.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
К вопросу о механизме синтеза TiN, ZrN и HfN при сжигании смесей нанопорошка алюминия с диоксидами TiO2, ZrO2 и HfO2
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-8-44-48
Аннотация
Технология синтеза нитридов титана, циркония и гафния связана со сжиганием в воздухе смесей нанопорошка алюминия (НПAl) с соответствующими диоксидами, что противоречит термодинамическим расчетам: нитриды в присутствии кислорода должны доокисляться и переходить в оксиды. Синтез нитридов в воздухе является новым направлением в технологии тугоплавких нитридов. В предлагаемой технологии используется азот воздуха, синтез происходит при атмосферном давлении при свободном доступе воздуха. Не требуется сложного оборудования и минимальны энергозатраты: после инициирования синтез протекает самопроизвольно (экзоэффект). При горении в воздухе смесей НПAl с диоксидами происходит их восстановление до металлов: титана, циркония и гафния или до субоксидов и последующее азотирование протекает в условиях пониженной химической активности кислорода.
Об авторах
Л. О. РоотРоссия
Кандидат технических наук.
Томск
А. П. Ильин
Россия
Доктор физико-математических наук
Томск
Т. В. Коновчук
Россия
Томск
Список литературы
1. Хабас, Т. А. Синтез керамических материалов на основе оксидов магния и алюминия в режиме горения / Т. А. Хабас, А. Г. Мельников, А. П. Ильин // Огнеупоры и техническая керамика. — 2003. — № 11. — С. 14-19.
2. Самсонов, Г. В. Физико-химические свойства оксидов / Г. В. Самсонов [и др.]. — М. : Металлургия, 1978. — 472 с.
3. Самсонов, Г. В. Нитриды / Г. В. Самсонов. — Киев : Наукова думка, 1978. — 356 с.
4. Мержанов, А. Г. Физическая химия. Современные проблемы. Ежегодник / А. Г. Мержанов ; под ред. акад. Я. М. Колотыркина. — М. : Химия, 1983. — С. 6.
5. Zheng, Jie. Carbothermal synthesis of aluminium oxynitride (AlON) powder: influence of starting materials and synthesis parameters / Jie Zheng, Bertil Forslund // J. Eur. Ceram. Soc. — 1995. — Vol. 15. — P. 1087-1100.
6. Ильин, А. П. Кристаллические продукты сгорания в воздухе нанопорошка алюминия при действии магнитного поля / А. П. Ильин, А. В. Мостовщиков // Изв. Томского политехн. ун-та. Физика. — 2013. — Т. 232, № 2. — С. 101-104.
7. DeSenta, Jonathan T. Evaluation of stored energy in ultrafine aluminum powder produced by plasma explosion / Jonathan T. DeSenta, Kenneth K. Kuo // J. Propul. Power. — 1999. — Vol. 15, № 6. — Р. 794-800.
8. Lin, Liangliang. An atmospheric pressure microplasma process for continuous synthesis of titanium nitride nanoparticles / Liangliang Lin, S. A. Starostin, Qi Wanga [et al.] // Chem. Eng. J. — 2017. — № 321.— Р. 447-457.
9. Тихонов, Д. В. Электрический взрыв проводников / Д. В. Тихонов, О. Б. Назаренко, А. П. Ильин. — LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012.
10. Похил, П. Ф. Горение порошкообразных металлов в активных средах / П. Ф. Похил, А. Ф. Беляев, Ю. В. Фролов [и др.]. — М. : Наука, 1972. — 294 с.
11. Ilyin, A. P. About activity of aluminium nanopowders / A. P. Ilyin, A. A. Gromov, G. V Yablunovskiy // Combustion, Explosion and Shock Waves. — 2001. — Vol. 37, № 4. — P. 58-62.
12. Уэндландт, У. Термические методы анализа / У. Уэндландт ; пер. с англ. ; под ред. В. А. Степанова и В. А. Берштейна. — М. : Мир, 1987. — 526 с.
13. Ильин, А. П. Окисление алюминия в ультрадисперсном состоянии на воздухе / А. П. Ильин, Л. Т. Проскуровская // Порошковая металлургия. — 1990. — № 9. — С. 32-35.
14. Ильин, А. П. Горение алюминия и бора в сверхтонком состоянии / А. П. Ильин, А. А. Громов. — Томск : Изд-во Томского ун-та, 2002. — 154 с.
15. Громов, А. А. Горение нанопорошков металлов / А. А. Громов, Т. А. Хабас, А. П. Ильин [и др.]. — Томск : Дельтаплан, 2008. — 382 с.
16. Боборыкин, М. В. О влиянии азота на горение алюминия / М. В. Боборыкин, В. М. Гремячкин, А. Г. Истратов [и др.] // Физика горения и взрыва. — 1983. — Т. 19, № 3. — С. 22-29.
17. Амелькович, Ю. А. Синтез нитридов титана и циркония сжиганием в воздухе смесей их оксидов с нанопорошком алюминия / Ю. А. Амелькович, А. П. Астанкова, Л. О. Толбанова, А. П. Ильин // Новые огнеупоры. — 2007. — № 11. — С. 64-67. [Amel'kovich, Yu. A. Synthesis of titanium and zirconium nitrides by burning mixtures of their oxides with aluminum nanopowder in air / Yu. A. Amel'kovich, A. P. Astankova, L. O. Tolbanova, A. P. Win // Refract. Ind. Ceram. — 2007. — Vol. 48, № 6. — Р. 425-428.]
18. Гармата, В. А. Титан / В. А. Гармата, А. Н. Пе-трунько, Н. В. Галицкий [и др.]. — М. : Металлургия, 1983. — 559 с.
19. Адаменков, А. А. Исследование генератора синглетно-го кислорода с закрученным аэрозольным потоком / А. А. Адаменков, Б. А. Выскубенко, С. П. Ильин [и др.] // Квантовая электроника. — 2002. — Т. 32, № 6. — С. 490-494.
20. Schwelter, C. Physical mechanisms of generation and deactivation of singlet oxygen / C. Schwelter, R. Schmidt // Chemical Review. — 2003. — Vol. 103, № 5. — P. 1685-1758.
21. Ильин, А. П. Дифракционные исследования процесса горения нанопорошка алюминия / А. П. Ильин, Н. А. Тимченко, А. В. Мостовщиков [и др.] // Изв. вузов. Физика. — 2011. — Т. 54, № 11 (тематический выпуск). — С. 389-393.
22. Ильин, А. П. Высокотемпературное химическое связывание азота воздуха / А. П. Ильин, Л. О. Роот // Изв. Томского политехн. ун-та. — 2012. — Т. 321, № 3. — С. 6-11.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Роот Л.О., Ильин А.П., Коновчук Т.В. К вопросу о механизме синтеза TiN, ZrN и HfN при сжигании смесей нанопорошка алюминия с диоксидами TiO2, ZrO2 и HfO2. Новые огнеупоры. 2019;(8):44-48. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-8-44-48
For citation: Root L.O., Ilyin A.P., Konovchuk T.V. To the question of the synthesis mechanism of TiN, ZrN and HfN during the combustion of mixtures of aluminum nanopowder with the dioxides TiO2, ZrO2 and HfO2. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2019;(8):44-48. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-8-44-48
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.