На правах рукописи
Экз.№ ________

ШИГАНОВА

Людмила Александровна

САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩИЙСЯ

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ

МИКРО- И НАНОПОРОШКОВ НИТРИДОВ

ТИТАНА, ХРОМА, МОЛИБДЕНА И ВОЛЬФРАМА

С ПРИМЕНЕНИЕМ АЗИДА НАТРИЯ И ГАЛОГЕНИДОВ

01.04.17 – химическая физика, горение и взрыв,

физика экстремальных состояний вещества

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ

на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Самара - 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования ″Самарский государственный технический университет″.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

БИЧУРОВ Георгий Владимирович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ЮХВИД Владимир Исаакович
кандидат технических наук, доцент

МАЙДАН Дмитрий Александрович
Ведущая организация: ФГОУ ВПО ″Национальный исследовательский

технологический университет ″МИСиС″

Защита состоится: __ _________ 2010 года в ___ часов___ минут на заседании диссертационного совета Д 212.217.01 при ГОУ ВПО ″Самарский государственный технический университет″ по адресу: 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Главный корпус, аудитория 500.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного технического университета (ул. Первомайская, 18).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять на имя ученого секретаря диссертационного совета Д 212.217.01 по адресу: Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Главный корпус; факс: (846) 278-44-00.

Автореферат разослан «___»____________ 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.217.01

доктор физико-математических наук,

профессор Д.М.Гуреев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
В диссертационной работе представлены результаты исследований процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) нано- и микропорошков нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама с применением азида натрия и галогенидов. Разработаны рекомендации по организации технологического процесса получения порошков нитридов в системах "Галогенид азотируемого элемента – азид натрия" по азидной технологии СВС в условиях опытно-промышленного производства.

Актуальность работы. Порошки титана и переходных металлов VI группы периодической системы элементов (Cr, Mo, W) имеют перспективу все более широкого применения в современной промышленности и технике. Однако традиционные технологии их получения (печной способ и плазмохимический синтез) связаны с большим энегопотреблением, длительностью синтеза, сложным крупногабаритным оборудованием и не всегда обеспечивают требуемые характеристики продукции, в том числе и наноразмерность, которой в последнее время уделяется особое внимание.

Открытый в 1967 году российскими учеными А.Г.Мержановым, И.П.Боровинской и В.М.Шкиро способ самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) тугоплавких соединений, в том числе нитридов, позволил устранить основные недостатки традиционных технологий. Процесс СВС идет за счет собственного тепловыделения горения в простом малогабаритном оборудовании и занимает мало времени.

Классическим методом СВС с использованием газообразного азота в качестве азотирующего элемента удалось получить нитриды титана и хрома в виде спеков, размол которых и дает порошки этих нитридов, в том числе и микропорошки, но не нанопорошки. Но нитриды молибдена и вольфрама классическим методом СВС получить не удается, так как реакция образования нитрида молибдена Mo + N₂ является слабоэкзотермичной, а реакция образования нитрида вольфрама W + N₂ и вовсе эндотермичной.

Для решения задачи получения микро- и нанопорошков нитридов Ti, Cr, Mo, W по ресурсосберегающей технологии СВС весьма перспективно использование такой ее разновидности как азидная технология СВС, которая обозначается как СВС-Аз и с 1970 года разрабатывается в Самарском государственном техническом университете. Технология СВС-Аз основана на использовании азида натрия NaN₃ в качестве твердого азотирующего реагента и галоидных солей различного состава. За счет тепловыделения реакции взаимодействия азида натрия с галоидной солью можно реализовать процесс СВС нитридов молибдена и вольфрама. А за счет низких температур горения и наличия побочных продуктов синтеза, затрудняющих процессы рекристаллизации, агломерации и увеличения размера частиц целевых нитридов, получить наноразмерные или близкие к ним субмикронные порошки нитридов всех указанных элементов (Ti, Cr, Mo, W).

Таким образом, исследование и разработка процесса СВС-Аз для получения

микро- и нанопорошков нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама является актуальной задачей.

