Горячее прессование композиционных материалов на основе карбонитридов циркония и титана.

Введение 10
1 Литературный обзор 12
1.1 Переходные металлы 12
1.1.1 Свойства переходных металлов 12
1.1.2 Физические свойства 14
1.2 Многокомпонентные сплавы переходных металлов 14
1.2.1 Карбиды переходных металлов 15
1.2.2 Нитриды переходных металлов 19
1.3 Керамика на основе диоксида циркония 20
1.4 Материалы на основе ZrN и их свойства 28
1.5 Механические свойства ZrN ZrC 29
1.6 Образование фазы ZrX (O – N – C) под действием
карбонитрирование циркона при высоких температурах 31
1.7 Керамика на основе Ti(C, N) 32
1.8 Технология получения высокоэнтропийной керамики 35
1.8.1 Механическое измельчение порошков и механосинтез 35
1.8.2 Формование порошков 38
1.8.3 Спекание 40
1.8.4 Горячее прессование 42
1.9 Перспективы развития высокоэнтропийных
керамических систем 45
2 Экспериментальная часть 47
2.1 Исходные материалы, оборудование и методики
исследования 47
2.1.1 Определение насыпной плотности порошка 48
2.1.2 Определение гранулометрического состава порошков
методом секущих 49
2.1.3 Определение гранулометрического состава порошков
ситовым анализом 55
2.1.4 Механоактивация и измельчение порошка 57
2.1.5Формование порошка 58
2.1.6 Вакуумное спекание 61
2.1.7 Изготовление шлифов 63
2.1.8 Индентирование и скретч тест 64
2.2 Результаты экспериментов и их обсуждение 66
3 финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 72
4 Социальная ответственность 95
Заключение 112
Список литературы 113

Весь текст будет доступен после покупки

Замена высокоэнтропийными керамическими материалами металлов и сплавов указывает на то, что увеличение объёма использования керамики в машиностроении, станкостроении, атомной энергетике, ракетостроении обеспечит качественный скачок в развитии отрасли, в том числе за счёт увеличения допустимой температуры эксплуатации и, как следствие, мощности силовых агрегатов. Это объясняется присущим керамическим материалам уникальным сочетанием свойств, выгодно отличающим их от металлов высокая температура плавления, малый удельный вес, высокая прочность, жёсткость.
Применение многокомпонентных керамик в ракетостроении обеспечит качественный скачок в развитии отрасли, в том числе за счёт увеличения допустимой температуры эксплуатации. Однако, несмотря на хорошие перспективы использования керамик в технике, актуальным остаётся вопрос о присущей им высокой хрупкости. Низкая устойчивость к дефектам, неконтролируемое распространение трещин являются основными причинами ограничения использования керамик в технике.

