Выявление особенностей горения и образования продуктов в псевдотвердых пламенах при направленной фильтрации газа

Цель: исследование закономерностей горения и образования продуктов горения из смесей титана и бора в потоке инертного (аргон) и активного (азот) газов. Проведены исследования закономерностей синтеза при различных физических условиях эксперимента. Организация направленной фильтрации газа через порошковую засыпку осуществляли с помощью вакуумного насоса. Перепад давлений - менее 0,1 МПа. Для экспериментов выбран диапазон [Ti]/[B] от 2 до 0,5. На процесс воздействовали с помощью изменения массовой доли основных компонентов, введения в смесь дополнительных веществ, предварительной термовакуумной обработки (ТВО) порошка титана и организации горения в средах аргона и азота при наличии/отсутствии направленной фильтрации газа через образец. В процессе горения делали видеозаписи и измеряли величины изменения давления окружающей среды. В некоторых опытах проведены термопарные измерения, и определен состав газовой фазы. Конденсированные продукты исследованы методами микроскопии, химического и рентгенофазового анализов. Определены зависимости скорости горения, а также химического и фазового составов конденсированных продуктов от различных условий проведения экспериментов. В некоторых опытах процесс осуществляли в режиме электротеплового взрыва. Проведен анализ полученных данных. Установлено, что при взаимодействии порошковых смесей титана и бора в среде инертного газа формирование конденсированных продуктов протекает по равновесному механизму. Дано объяснение воздействия предварительной ТВО порошка титана и направленной фильтрации газа через засыпку на скорость горения. При горении порошковых смесей титана и бора в среде азота происходило последовательное превращение: первой протекала реакция титана с бором, а затем с азотом. Выявлена возможность управления процессом горения твердых компонентов с помощью теплового эффекта от реакций, протекающих с участием газовой фазы. В режиме горения синтезирован опытный образец эвтектического сплава TiB₂/TiN.