Реєстраційний номер
0219U001975,
0118U000340
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Процеси отримання вуглецевих і металовуглецевих (системи Ті-А1-С) наноматеріалів методами розрядноімпульсного самопоширюваного високотемпературного синтезу
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Кускова Наталя Іванівна,
Дата реєстрації
04-04-2019
Організація виконавець
Інститут імпульсних процесів і технологій
Опис етапу
Об'єкт дослідження - фізико-технічні процеси отримання металовуглецевих наноматеріалів в результаті самопоширюваного високотемпературного синтезу (СВС). Методи дослідження - електрофізичний експеримент, методи рентгенофазового аналізу, електронної мікроскопії. Проведено експериментальні дослідження використовуючи магнітно-напівпровідниковий генератор субмікросекундних імпульсів для ініціювання та догрівання матеріалу в процесі СВС, що дало змогу синтезувати композитний матеріал з вмістом 92 % МАХ-фази Ti2AlC і 8 % алюмініду титану Al2Ti. Аналіз отриманих даних відеореєстрації і результатів виміру температури зразків у процесі СВС дозволило описати послідовність хімічних реакцій горіння і синтезу, що відбуваються в системі Ti-Al-С на повітрі. На основі результатів розрахунку теоретичних значень термодинамічних потенціалів (вільної енергії Гіббса і ентальпії) кожної реакції в сумішах з різними вуглецевими прекурсорами при отриманих експериментально температурах ініціювання СВС (від 930 К до 1575 К) і горіння (від 1800 К до 2400 К) проведено термодинамічне обґрунтування перебігу хімічних реакцій в умовах СВС. Показано, що утворення МАХ-фаз Ti3AlC2 і Ti2AlC відбувається при охолодженні СВС-продуктів до 1800 К. Для математичного опису процесів допресування або екструзії синтезованого пористого матеріалу створено реодинамічну модель, яка враховує як термодинамічні, так і реологічні параметри синтезу в системі Ti-Al-С, що дозволяє теоретично дослідити залежності густини матеріалу від часу стискання за різних величин тиску.
Опис продукції
Метод ініціювання та догрівання матеріалу в процесі самопоширюваного високотемпературного синтезу за допомогою магнітно-напівпровідникового генератора субмікросекундних імпульсів, використання якого дозволило синтезувати композитний матеріал, що містить 92 % МАХ-фази Ti2AlC і 8 % алюмініду титану Al2Ti.
Автори роботи
Кускова Н.І.
Хайнацький С.О.
Христо О.І.
Челпанов Д.І.
Шведов Л.П.
Ющишина Г.М.
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
