![]() |
|
|
САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩИЙСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗСАМОРАСПРОСТРАНЯЮЩИЙСЯ
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ (СВС), химический процесс, протекающий с выделением
тепла в автоволновом режиме типа горения и приводящий к образованию твердых
продуктов. В качестве химический стадий СВС могут иметь место термодинамически распад сложных
реагентов, окислит.-восстановит. реакции, синтез из простых веществ и др. Смеси для
СВС состоят из горючего (часто металлы или их нестабильные соединения), окислителя,
а также наполнителей и функцион. добавок, которые вводят для регулирования состава
и структуры целевых продуктов. Типичные реагенты - тугоплавкие металлы (Ti,
Zr, Hf, V, Nb, Та и др.) и неметаллы (В, С, Si), газы (N2, O2,
Н2), оксиды и галогениды металлов и металлы-восстановители (типа
Al и Mg), гидриды
металлов, органическое и элементоорганическое соединения, минеральных сырье и твердые пром. отходы. Методом СВС получают бескислородные
тугоплавкие соединение (бориды, карбиды, нитриды, силициды), интерметал-лиды (алюминиды
и др.), халькогениды, сложные оксиды (титанаты, ниобаты, танталаты, ферриты
и др.), гидриды, фосфиды, различные нестехиометрич. фазы, однофазные твердые растворы
бинарных соединений (например, карбонитриды) и др. В режиме СВС можно получать и органическое
соединения (например, малонат пиперазина). СВС-специфический форма гетерог.
горения, требующая высокой удельная поверхности контакта реагентов. Порошки и газы-наиболее
распространенные типы реагентов. Организация СВС заключается в создании порошковой
смеси (шихты) и газовой среды и локальном инициировании процесса (зажигание).
Затем происходит самопроизвольное распространение волны горения и остывание
синтезир. продукта. На условия, характер и скорость распространения фронта горения,
зонную структуру волны горения, механизм химический и структурных превращений в волне,
макс. температуру и др. влияют химический природа реагентов, состав и структура шихты, параметры
окружающей среды, внешний воздействия (механические и энергетические). Типичные значения
параметров, характеризующих СВС: размер частиц реагентов 0,1-100 мкм, плотность
шихты-от насыпной до 60% от плотности реагентов, давление окружающего газа 102-107
Па, температура инициирования 900-1500 К, длительность инициирования 0,5-3 с, скорость
распространения волны 0,1-10 см/с, температура горения 1500-3500 К, скорость нагрева
вещества в волне 103-106 К/с. Изучение СВС обнаружило
ряд новых явлений-неединственность режимов распространения волны реакции и гистере-зисный
переход между ними, самопроизвольная гомогенизация гетерог. среды, связанная
с капиллярным растеканием легкоплавкого компонента в предпламенной зоне, спиновые
волны как проявление тепловой неустойчивости автоволновых процессов, анизотропный
эффект, позволяющий получать поликристаллич. продукты с анизотропией свойств, и
др. Получили развитие такие новые направления в теории и практике горения, как
безгазовое горение (горение порошкообразных смесей без выделения газообразных
продуктов) и фильтрац. горение. Важные достоинства СВС-использование химический энергии
и отсутствие внешний источников тепла. С помощью СВС получают
неорганическое материалы (например, порошки тугоплавких соединение, абразивные пасты, азотир.
ферросплавы, керметы, керамику), детали и изделия заданных размеров и форм,
в т.ч. из безвольфрамовых твердых сплавов (режущие пластины, валки, фильеры
и др.), огнеупорные изделия и покрытия, а также осуществляют неразъемное соединение
деталей. Способы СВС были разработаны
на основе открытого в 1967 (А.Г. Мержанов, И. П. Боровинская, В.М. Шкиро) явления
"твердого пламени"-процессов, в которых исходные, конечные и промежуточные
вещества находятся в волне горения в твердой фазе. Литература: Мержанов А.
Г., в. кн.: Физическая химия. Современные проблемы, под ред. Я. М. Колотыркина,
М.•, 1983, с. 6-45; Merzhanov A. G., в кн.: Combustion and plasma synthesis
of high-temperature materials, ed. by Z. Munir, J. Holt, N.Y., 1990, p. 1-53.
А.Г. Мержанов. Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|