Работа выполнялась в соответствии с государственными программами с 2002 по 2009 годы включительно, в том числе по Государственному контракту № 02.467.11.2003 от 30 сентября 2005 года на выполнение комплексного проекта ИН-КП.3/001 по теме "Разработка технологий получения новых функциональных градиентных материалов, в том числе алмазосодержащих и дисперсно-упрочненных наночастицами, и освоение их производства" (приоритетное направление "Индустрия наносистем и материалов" (VI очередь, лот 2) Федеральной целевой научно-технической программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы), финансируемый Федеральным агентством по науке и инновациям; по Проекту Российского фонда фундаментальных исследований "Разработка научных основ получения наноразмерных порошков тугоплавких нитридов в режиме горения", номер проекта РФФИ 07-08-12241-офи, срок проведения работ 2007-2008; по тематическим планам СамГТУ на 2005-2007 и 2008-2009 годы по темам "Разработка теоретических основ взаимосвязи состава и структуры материалов инструментального назначения с их свойствами и усовершенствование методов их получения и обработки" и "Исследование закономерностей и условий образования нановолокон нитридов алюминия и титана в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием азида натрия и галоидных солей".

Цель работы. Установление закономерностей самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама с использованием азида натрия и галоидных солей и разработка рекомендаций по соответствующей технологии производства этих порошков.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

1) Выбор оптимальных систем для синтеза микро- и нанопрошков нитридов в режиме СВС-Аз.

2) Исследование закономерностей горения систем "Хром (молибден, вольфрам) – азид натрия – галогенид" и "Гексафтортитанат аммония - азид натрия".

3) Исследование структурообразования микро- и нанопорошков нитридов в режиме СВС-Аз.

4) Построение химической модели образования нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама в режиме СВС-Аз.

5) Определение технологических условий, управляющих химическим и фазовым составом продуктов синтеза.

6) Разработка рекомендаций по организации технологического процесса получения нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама в режиме СВС-Аз.

Объект исследования. Микро- и нанопорошки нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама, полученные методом СВС-Аз.

Предмет исследования. Физико-химичекие процессы нитридообразования, формирования фазового состава, структуры синтезированных нитридов.

Научная новизна работы. Впервые установлены закономерности образования нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама в режиме горения в системах "Хром (молибден, вольфрам) – азид натрия – галогенид" и "Гексафтортитанат аммония - азид натрия". При этом получены результаты, обладающие научной новизной:

1) Установлено, что использование в процессах горения твердых азотсодержащих соединений позволяет достичь высокой концентрации реагирующих веществ в зоне синтеза, в результате чего фильтрационный подвод газа не лимитирует процесс азотирования, и целевые продукты синтеза имеют высокую степень превращения и, соответственно, чистоты.

2) Показано, что при синтезе нитрида титана в системе "Гексафтортитанат аммония - азид натрия", реакция проходит в газовой фазе с образованием нанопорошка нитрида титана.

3) Исследованы закономерности горения систем "Хром (молибден, вольфрам) – азид натрия – галогенид" и "Гексафтортитанат аммония - азид натрия".

4) Исследовано структурообразование нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама и построена химическая модель их образования в системах "Хром (молибден, вольфрам) – азид натрия – галогенид" и "Гексафтортитанат аммония - азид натрия".

5) Исследован процесс и условия получения нанопорошка нитрида титана в системе "Гексафтортитанат аммония - азид натрия".

Достоверность научных результатов работы обусловлена тем, что при экспериментальном исследовании процессов горения и анализе продуктов синтеза использовались современные аттестованные методы и методики: использование современного программного обеспечения для выполнения аналитических расчетов; термопарные методы с применением аналогоцифрового преобразователя; методы рентгенофазового, химического и электронно-микроскопического анализов; а также сопоставление полученных данных с результатами научных исследований других источников.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1) Разработаны рекомендации по организации технологического процесса получения опытных партий порошков нитридов хрома, молибдена и вольфрама в системе ″Cr (Mo, W) - NaN₃ - галогенид″ и нитрида титана в системе ″Гексафтортитанат аммония – азид натрия″ по азидной технологии СВС в условиях опытно-промышленного производства. Даны рекомендации по решению основных экологических вопросов, связанных с утилизацией отходов технологии СВС-Аз и по контролю готовой продукции.

