Влияние содержания никеля и механической активации на горение в системе 5Ti + 3Si + хNi

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В системе 5Ti + 3Si + хNi методами самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и механосинтеза синтезированы интерметаллидные сплавы. Проведено исследование влияния содержания никеля на морфологию, размер и выход композитных частиц после механической активации (МА) смесей. Изучены зависимости максимальных температур и скоростей горения, фазового состава, морфологии и удлинения образцов продуктов синтеза от содержания никеля для исходных и МА-смесей. В условиях экспериментов, проводившихся в данной работе, процесс горения удалось реализовать, и при этом образцы сгорали полностью при содержании никеля от 10 до 60 мас. % в системе 5Ti + 3Si + хNi. После МА образцы из смеси 5Ti + 3Si сгорели до конца, а в процессе активации смеси 5Ti + 3Si + 40% Ni произошел механохимический синтез. Установлено, что с увеличением содержания никеля температура горения убывает, а скорость горения ведет себя немонотонно. Размер композитных частиц возрастает и уменьшается выход смеcи после механической активации. Последняя практически не повлияла на максимальные температуры горения смесей 5Ti + 3Si + хNi. Зафиксировано многократное (от 0.7 до 2.9 см/с) увеличение скорости горения образцов из МА-смесей с возрастанием содержания Ni от 20 до 30 мас. %. Показано, что возрастание содержания никеля приводит к увеличению содержания тройных фаз и количества расплава в продуктах синтеза смесей 5Ti + 3Si + хNi.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А. Кочетов

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kolyan_kochetov@mail.ru
Россия, Черноголовка

И. Д. Ковалев

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: kolyan_kochetov@mail.ru
Россия, Черноголовка

Список литературы

  1. Тихонов А.С., Герасимов А.П., Прохорова И.И. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. М.: Машиностроение, 1981.
  2. Гюнтер В.Э., Котенко В.В., Миргазизов М.З. и др. Сплавы с памятью формы в медицине. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1986.
  3. Гюнтер В.Э., Итин В.И., Монасевич Л.А. и др. Эффекты памяти форм и их применение в медицине. Новосибирск: Наука, 1992.
  4. Сычев А.Е., Вадченко С.Г., Щукин А.С. и др. // Хим. физика. 2022. Т.41. № 1. С. 69; https://doi.org/10.31857/S0207401X22010150
  5. Вадченко С.Г., Алымов М.И. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 22; https://doi.org/10.31857/S0207401X2203013X
  6. Итин В.И., Монасевич Т.В., Братчиков А.Д. // Физика горения и взрыва. 1997. Т. 33. № 5. С. 48.
  7. Итин В.И., Найороденко Ю.С. Высокотемпературный синтез интерметаллических соединений. Томск: Из-во Томского ун-та, 1989.
  8. Кочетов Н.А., Сеплярский Б.С. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 9. С. 39; https://doi.org/10.31857/S0207401X20090058
  9. Корчагин М.А., Григорьева Т.Ф., Бохонов Б.Б. и др. // Физика горения и взрыва. 2003. Т. 39. № 1. С. 51.
  10. Корчагин М.А., Григорьева Т.Ф., Бохонов Б.Б. и др. // Физика горения и взрыва. 2003. Т. 39. № 1. С. 60.
  11. Кочетов Н.А., Сеплярский Б.С., Щукин А.С. // Физика горения и взрыва. 2019. Т. 55. № 3. С.63; https://doi.org/10.15372/FGV20190308
  12. Kasraee К., Yousefpoura M., Tayebifard S.A. // Mater. Chem. Phys. 2019. V. 222. P. 286; https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2018.10.024
  13. Кочетов Н.А., Сеплярский Б.С. // ЖФХ. 2018. Т. 92. № 1. С. 56; https://doi.org/10.7868/S0044453718010119
  14. Кочетов Н.А., Студеникин И.А. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 1. С. 43; https://doi.org/10.7868/S0207401X18010089
  15. Jiao Y., Huang L., Wang S. et al. // J. Alloy. Comp. 2017. V. 704. P. 269; https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.02.044
  16. Wang H.Y., Zha M., Lü S.J. et al. // Solid State Sci. 2010. V. 12 P. 1347; https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2010.05.006
  17. Yeh C., Hwang P., Chen Y. // J. Alloy. Comp. 2017. V. 714. P. 567; https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.04.283
  18. Wang H.Y., Lü S.J., Xiao W. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2013. V. 96. P. 950. https://doi.org/10.1111/jace.12079
  19. Kasraee K., Tayebifard A., Salahi E. // Adv. Powder Technol. 2014. V. 25. P. 885; https://doi.org/10.1016/j.apt.2014.01.008
  20. Zha M., Wang H.Y., Li S.T., et al. // Mater. Chem. Phys. 2009. V. 114. P. 709. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2008.10.024
  21. Beattie H.J., Ver Snyder F.L., Jr. // Nature. 1956. V. 178. P. 20.
  22. Beattie H.J., Hagel W.C., Jr. // Trans. Met. Soc. AIME. 1957. V. 209. P. 911.
  23. Gladyshevskii E.I. // Sov. Powder Metall. Met. Ceram. 1962. V. 1. P. 262.
  24. Bardos D.I., Gupta K.P., Beck P.A. // Trans. Met. Soc. AIME. 1961. V. 221. P. 1087.
  25. Steinmets J., Albrecht J.-M., Malaman B. // C.R. Hebd. Seánces Acad. Sci., Ser. C, Sci. Chem. 1974. V. 279C. P. 1119.
  26. Jeitschko W., Jordan A.G., Beck P.A. //Trans. Met. Soc. AIME. 1969. V. 245. P. 335.
  27. Shoemaker C.B., Shoemaker D.P. // Acta Crystallogr. 1965. V. 18. P. 900.
  28. Кочетов Н.А. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 7. С. 39; https://doi.org/10.31857/S0207401X2207007X
  29. Kochetov N.A., Sytschev A.E. // Mater. Chem. Phys. 2021. V. 257. P. 123727; https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.123727
  30. Weitzer F., Naka M., Krendelsberger N. et al. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2010. V. 636. № 6. P. 982; https://doi.org/10.1002/zaac.201000017
  31. Сеплярский Б.С. // Докл. РАН. 2004. T. 396. № 5. C. 640.
  32. Seplyarskii B.S., Kochetkov R.A., Lisina T.G. et al. // Combustion and Flame. 2022. V. 236. 111811; https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2021.111811
  33. Vadchenko S.G. // Intern. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2016. V. 25. № 4. P. 210; https://doi.org/10.3103/S1061386216040105
  34. Vadchenko. S.G. // Ibid. 2015. V. 24. № 2. P. 90; https://doi.org/10.3103/S1061386215020107
  35. Kamynina O.K., Rogachev A.S., Sytschev A.E. et al. // Ibid. 2004. V. 13. № 3. P.193.
  36. Камынина О.К., Рогачев А.С., Умаров Л.М. // Физика горения и взрыва. 2003. Т. 39. № 5. С. 69.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты рентгенофазового анализа: а – активированных смесей 5Ti + 3Si + xNi (x = 0, 10, 30 мас. %); б – продуктов механосинтеза смеси 5Ti + 3Si + + 40%Ni. Цифрами обозначены рефлексы фаз: 1 – Ti, 2 – Si, 3 – TiH1.5, 4 – Ni, 5 – Ni3Ti3O, 6 – TiNiSi, 7 – Ti5Si3.

