ВЛИЯНИЕ СДВИГОВОЙ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СВОЙСТВА И СТРУКТУРУ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ СВС-МАТЕРИАЛОВ (TIB2)

Одним из наиболее простых и удобных методов получения диборида титана из элементов является Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), использующий внутренние энергетические ресурсы системы. Высокая теплота образования диборида титана позволяет проводить его синтез в режиме СВС.

Механическое воздействие приводит к перемешиванию зарождающейся мелкодисперсной структуры и подавляет развитие процессов кристаллизации и рекристаллизации. Реализация метода базируется на способности горячей массы синтезированного продукта к макроскопической деформации, поэтому ключом к пониманию этого процесса является знание реологического поведения продуктов СВС в высокотемпературной области. Различные аспекты влияния механических воздействий на СВС-процессы до сих пор еще мало изучены.

Эксперименты проводили на реакторе СВС - измельчение. Опыты проводились без вращения ротора и при частотах его вращения 450 и 800 об/мин.

Для проведения экспериментов бралась смесь порошка титана марки ПТМ (содержание основного вещества 99,1%, размер частиц основной фракции 45 мкм) и сажи -  ПМ-15ТС (содержание основного вещества 99,1%, размер частиц основной фракции 1 мкм), смешанных в соотношении 4:1. 

Эксперименты позволяют сделать вывод, что деформационные параметры, и прежде всего, скорость деформирования, оказывают сильное влияние на структурообразование материала: изменение размера зерна. Меняя параметры механических воздействий: частота вращения ротора, время задержки, можно изменить качество получаемого порошка и его морфологию.

Механические воздействия приводят к появлению эффекта текстурирования материала, заключающегося в образовании областей, обогащенных связкой, либо обедненных ею. Причина перераспределения связки связана, видимо, с особенностями деформирования сгоревшей заготовки. Если во время деформирования заготовки связка находится в жидком состоянии, то под воздействием внешнего давления происходит ее выдавливание в  места повышенной пористости. Таким образом, возникает неоднородность распределения связки, а также обогащение ею начальных участков изделия, которые имеют повышенную пористость.

Научный руководитель - д. ф - м. н. проф. Александр Моисеевич Столин, к.т.н Павел Михайлович Бажин.