2) Порошки нитридов марки СВС-Аз могут быть реализованы в качестве керамических горячепрессованных образцов деталей и изделий газотурбинного двигателя; в качестве основы конструкционной керамики с высокими значениями прочности и эрозионной стойкости; в качестве основы неперетачиваемых режущих пластин; в составе новых функциональных градиентных материалов, упрочненных наночастицами.

3) Организации, заинтересованные в процессах и продуктах СВС-Аз: Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (Самара), АО "Самарский научно-технический комплекс "Двигатели НК", ОАО "Поволжский НИИ материалов и технологии авиационных двигателей" (Самара), ОАО "НПО Поволжский авиационный технологический институт" (Самара), НИИ технологии и проблем качества при Самарском государственном аэрокосмическом университете, Международный исследовательский центр порошковой металлургии и новых материалов (Хайдарабад, Индия).

4) Разработка нового способа получения нитридов переходных металлов IV и VI групп расширяет номенклатуру продуктов, синтезируемых, в частности, по азидной технологии СВС.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих симпозиумах и конференциях: Международной молодежной конференции "Гагаринские чтения" (Москва, 2005); XVI Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов" (Самара, 2006), Международной научно-технической конференции "Проблемы и перспективы развития двигателестроения" (Самара, 2006), Всероссийской научно-технической конференции с международным участием "Высокие технологии в машиностроении" (Самара, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009); IV Международной конференции "Перспективные полимерные композиционные материалы" (Энгельс, 2007), XIX Международной интернет-конференции молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения (МИКМУС пробмаш) (2007); Конференции студенческих научных коллективов НТП "Развитие научного потенциала студенческих научных коллективов "Наука молодая" (Самара, 2007); XIV Симпозиуме по горению и взрыву (Черноголовка, 2008); V Международной научно-практической конференции "Нанотехнологии-производству 2008" (Фрязино, 2008); IV Международной школы-семинаре "Высокотемпературный синтез новых перспективных наноматериалов (СВС-2008)" (Барнаул, 2008); III Международной научно-технической конференции "Металлофизика, механика материалов, наноструктур и процессов деформирования" (Металлдеформ-2009) (Самара, 2009); XV международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых (Томск, 2009), Всероссийской молодежной конференции и школе-семинаре "НАнотехнологии и инНовации" (НАНО-2009). Результаты работы были также представлены на Первом Международном форуме по нанотехнологиям "Роснанотех" (Москва, 2008).

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 34 работах, 4 статьи из которых в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получен 1 патент РФ.

Личный вклад автора. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований, приведенных в данной работе получены автором самостоятельно. Автор принимал непосредственное участие в обсуждении идей, экспериментах, обработки полученных результатов, исследовании структуры полученных порошков, написания статей, докладов, разработке рекомендаций по организации технологического процесса получения нитридов и внедрению технологического процесса для наработки опытных партий порошков нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 218 страницах машинописного текста, содержит 73 рисунка, 49 таблицы и состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка использованных источников (222 наименования) и приложения на 22 страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение содержит обоснование актуальности работы, цель и задачи работы, отражает научную новизну, практическую значимость и реализацию результатов работы. Представлены сведения об апробации и достоверности научных результатов работы. Отмечается, что результаты исследований являются новыми, ранее не изучавшимися и в этом отношении представляют научный интерес.

В первой главе представлен обзор литературы по теме диссертационной работы, состоящий из четырех подразделов и выводов. В главе изложены физико-химические свойства, области применения и способы получения нитридов. Проанализированы преимущества и недостатки традиционных технологий получения нитридов: синтез в электропечах сопротивления, плазмохимический синтез; уделено внимание нетрадиционным способам получения нитридов – распыление металлических порошков, осаждение из газовой фазы, восстановление оксидов, пиролиз. Более детально рассмотрен классический процесс самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), как основной процесс получения нитридов.

Показана целесообразность и актуальность использования в процессах СВС твердых азотсодержащих соединений, в частности, азида натрия и галоидных солей (СВС-Аз) для получения порошков нитридов с высокими физико-химическими характеристиками и волокнистой морфологии с улучшенной кристаллической структурой за счет прохождения реакций в газовой фазе.