Скачать (139KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фотографии частиц исходной смеси 5Ti + 3Si (a); частиц активированной смеси 5Ti + 3Si (б); композитных частиц, образовавшихся в процессе МА-смеси 5Ti + 3Si + 10%Ni (в), частиц продуктов механосинтеза смеси 5Ti + 3Si + 40%Ni (г).

Скачать (583KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость среднего размера частиц (а), выхода активированной смеси 5Ti + 3Si + xNi (б) от содержания никеля.

Скачать (76KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Экспериментально измеренные зависимости максимальной температуры (а), скорости горения (б) от процентного содержания никеля в исходной (, штрих-пунктирная линия) и активированной (■, сплошная линия) смесях 5Ti + 3Si + xNi.

Скачать (95KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Результаты рентгенофазового анализа продуктов синтеза исходной (а) и активированной (б) смесей 5Ti + 3Si + + xNi с различным содержанием никеля. Цифрами обозначены рефлексы фаз: 1 – Ti5Si3, 2 – TiNiSi , 3 –Ti2Ni3Si, 4 – Ni, 5 – Si, 6 – Ti, 7 – Ni16Ti6Si7, 8 – Ni3Ti3O.

Скачать (312KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Фотография образцов продуктов горения исходной (а) и активированной (б) смесей 5Ti + 3Si + xNi с различным содержанием никеля: 1 – 0, 2 – 10, 3 – 20, 4 – 30, 5 – 40, 6 – 50, 7 – 60, 8 – 70 мас. %.

Скачать (295KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость относительного удлинения образцов продуктов синтеза исходной смеси 5Ti + 3Si + + xNi (○, щтрих-пунктирная линия), МА-смеси 5Ti + +3Si + xNi (■, сплошная линия) от содержания никеля.

Скачать (60KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».