвокасова М.К. Закономерности горения систем хромитовый концентрат-Al-сульфат магния // Материалы Республиканской научно-практ. конф. «Сейфулинские чтения-5». – Астана, 2009. – С. 37-41.

17 SviderskiA.K., Sadvocasova M.K. Study of peculiarities of combustion of mullitokorund-chamotte-Al-MgSO₄ mixture // / Материалы Межд. научно-практ. конф. «Казахстан и мировые языки». Т.3. – Павлодар, 2009. – С. 5-8.

18 Свидерский А.К. Реакции алюмотермического восстановления оксида хрома (III) в условиях автоволнового синтеза // Известия Томского политехнического университета. – 2009. – Т. 315. – № 3. – С. 28–31

19 Свидерский А.К., Нухулы А. Расчет адиабатической температуры горе-ния энтальпийным методом: Учеб.-метод. пособ. – Павлодар: ПГПИ, 2009. –18 с.

20 Свидерский А.К. О фазовых и структурных изменениях в силикатных огнеупорах при температурах эксплуатации // Материалы межд. научно-практич. конф. «Настоящи постижения на Европейската наука-2009». – София (Болгария), 2009. –Т.11. – С.35-39.

21 Свидерский А.К., Нухулы А., Мулдахметов М.З. Конкурирующие химические превращения в системе алюминий-оксид хрома-оксид бора при температурах эксплуатации // Materialy V Viedzynarodowej Naukowi-konferencji “Nauka I Innowacja-2009”. – Przemysl, Praha, 2009. – Vol.14. – P.49-51.

22 Свидерский А.К. Исследование фазового состава продуктов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза системы А1-Cr₂O₃ // Вестник КарГУ. Серия химия. – 2009. – №3(55). – С.31-35.

23 Свидерский А.К. Изучение влияния свойств алюминиевого порошка на воспламеняемость хромитовой шихты // Вестник КарГУ. Серия химия. –2009. –№3(55). –С.35-40.

24 Свидерский А.К. О закономерностях горения системы хромит-алюминий-сульфат магния в условиях автоволнового синтеза // Вестник Евраз. Универ. им. Гумилева. Серия ест.-техн. наук –2009. – №4 (71). – С. 231-235.

25 Нухулы А., Свидерский А.К., Мулдахметов М.З. Закономерности горения хромкорундовой системы Cr₂O₃-Al-Fe₂O₃ в условиях автоволнового синтеза // Вестник Евраз. Универ. им. Гумилева. Серия естественно-технических наук –2009. – №4 (71). – С. 226-231.

26 Свидерский А.К., Жунусова К.З., Пак Л.В., Царенко Г.З., Макаренко М.Л. Математическое моделирование процессов теплообмена при CВC // Материалы Межд. научно-практ. конф. «Индустриально-инновационное развитие на современном этапе: состояние и перспективы». – Павлодар, 2009. – С.154-157.

27 Свидерский А.К. Изучение фазового состава продуктов горения системы MgO-Al₂O₃-Cr₂O₃ // Новости науки Казахстана. – 2009. – №3. – С.25-29.

28 Свидерский А.К. Изучение закономерностей горения системы Al-Cr₂O₃ в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // Новости науки Казахстана. – 2009. – №4. – С.28-33.

29 Свидерский А.К., Нухулы А., Аяпбергенов К.А., Мулдахметов М.З. Огнеупорные продукты из шихты хромитовой руды в условиях автоволнового синтеза // Материалы VIII Межд. научно-практ. конф. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». 27-28 октября 2009г. – Санкт-Петербург, 2009. – С. 151-152.

30 Нухулы А., Свидерский А.К. Структура и свойства продуктов системы Al-Cr₂O₃, полученной методом самораспространяющегося высокотемпера-турного синтеза // Химический журнал Казахстана. –2009. –№3. –С.47-52.

31 Нухулы А., Свидерский А.К. Физико-химические свойства огнеупорных материалов, полученных на основе шихты алюмохромитовой руды методом высокотемпературного синтеза // Химический журнал Казахстана. – 2009. №3. – С.61-68.

32 Нухулы А., Свидерский А.К., Мулдахметов М.З. Регрессионный анализ компонентного состава шихты в автоволновом синтезе композиционных соединений // Известия НАН РК. – 2009. № 6.– С.38-42.

33 Свидерский А.К. Закономерности двухстадийного синтеза литых Cr₂O₃^хAl₂О₃ в условиях автоволнового синтеза // Журнал Химическая промышленность (Россия). – 2009. № 4. – С.163-167.