Вторая глава посвящена выбору методик, приборов и оборудования, предназначенных для получения и исследования нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама. Изучение процесса синтеза нитридов в режиме СВС-Аз, измерение линейных скоростей и температур горения проводились на лабораторной установке СВС-Аз, основным элементом которой являлся лабораторный реактор СВС-Аз постоянного давления с рабочим объемом 4,5 л. Температура и скорость горения определялись термопарным методом с использованием вольфрам-рениевых термопар ВР 5/20. Регистрация температуры и скорости горения осуществлялась с помощью аналого-цифрового преобразователя, подсоединенного к компьютеру. Методы исследования продуктов синтеза включали химический (установки для анализа нитридов на содержание азота по методам Къельдаля и Дюма), рентгенофазовый (″Дрон-3,0″ и Дифрактометр ARL X’trA-138) и микроскопический (растровый электронный микроскоп ″Jeol″ JSM-6390А) анализы. В разделе дана характеристика исходного сырья и материалов, используемых для синтеза нитридов.

В третьей главе содержатся результаты термодинамического анализа возможности образования нитридов в режиме СВС-Аз в исследуемых системах. Термодинамический анализ проводился на ЭВМ по компьютерной программе "Thermo", разработанной в Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН). Расчет адиабатической температуры реакции проводился в предположении отсутствия потерь тепла из зоны химической реакции и с учетом полного превращения реагентов в системах. Были построены зависимости равновесных концентраций продуктов от соотношения компонентов в шихте, от давления азота и от добавки титана в исходной шихте.

На основании проведенных термодинамических расчетов можно сделать вывод о том, что все предложенные системы СВС-Аз способны к самостоятельному горению. Причем, для большинства из них температуры горения и тепловой эффект реакции достаточны для образования соответствующих нитридов. Исключение составляет синтез нитрида вольфрама, реакция образования которого W + N₂ – эндотермична. Здесь образование нитрида вольфрама происходит за счет тепла реакции "6NaN₃ - NH₄F (NH₄Cl)".

В четвертой главе представлены результаты исследований закономерностей горения азидных систем и синтеза нитридов Ti, Cr, Mo, W. Исследовано влияние соотношения исходных компонентов в системе, давления азота в реакторе, плотности исходной шихты, диаметра образца, размера частиц азотируемого элемента на температуру и скорость горения, содержание азота в нитриде и кислотно-щелочной баланс продукта. Построены графические зависимости и проведено их обсуждение. На каждую точку кривых было проведено не менее 5 экспериментов. Средние значения выходного параметра горения и синтеза аппроксимировались. Определены оптимальные технологические условия синтеза порошков нитрида титана и нитридных композиций ″нитрид хрома-хром″, ″нитрид молибдена-молибден″ и ″нитрид вольфрама-вольфрам″ в режиме СВС-Аз

При выборе оптимальных систем СВС-Аз для синтеза нитрида титана, хрома, молибдена и вольфрама учитывались результаты термодинамических расчетов, наличие сырьевой базы галоидных солей и результаты предварительных (пробных) экспериментов, проводимых с целью исследования возможности синтеза целевого продукта.

Анализ химического класса неорганических галоидных солей, предполагаемых для использования в системах СВС-Аз, показывает, что наибольшего внимания заслуживают гексафтортитанат натрия и гексафтортитанат аммония, в которых присутствует азотируемый элемент - титан. Обе галоидные соли имеют сырьевую базу для создания промышленного производства нитрида титана. Выбор гексафтортитаната аммония основывается на дополнительном эффекте присутствия аммонийной группы NH₄⁺, которая обладает большей азотирующей способностью, нежели молекулярный азот.

В связи с этим, для синтеза нитрида титана объектом исследования была выбрана система "(NH₄)₂TiF₆ - 6NaN₃". Тогда стехиометрическое уравнение реакции будет иметь вид:

(NH₄)₂TiF₆ + 6 NaN₃  TiN + 6 NaF + 4 H₂+ 9,5 N₂. (1)

Для системы "(NH₄)₂TiF₆ - 6NaN₃" характерен один фронт горения в отличие от систем "Ti - NaN₃ - галогенид", где наблюдается два фронта - низко- и высокотемпературный.

