РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ НИТРИДНО-КАРБИДНЫХ ПОРОШКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ ЗАДАННОГО СОСТАВА МЕТОДОМ СВС С ПРИМЕНЕНИЕМ ГАЛОИДНЫХ СОЛЕЙ И АЗИДА НАТРИЯ

Рассмотрены технологические и физико-химические основы получения перспективных керамических нитридо-карбидных композиций AlN-TiC методом азидного СВС. Методами термодинамического анализа исследована возможность протекания самораспространяющегося высокотемпературного синтеза нитридно-карбидных композиций AlN-TiC с применением азида натрия и галоидных солей. Экспериментально определены зависимости скорости и температуры горения от соотношения исходных компонентов в смеси, давления азота, закачиваемого в реактор, и относительной плотности исходной смеси. Показано, что при использовании метода азидного СВС удается синтезировать целевую керамическую нитридно-карбидную порошковую композицию AlN-TiC при горении систем «xAl–yTi–3NaN3–AlF3–yC», «xAl–yTi–6NaN3–(NH4)3AlF6–yC» и «xAl–yTi–NaN3–C2F4» в виде высокодисперсных субмикронных равноосных частиц карбида титана размером от 100 нм до 600 нм и волокон нитрида алюминия диаметром от 100 до 250 нм. Однако в состав промытых конденсированных продуктов синтеза, наряду с целевыми фазами AlN и TiC, также входит оксид титана (TiO2), причем в заметных количествах от 4,8 до 14,5 масс. % и криолит (Na3AlF6) – 4,8-6,5 %. При этом в продуктах горения отсутствует свободный титан и свободный алюминий. Эти результаты расширяют физико-химические представления о применении процесса СВС для получения нитридно-карбидных композиций и будут полезны для ученых и специалистов в области металлургии и материаловедения, изучающих процессы СВС и технологии получения высокодисперсных керамических композитов.