34 Свидерский А.К. О некоторых закономерностях горения системы Al-BaSO₄ в условиях автоволнового синтеза // Журнал Химическая промышленность (Россия). – 2009. № 4. – С.168-170.

35 Свидерский А.К., Нухулы А., Мулдахметов М.З. Синтез новых огнеупорных композиций из шихты хромитового концентрата с алюминием. //Труды III Межд. научной конф. «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане». Ч.3. –Алматы, 2009. – С.177-179.

36 Свидерский А.К. Синтез и свойства огнеупорных продуктов из шихты хромитовой руды в условиях автоволнового синтеза // Актуальные проблемы современной науки (Тамбов). – 2009. –№11. – С.174-177.

37 Свидерский А.К., Нухулы А., Аяпбергенов К.А., Мулдахметов М.З. Огнеупорные продукты из шихты хромитовой руды в условиях автоволнового синтеза // Сб. трудов VIII межд. научно-практич. конф. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». – Санкт-Петербург, 2009. –С. 131-132.

38 Инновационный патент №22399 РК. Состав для изготовления огнеупорного бетона / Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Свидерский А.К.; опубл.25.06.09, Бюл.№4. -3с.

39 Инновационный патент №22400 РК. Самоспекающаяся огнеупорная торкет-масса / Нухулы А., Сатбаев Б.Н., Свидерский А.К.; опубл.25.06.09, Бюл.№4. -3с.

40 Нухулы А., Свидерский А.К., Аяпбергенов К.А. О влиянии термообработки на фазовые и структурные изменения огнеупоров на силикатной основе // Актуальные проблемы современной науки (Тамбов). – 2010. –№ 1(32).–С.19-20.

41 Свидерский А.К., Нухулы А. Определение компонентного состава шихты в автоволновом синтезе композиционных соединений // Вестник Павлодарского госуниверситета. – 2009. – №3. – С.41-49.

42 Свидерский А.К. О влиянии термообработки на фазовые и структурные изменения огнеупоров на силикатной основе // Вестник Семипалатинского государственного педагогического института. – 2009. –№6(16). – С.131-134.

43 Свидерский А.К. Закономерности горения и химического превращения в системе MgSO₄-шамот-Al // Тезисы докл. Межд. научно-практ. конф., посвященной 80-летию со дня образования химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова. 25-27 ноября 2009г. – М., 2009. – С.108.

Свидерский Александр Константинович
Хромитті минералды өнімдер негізінде алюмотермиттік

композициялық заттардың физикалы-химиялық негіздерін жасау
Химия ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін алу үшін

02.00.04 – физикалық химия мамандығы бойынша қорғалатын дисссертацияның авторефератына

ТҮЙІНДЕМЕ
Зерттеу нысандары. Бастапқы заттардың ішкі энергиясын қолдануға негізделген автотолқынды қабатты жану мен жылулық жарылыс реттігіндегі өздігінентаралымды жоғары температуралық әдістемелер. Алюмотермиялық тотықсыздандыру арқылы жоғары дәрежелік тазалықтағы жаңа заттарды алу. Жану жағдайында кең ауқымдағы отқатөзімді хромиттерді синтездеу. Берілген қасиеттері бар заттарды алу үшін өздігінентаралымды жоғары температуралық синтездің оңтайлы көрсеткіштерін табу, сонымен бірге шихтаның құрамына енген химиялық элементтердің қасиеттерінің ерекшеліктерін ескеру арқылы (конструкциялық, компоненттердің массалық құрам бөліктері және т.б.) алғашқы жану өнімдерінің фазалық және құрылымдық өзгерістерін зерттеу. Жаңа отқатөзімді композицияларды жасау процесстерін теориялық (математикалық) үлгілеу.

Жұмыстың мақсаты құрылымы күрделі алюмосиликатты, алюмохромитті жүйелер негізінде жаңа отқатөзімді композициялық заттарды автотолқынды синтездеу әдістемелерін жасау, алюминий балқымасында жүретін өздігінентаралымды жоғары температуралық үрдістердің механизмі мен кинетикалық заңдылықтарын зерттеу, осы жүйелердегі әр түрлі жану режимдерінің фазалық және температуралық көрсеткіштерін алу, жергілікті шикізаттарды қолдану негізінде қатты ерітінділердің концентрациялық шеңберін кеңейту, өтемықты қаттыбалқитын заттармен өңделген алюмохромитті құрамдар негізінде жоғары қолданысты көрсеткіштері бар жаңа отқатөзімді композициялық заттарды жасау.