Было установлено, что с изменением соотношения компонентов в системе (увеличением содержания в исходной смеси гексафтортитаната аммония ()) температура и скорость горения смеси исходных компонентов падают. Снижается также и содержание азота в нитриде титана. Было замечено, что продукты синтеза в отличие от основного (NaF) по уравнению (1) содержат гексафтортитанат натрия состава Na₃TiF₆ в интервале  = 1,0-1,5 и дополнительно гексафтортитанат натрия состава Na₅Ti₃F₁₄ при  > 1,5. Количество этих гексафтортитанатов не превышает 8-10 %, но в отличие от фторида натрия NaF (основного побочного продукта) они плохо растворимы в воде даже при кипячении. Этим и объясняется низкое содержание азота в нитриде титана. При использовании методов обогащения содержание азота в TiN должно находиться в пределах теоретического, то есть 21-22 мас.%. Кислотно-щелочной баланс промывной воды после  = 1,5 переходит из щелочной среды в кислую.

В качестве галоидных солей при синтезе нитридов хрома, молибдена и вольфрама наибольшего внимания заслуживают фторид аммония и хлорид аммония. Использование комплексных галоидных солей хрома, молибдена, вольфрама, таких как, например, аммоний-хром-фтористый (NH₄)₃CrF₆, натрий-молибден-фтористый составов NaMoF₇, Na₂MoF₈ и W₃N₆H₆ не целесообразно из-за отсутствия их сырьевой базы. А фториды MoF₆, MoF₅, MoF₄, MoF₃, WF₆, WF₅, WF₄ и WF₃ равно как и хлориды MoCl₅, MoCl₄ и MoCl₃ являются неудобными в работе жидкостями.

Для систем Cr (Mo, W) - NaN₃ – галогенид" характерен один фронт горения, что свойственно системам, содержащим переходный металл. В некоторых случаях можно наблюдать второй фронт горения при использовании систем "4Cr - NaN₃ - NH₄Cl", но замерить его не представляется возможным. Температурный профиль после своего максимума почти сразу снижается, что говорит о том, что химическая реакция проходит в узкой зоне горения.

C увеличением содержания хрома в системе "хCr - NaN₃ - NH₄F" (где х - это число молей переходного металла) температура горения падает с 900 до 400С, равно как и скорость горения с 0,41 до 0,10 см/с. Причем, это падение более ярко выражено, чем при использовании системы "φCr - NaN₃ - NH₄Cl". Здесь также сказывается наличие оксидной пленки на частицах исходного хрома, о чем свидетельствуют невысокие значения температуры горения по сравнению с адиабатической. Что касается содержания азота в нитриде хрома, то при использовании фторида аммония оно заметно выше и имеет максимальные значения при стехиометрическом соотношении компонентов в системе - 15 мас.%. Продукты синтеза представляют собой смесь фаз: нитрида хрома состава CrN, нитрида хрома состава Cr₂N и свободного хрома.

С увеличением содержания молибдена в системе "хMo - NaN₃ - NH₄F" температура горения падает с 850 до 350С, равно как и скорость горения с 0,37 до 0,09 см/с. Особенно сильное падение наблюдается при содержании молибдена в смеси свыше стехиометрического х > 4 молей. Наоборот, содержание азота в нитриде молибдена с увеличением х возрастает и приобретает максимальные значения при стехиометрическом соотношении компонентов в системе. По-видимому, при температурах горения свыше 600ºС в присутствии таких активных элементов, как натрий, нитрид молибдена диссоциирует.

С увеличением содержания вольфрама в системе "хW - NaN₃ - NH₄F" температура горения падает с 800 до 680С, равно как и скорость горения с 0,43 до 0,20 см/с. С помощью анализа фазового состава установлено, что при х = 0,1 при температуре горения 800С нитрид вольфрама представлен составом W₂N. Нитрид вольфрама состава WN отсутствует. По-видимому, при этих температурах горения происходит его диссоциация на вольфрам и азот. Минимальное количество свободного вольфрама в продуктах синтеза наблюдается при х = 2.

Построены зависимости температуры, скорости горения, содержания азота в нитриде и кислотно-щелочного баланса продукта от давления азота в реакторе, диаметра образца, плотности исходной шихты, размера частиц азотируемого элемента.

