Регистрация / Вход
Прислать материал

Высокотемпературный синтез диборида магния в режиме теплового взрыва

Фамилия
Бойко
Имя
Лайла
Отчество
Рашидовна
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП)
Академическая группа
ММТ-16-7-15
Научный руководитель
к.т.н., доц. Погожев Ю.С.; н.с. НУЦ СВС Потанин А.Ю.
Название тезиса
Высокотемпературный синтез диборида магния в режиме теплового взрыва
Тезис

Одним из актуальных направлений в области сверхпроводящих материалов, является получение диборида магния при помощи самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Получение чистого порошка MgB2 является актуальной технической задачей, решение которой позволит использовать полученный продукт отечественного производства. Целью данной работы являлось проведение экспериментов для разработки определенной технологии получения соединения MgB2.

В качестве исходных материалов для синтеза использовались порошок магния Мg марки МПФ-3 размером 100-150 мкм и аморфного бора В-99А размером 1-5 мкм.

Первая попытка получения чистого диборида магния проводилась на установке горячего прессования (ГП) DSP-515 SA, Dr. Fritsch, (Германия). Фазовый состав полученного образца изучался методом рентгенофазового анализа (РФА) с использованием монохроматического CuKα излучения.

Установлено, что после горячего прессования (P = 20 бар, tmax = 700 °C) образовались следующие фазы: MgB2, Mg и MgO в количестве 89.0, 6.9 и 4.1 % соответственно. Выявлено, что наличие остаточного Mg в конечном продукте связано с быстрым охлаждением образца стенками пресс-формы. Увеличение времени выдержки после синтеза немного снизило количество остаточного Mg. Наличие MgO связано с взаимодействием магния с кислородом, присутствующем в камере.

Последующая попытка получения MgB2 в условиях теплового взрыва проведена в индукционной печи (v = 10 кГц, U = 250 B). РФА показал образование следующих фаз: MgB2, MgO и MgB4 в количестве 94.5, 2.8 и 2.4 % соответственно. Исследование микроструктуры порошка с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) показало, что частицы порошка MgB2 состоят из агломератов размером 300-1000 нм.

Результаты исследований показали, что при горячем прессовании в образце имеется остаточный Mg, поэтому данный способ получения MgB2 не актуален. Наиболее оптимальным способом получения диборида магния оказался синтез в условиях теплового взрыва в индукционной печи.