Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 МЕТАЛЛОТЕРМИЯ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ И ОБОРОННОМ ДЕЛЕ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР) 6
1.1 Определение металлотермии и области её применения 6
1.2 Процессы СВС с металлотермической стадией 7
1.3 Термитные системы 8
2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 12
3.1 Расчёт адиабатических температур и равновесного состава продуктов в
системах TiO2 - Ca - N2 - Ca(IO3)2 и ZrO2 - Ca - N2 - Ca(IO3)2, перспективных для получения тугоплавких нитридов TiN и ZrN 12
3.2 Расчёт адиабатических температур и равновесного состава продуктов в системах TiO2 - Ca - C - Ca(IO3)2 и ZrO2 - Ca - C - Ca(IO3)2, перспективных для получения тугоплавких карбидов TiC и ZrC 23
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
ЛИТЕРАТУРА 38
Нитриды и карбиды титана и циркония являются высокотвёрдыми тугоплавкими соединениями, что позволяет применять их в современной высокотемпературной технике, включая аэрокосмическую и атомное машиностроение. В компактном виде изделия из тугоплавких соединений получают путём спекания порошков в высокотемпературных печах. Существуют различные методы синтеза порошков тугоплавких соединений. Каждый из методов имеет свои достоинства и свои недостатки. Универсального способа, позволяющего проводить синтез порошков наилучшего качества с минимальными затратами, не существует. В этой связи представляет интерес способ синтеза порошков нитридов и карбидов титана и циркония методом восстановления соответствующих оксидов металлическим кальцием в присутствии нитридо- или карбидообразователя.
В настоящей работе с целью оценки энергетических возможностей химически реагирующих систем, содержащих диоксид металла (TiO2, ZrO2), металлический кальций, нитридо- или карбидообразователь и энергетическую добавку на основе Ca(IO3)2, были проведены расчёты адиабатических температур горения и равновесного состава продуктов в соответствующих системах.
Данные термодинамических расчётов смесей на основе TiO2 и ZrO2 и кальция с добавкой и без Ca(IO3)2, показали следующее.
1. Системы TiO2 - Ca - N2/C - Ca(IO3)2 и ZrO2 - Ca - N2/C - Ca(IO3)i являются перспективными для получения тугоплавких соединений TiN, ZrN и TiC, ZrC.
2. Рост температуры горения (Tad) систем с ростом давления обусловлен несколькими причинами. В области низких давлений и небольшого избытка кальция Tad возрастает за счет более полного восстановления оксидов. В области повышенных давлений и большого избытка кальция Tad растёт за счет перехода избыточного кальция «пар ^ жидкость».
3. Введение йодата кальция повышает энергетические возможности систем, что может быть использовано для улучшения температурных режимов слабоэкзотермических составов.