Были сформулированы оптимальные технологические условия синтеза нитрида титана, используя которые, достигаются наивысшие значения содержания азота в конечном продукте: давление азота в реакторе 4,0 МПа; соотношение компонентов в системе "(NH₄)₂TiF₆ - 6NaN₃" стехиометрическое; плотность исходной шихты "(NH₄)₂TiF₆ - 6NaN₃" насыпная ( = 0,34); диаметр образца с исходной смесью D₀ = 30 мм при плотности загрузки лабораторного реактора 7,5910^-3.

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что содержание азота в нитриде титана, синтезированного в оптимальных условиях, составляет 11-12 мас.%. Это обусловлено тем, что помимо нитрида титана целевой продукт синтеза содержит побочный продукт - гексафтортитанат натрия состава Na₃TiF₆. Наиболее приемлемым для удаления гексафтортитаната натрия состава Na₃TiF₆ являлся способ, основанный на кипячении конечного продукта титана в насыщенном растворе хлорида аммония в течение 1 часа. После чего проводилась обычная водная промывка.

С помощью анализа фазового состава установлено, что минимальное количество хрома и молибдена в продуктах синтеза наблюдается при стехиометрическом соотношении компонентов в системе, то есть при содержании хрома и молибдена в исходной смеси в количестве 4 молей. А минимальное количество вольфрама в продуктах синтеза наблюдается при х = 2 моля вольфрама в исходной смеси.

Результаты ренгенофазового анализа конечного продукта системы "4Cr - NaN₃ - галогенид" свидетельствуют о наличие трех фаз (CrN, Cr₂N и Cr), что говорит о получении композиционного порошка CrN-Cr₂N-Cr. При этом конечный продукт синтеза системы "4Cr - NaN₃ - NH₄Cl" представляет собой смесь трех фаз при следующем соотношении: CrN ~30 %, Cr₂N ~30 %, Cr ~40 %, а системы "4Cr - NaN₃ - NH₄F" - CrN ~35 %, Cr₂N ~35 %, Cr ~30 %. Рекомендуются следующие оптимальные технологические условия синтеза нитридной композиции в режиме СВС-Аз: система "Cr - NaN₃ - NH₄Cl" и "Cr - NaN₃ - NH₄F", соотношение компонентов в системе стехиометрическое, диаметр образцов 3 см для диаметра рабочего протранства реактора 14,7 см, давление азота в реакторе 4 МПа, плотность исходной смеси насыпная.

Конечный продукт горения системы "4Mo - NaN₃ - NH₄F" представляет собой смесь четырех фаз при следующем соотношении: MoN ~25 %, Mo₂N ~30 %, Mo₁₆N₇ ~15 %, Mo ~30 %. Таким образом, можно говорить о синтезе композиционного порошка на основе нитридов молибдена состава "нитрид молибдена - молибден" в данных условиях синтеза. Рекомендуются следующие оптимальные технологические условия синтеза нитридной композиции в режиме СВС-Аз: система "Mo - NaN₃ - NH₄F", соотношение компонентов в системе стехиометрическое, диаметр образцов 3 см для диаметра рабочего пространства реактора 14,7 см, давление азота в реакторе 4 МПа, плотность исходной смеси насыпная.

Конечный продукт горения системы "2W - NaN₃ - NH₄F" представляет собой смесь трех фаз при следующем соотношении: WN ~10 %, W₂N ~15 %, W ~75 %. Таким образом, можно говорить о синтезе композиционного порошка на основе нитридов вольфрама состава "нитрид вольфрама - вольфрам" в данных условиях синтеза. При х > 2 система "хW - NaN₃ - NH₄F" не горит, и нитрид вольфрама не образуется. Рекомендуются следующие оптимальные технологические условия синтеза нитридной композиции в режиме СВС-Аз: система "хW - NaN₃ - NH₄F", соотношение компонентов в системе х = 2 моля вольфрама при стехиометрическом соотношении азида натрия и фторида аммония, диаметр образцов 3 см для диаметра рабочего пространства реактора 14,7 см, давление азота в реакторе 4 МПа, плотность исходной смеси насыпная, размер частиц исходного порошка вольфрама 1,35 мкм.

следующая страница>