Зерттеу әдістемелері. Зерттеу жұмыстарында бастапқы заттар ретінде оксидтер ұнтақтары А1₂O₃, Cr₂O₃, SiO₂, MgSO₄, MgO, Fe₂O₃, B₂O₃ және т.б., сонымен бірге тотықсыздандырғыш металдар А1, Сг, В қолданылды. Жану температурасы термопарлық әдіспен анықталды. Вольфрамды-рениялық термопара ВР 6/20 қолданылды. Термографиялық анализ «Дериватограф-1000» приборын қолдану арқылы жүргізілді. Заттарды петрографиялық зерттеулер 50- және 500 есе үлкейтетін МВТ-71V4.2 микроскопын қолдану арқылы іске асырылды. Рентгенографиялық талдаулар ДРОН-3М, Со-К_α-сәулеленулі дифрактометрінде жүргізілді. Заттардың қысымға беріктілігі ПСУ-10 маркалы гидравликалық прессте зерттелді. Хром мен темірді атомды-адсорбциялық әдіспен AAS-30 спектрометр қолдану арқылы анықтадық.

Зерттеу нәтижелері.

а) Кешенді түрде теоретикалық пен тәжірибелік зерттеулер жүргізіліп, химиялық пен механикалық қасиеттердің негізін қалайтын белгілі бір фазалық құрамды және құрылымдылықты отқатөзімді заттарды синтездеуге мүмкіндік беретін алюмосиликатты, алюмохромитті құрамды қоспалар мен рудалар негізінде композициялық тотықтық ерітінділердің өздігінентаралымды синтезінің негізгі заңдылықтары зерттелді.

б) Тәжірибелік және термодинамика әдістерімен кең түрдегі қоспалардың - Аl-Cr₂O₃, Аl-Cr₂O₃-Al₂O₃, Аl-SiO₂, Al-CrO₂, Fe₂O₃-Al-Cr₂O₃, хромитті концентрат-А1 және т.б. жаңа заттардың заңдылықтары зерттелді, олардың жану өнімдерінің фазалық құрамдары мен құрылымдарының қалыптасуына өздігінентаралымды синтез бен технологиялық көрсеткіштердің әсері анықталды.

в) Жасалынған композициялардың жану, балқу мен фазабөліну шеңберлерінің кең болатыны, тотықтық қатты ерітінділердің химиялық құрамын бастапқы қоспадағы құрам бөліктерінің мөлшерлік қатысын, температура мен қысымды өзгерту арқылы алмастыруға болатыны көрсетілді.

г) Алюмотермитті хромитті композициялар негізіндегі қатты ерітінділердің синтезі үш түрлі механизм бойынша іске асырылатыны ескерілді: 1) жану жағдайында тотықтық және металдық екі түзілген өнімді гравитациялық сепарациялау арқылы металдық пен оксидті фазаларға бөлу; 2) жану жағдайында хромның оксидін (VI) хромның (III) оксидіне дейін жартылай тотықсыздандыру және бір ғана тотықты өнім алу; 3) аздыэкзотермиялық композициялар үшін бастапқы қоспаларды алдын-ала қыздыру арқылы, сонымен бірге өздігінен жануға дейін қыздыру арқылы синтез жүргізу.

д) Термографикалық, ренгенофазалық, металлографиялық әдістермен өздігінентаралымды синтезді талдау арқылы зертелуші жүйелердің механизмдері мен құрамқалыптасуы және алынатын өнімнің фазалық құрамы анықталды.

е) Заттың метатұрақтылығы жағдайында фазалар шеңберін бейнелейтін термодинамикалық үлгі жасалынды. Алюмотермиттік композияциялық заттардың жоғары термомеханикалық қасиеттерін қалптастыратын шекті беттік бірлікті анықтауға мүмкіндік беретін заттың метатұрақтылық жағдайының ережелері жасалынды.

ж) Жүйені математикалық үлгілеу арқылы жану процестері кезіндегі жылуалмасу үрдістері зерттелді. Жану аймағының құрылымы талданды, көпқабатты ортада қатты отлебінің таралу динамикасы зерттелді. Үлгілеу ортасы мен гетерогенді құрамдардің жану үрдістері заңдылықтарының бір-біріне сәйкестену дәрежелері көрсетілді.

<предыдущая страница | следующая страница>