Саморазвивающийся высокотемпературный синтез (часть 5)   

   Характерною рисою процесу є наявність двох продуктів реакції – тугоплавкого з’єднання й окисла металу-відновника (наприклад, Al2O3). Фізична структура такого двухкомпонентного матеріалу залежить від багатьох факторів: взаємної розчинності, відносини питомих ваг, розмірів реакційної маси, тиску газу й ін. Тут існує два граничних випадки.

   1. Продукти розділяються в просторі. Важкий продукт (звичайно тугоплавке з’єднання) осідає, легкий (окисел) спливає, утворюючи шлаки. У результаті продукти легко відділяються друг від друга. Тугоплавке з’єднання може бути вилите у форму. Для інтенсифікації фазорозділення процес горіння зручно проводити в центрифузі.

   2. Продукти не розділяються зовсім і утворять рівномірно перемішану структуру. Таким способом можна одержувати керамічні матеріали (кермети), що складаються з окису й тугоплавкого з’єднання.

   Умови реалізації того або іншого граничного випадку визначаються величиною відносини σ = toхл./tф, де toхл. – характерний час охолодження продукту горіння (час теплової релаксації): tф – характеристичний час фазорозділення продуктів при температурі горіння. Якщо tф << tохл (σ >>1), відбувається поділ фаз. У противному випадку утвориться перемішана структура.

   Розглянемо два приклади практичного використання цього процесу при одержанні литих матеріалів.

   1. Одержання плавлених з’єднань хрому, вольфраму, молібдену й ванадію з вуглецем, бором і кремнієм. Область застосування — наплавочні матеріали, абразивна техніка, каталізатори. Знайдено умови одержання наступних з’єднань із хімічним складом, близьким до стехіометричному: Сr3С2, Мо2С, СrВ2, MoSi2, Mo2B5. Рентгенівський аналіз указує, що продукти однофазні.

      Таблиця 2.3 – Порівняння мікротвердостей для литих і спечених матеріалів.

   Як видно, для литих матеріалів мікротвердість або перебуває на рівні спечених, або помітно вище. Спосіб використання матеріалів — дроблення на частки різної дисперсності в межах 10-1000 напівтемних з наступним застосуванням зернистого матеріалу для різних цілей.

   Основні переваги цих матеріалів — висока монокрісталічність зерен, що приводить до підвищених абразивних властивостей.