Установка для самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

Внедрение: 2016 г.

Первый пример применения крейта LTR в установке для самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) уже описывался в статье Установка для получения диборида магния нашего портфолио. На рисунке 1 приведён второй применения LTR в установке СВС при условии высокого давления азота до 10 МПа  ([1]). Внутри реактора установки размещена трубчатая нагревательная печь, позволяющая предварительно нагревать исследуемый образец до 1000 °C.   Температуру образцов внутри печи измеряли термопарами посредством крейта LTR-U-1 (в комплекте с модулем LTR27 и субмодулями H-27T). 

Установка использовалась для исследования условий синтеза нитридсодержащей керамики — перспективного композиционного материала для машиностроения и электроники.

Рисунок 1. СВС-реактор высокого давления: 1 — вакуумный насос, 2 — трансформатор, 3 — амперметр, 4 — верхняя крышка реактора, 5 — нижняя крышка реактора, 6 — трубчатая нагревательная печь, 7 — термопара, 8 — образец, 9 — корпус реактора, 10 — манометр, 11 — впускной и выпускной вентили, 12 — баллон с азотом, 13 — системы сбора данных LTR-U-1, 14 — компьютер.

Изучение микроструктуры сколов образцов композитов, синтезированных в системе Аl—ZrSiO₄ (рисунок 2), показало морфологическое отличие структур композитов с графитом и без него.
 

Рисунок 2. Микроструктура и внешний вид скола образцов, синтезированных в системах Аl—ZrSiO₄—Zr—С (а) и Аl—ZrSiO₄—Zr (б).

В образцах, содержащих нитрид хрома (рисунок 3), вискеры имеют на концах шаровидные образования. Именно такая форма вискеров придает прочность композиту. В системе Аl—SiO₂—Cr₂O₃ матрицей композита служат кристаллы неправильной формы из хромоалюминиевой шпинели (рисунок 3б).

Рисунок 3. Микроструктура, внешний вид и характерные размеры кристаллов композитов, синтезированных в системах Аl—ZrSiO₄—Cr₂O₃ (а) и Аl—SiO₂—Cr₂O₃ (б).

Источник: 

1. Мансуров З.А., Фоменко С.М., Алипбаев А.Н., Абдулкаримова Р.Г., Зарко В.Е. Особенности алюмотермического горения систем на основе оксида хрома в условиях высокого давления азота // Физика горения и взрыва. – 2016. – т. 52, №  2. – С. 1 – 9.

Разработчик: Мансуров З.А., Фоменко С.М., Алипбаев А.Н., Абдулкаримова Р.Г., Зарко В.Е.