Весь текст будет доступен после покупки

Переходные металлы относятся к области d и области ds периодической таблицы (область d включает элементы периода IIIB-VIIB, группа VIII, исключая лантаноиды и актиниды. Область ds включает элементы IB-IIB периодической таблицы). Вообще говоря, эта область включает в себя элементы от 10 до 12 семейств, но не включает в себя f-зону (элементы 58-71 в периодической таблице называются элементами перехода в 4f, а элементы 90-103 называются элементами перехода в 5f , они оба являются внутренними переходными элементами элемента f-zone.).
1.1.1 Свойства переходных металлов
Из-за незаполненного валентного слоя d орбиталь переходный металл существенно отличается от других элементов, основанных на правиле восемнадцати электронов.
Поскольку многие элементы в этой области имеют много валентных электронов в электронной конфигурации (особенно заметно семейство марганца, конфигурация d5), их легче потерять, поэтому эти металлы имеют переменную валентность. Переходный металл может иметь степень окисления до +8. Высокая степень окисления присутствует в кислотной или ацильной группе металла. Для первой переходной системы высокие степени окисления часто являются причиной сильного окисления, и все они образуют восстановительные ионы двухвалентных металлов. Для второй и третьей переходных систем низкое состояние окисления трудно сформировать из-за большого атомного радиуса и высокой энергии валентного электрона, а высокое состояние окисления также не окисляет. Второй и третий переходные элементы одного и того же семейства имеют одинаковые атомные радиусы и одинаковые свойства.
Благодаря наличию пустой d-орбитали переходный металл легко образует комплекс. Металлический элемент принимает электроны на гибридной орбите для достижения стабильного состояния 16 или 18 электронов. Когда комплекс требует участия d-орбиты валентного слоя в гибридизации, электроны на d-орбитали будут перегруппированы, чтобы сделать электроны полностью спаренными. Эти вещества называются диамагнитными веществами. И наоборот, после перегруппировки остается один электрон, полученный комплекс является парамагнитным. Диамагнитное вещество не имеет цвета, в то время как парамагнитное вещество имеет цвет, его цвет варьируется от вещества к веществу, и даже цвет двух изомеров различен. Некоторые ионы металлов также имеют один электронный цвет.
Большинство переходных металлов присутствуют в земной коре в форме оксидов или сульфидов. Только элементы, такие как золото и серебро могут присутствовать стабильно.
Наиболее типичными переходными металлами являются группы 4-10. Семейство меди может образовывать комплексы, но поскольку конфигурация d10 слишком стабильна, самая высокая цена может достигать только +3. Редкоземельные металлы, близкие к основной группе, имеют лишь несколько переменных валентных состояний. Элемент из 12 элементов имеет только переменное валентное состояние ртути, а цинк в основном является металлом основной группы. Из-за различий в природе элементы меди и цинка иногда не считаются переходными металлами. В настоящее время понятие элемента d сокращено до 3-10, и группа меди и цинка в совокупности называется элементом ds.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Цветков Ю.В., Самохин А.В. Плазменная нанопорошковая металлургия. Киев: Автоматическая сварка, 2008.
2. Цветков Ю.В. Самохин А.В., Алексеев Н.В. Плазмохимические процессы создания нанодисперсных порошковых материалов // Химия высоких энергий, 2006. T.40, №2. С.120-126.
3. Yawei L., Nan L., and Runzhang Y.,”Carbothermal Reduction Synthesis of Aluminium Oxynitride Spinel Powders at Low Temperatures,” J. Mater. Sci. Lett., 1997, 16 [3]. P. 185–186.
4. Yasumasa Takao, Mutsuo Sando. Al-System Non-Oxide Spherical Powder Synthesis by liquefied Petroleum Gas Firing. J. Am.Ceram.Soc., 2005, 88 [2]. P. 450-452.
5. Shinichi Kikkawa, Naoya Hatta, and Takashi Takedaz. Preparation of Aluminum Oxynitride by Nitridation of a Precursor Derived from Aluminum-Glycine Gel and the Effects of the Presence of Europium. J. Am.Ceram.Soc., 2008. 91 [3]. P. 924–928.
6. Савицкий А.П. Жидкофазное спекание систем с взаимодействующими компонентами / под ред. Э.В. Козлова. Новосибирск : Наука, 1991. 184 с.
7. Степанов Ю.Н., Алымов М.И. Расчет скорости усадки на первой стадии спекания компактов из ультрадисперсных порошков // ФХОМ. 2001. №6. С.76-78
8. Степанов Ю.Н., Алымов М.И., Мальтина Е.И. Ультрадисперсные метал-лические порошки: модель начальной стадии спекания // Металлы. 1995. №1. С.127-132
9. Степанов Ю.Н., Алымов М.И., Евстратов Е.И. Влияние температуры на скорость усадки компактов из наночастиц // Физика и химия стекла. 2005. Т.31. №3. С.452-455
10. Гаршин А.П., Гропянов В.М., Зайцев Г.П., Семенов С.С. Машиностроительная керамика. – СПб: Изд-во СпбТУ, 1997. – 726 с.

Весь текст будет доступен после покупки