Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) композиционных материалов с матрицей из бескислородных тугоплавких неорганических соединений, а также с слюдокристаллической матрицей (фторфлогопит), с одновременной локацией химической модификации наполнителя (бориды, карбиды, нитриды, оксиды металлов и неметалло, шунгит) в зоне горения

Определены условия синтеза композиционных плотных материалов на основе нитридов алюминия и бора. При СВС композиционных материалов на основе нитридов показано, что при давлении азота 100 МПа и выше в волне горения могут существовать расплавы нитридов алюминия, бора и кремния. Определены способы влияния на анизотропию свойств композиционных продуктов горения как предварительной обработкой исходной смеси (одноосное прессование, изостатическое прессование), так и в ходе самого процесса горения (взаимонаправленость оси одноосного прессования и направления распространения фронта горения). Синтезированы композиционные материалы со слюдокристаллической матрицей на основе фторфлогопита с использованием в качестве наполнителей шунгита и карбида кремния. Определены составы смесей, позволяющие проводить синтез фторфлогопитовой матрицы с высокой открытой пористостью. Показана возможность управления пористостью синтезируемых материалов от плотных литых материалов до пористых. С использованием метода динамической рентгенографии установлена стадийность взаимодействия компонентов в волне прогрева и за фронтом горения: сначала образуются фазы шпинели типа MgAl2O4, затем Mgx(SiO4)yF2, являющиеся прекурсором фазы фторфлогопита Na(K)Mg3(Si3AlO10)F2. На основе исследований особенностей компактирования и структурного самоупорядочения крупнодисперсных частиц сферической формы в смеси с частицами мелкодисперсными реагентов в модельных порошковых бидисперсных шихтах, типичных для СВС систем - Ti-B, Ti-Al, Ti-B-Al, получены длинномерные структурированные прессовки методом последовательного послойного порционного прессования, из которых методом СВС получены матрицы из диборида титана. Показано, что матрицы из диборида титана обладают развитой разномасштабной пористой структурой, включая и крупные сферические поры, возникающие после плавления крупнодисперсных сферических частиц и растекания расплава в окружающую их мелкопористую матрицу, образующуюся при прохождении волны высокотемпературного синтеза. Проведены исследования закономерностей синтеза композиционных порошков на основе альфа-фазы нитрида кремния Si3N4-MeO, где Me = Mg, Y. Синтезированы активные к спеканию композиции Si3N4•оксид с максимальным содержанием альфа-фазы 90 и 92% мас., в которых вторичная фаза распределена по поверхности зѐрен. Проведены исследования влияния начальных условий синтеза на формирование фазового и морфологического состава композиционных порошков в системе nSi3N4+mSiC+xTiN(C). Установлено, что при синтезе из элементов продукты синтеза формируются в виде составных частиц равноосной формы. Продукты синтеза представлены тремя фазами – бета-модификация нитрида кремния, нитрид титана и карбид кремния. При введении в состав реакционной смеси хлористого аммония наблюдалось изменение фазового состава и морфологии частиц продуктов синтеза.