ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА SiAlON МЕТОДОМ АЗИДНОГО СВС

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ……………………………………………………
1.1. Физико-химические свойства SiAlON……………………………………
1.1.1. Кристаллическая структура SiAlON ………………………………
1.1.2. Основные физические свойства (твердость, термостойкость, химическая устойчивость)
1.1.3. Химические свойства и устойчивость в различных средах
1.2.Методы получения SiAlON
1.2.1. Карботермическое восстановление
1.2.2. Синтез из оксидов и нитридов
1.2.3. Метод горячего прессования
1.2.4. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС)
1.2.5. Азидный метод СВС
1.3. Особенности использования азидов в СВС
1.3.1. Применение SiAlON в промышленности.
1.4 Выводы
2. ВЫБОР МЕТОДИК, ОБОРУДОВАНИЯ И УСЛОВИЙ СИНТЕЗА
2.1 Методики, приборы и оборудование для исследований
2.1.1 Методика проведения синтез
2.1.2 Основные этапы получения сиалона методом СВС-Аз.
2.1.3 Методы контроля конечного продукта синтеза
2.2 Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Исследование возможности получения сиалона из системы «2SiO2+9NaN3+3AlF3+Si+CaO»
3.2. Исследование возможности получения сиалона из системы «2SiO2+15NaN3+3AlF3+(NH4)2SiF6+CaO»
3.3. Исследование возможности получения сиалона из системы «2SiO2+9NaN3+3AlF3+Si+CaO»
3.4. Исследование возможности получения сиалона из системы «2SiO2+15NaN3+3AlF3+(NH4)2SiF6+CaO»
3.5. Выводы
4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ В ПРОЦЕССЕ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА СИАЛОНА МЕТОДОМ АЗИДНОГО СВС
4.1. Оценка уровней воздействия исследования на
компоненты окружающей среды
4.2. Мероприятия по снижению негативного воздействия на
экологию окружающей среды
4.3. Утилизация отходов производства
4.4.Выводы
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………….
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………

Весь текст будет доступен после покупки

Нитрид кремния является основным соединением при разработке широкого спектра современных керамических материалов, предназначенных для работы в условиях высоких температур, значительных механических нагрузок и агрессивных сред. Высокие прочность и термостойкость нитридкремниевой керамики делают её идеальным выбором для использования в качестве конструкционных материалов, огнеупоров, режущего инструмента и инструментов для обработки металлов под давление.
Одним из многообещающих материалов в классе нитридов кремния является сиалон — оксидинитрид алюминия и кремния, который был создан для применения в технической керамике. Он был открыт в 1970 году и продолжает активно развиваться.
Современные керамические материалы должны соответствовать определённым требованиям, таким как высокая прочность (более 1000 МПа), устойчивость к ползучести, повышенная надёжность и трещиностойкость. Кроме того, сиалон обладает набором свойств, позволяющих ему эффективно противостоять воздействию шлаков, расплавов, термическим ударам и другим физико-механическим нагрузкам. Эти характеристики делают материал подходящим для использования в различных конструкциях и устройствах.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Физико-химические свойства SiAlON
1.1.1. Кристаллическая структура SiAlON
Сиалоны (SiAlON) представляют собой керамические сплавы на основе элементов кремния (Si), алюминия (Al), кислорода (O) и азота (N). Они были разработаны в 1970-х годах для решения проблемы сложности изготовления нитрида кремния (Si3N4). Как сплавы Si3N4, сиалоны существуют в трех основных формах, каждая из которых изоструктурна одной из двух распространенных форм Si3N4 — бета (?) и альфа (?), а также оксинитриду кремния. Связь между сиалонами и Si3N4 аналогична связи между латунью и чистой медью. В случае латуни атомы меди заменяются цинком, что приводит к созданию более прочного сплава по сравнению с исходным металлом. В случае сиалонов происходит замещение кремния алюминием с соответствующим замещением азота кислородом для удовлетворения валентных требований. Полученный "раствор" (SiAlON) обладает превосходными свойствами по сравнению с исходным чистым "растворителем" (нитридом кремния).
Фундаментальной структурной единицей Si3N4 является тетраэдр SiN4, который аналогичен структурным единицам SiO4 в силикатах. Тетраэдры связаны друг с другом в жесткую трехмерную структуру посредством общих вершин. Связи Si-N являются короткими и очень прочными. Эта прочная, жесткая и компактная структура отвечает за многие важные свойства Si3N4 [12].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Амосов, А.П. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов: Учебное пособие / А.П. Амосов, И.П. Боровинская, А.Г. Мержанов. – М.: Машиностроение-1, 2007. – 568 с.
2. Болгару, К.А. Технология получения железосодержащих композитов на сиалоновой матрице методом СВС и их каталитические свойства: дис. канд. тех. наук: 05.17.11 / К.А. Болгару. – Томск: Нац. исслед. томск. политех. ун-т, 2015. – 147 с.
3. Боровинская, И.П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез сиалоновой керамики / И.П. Боровинская, К.Л. Смирнов // Наука - пр-ву. – 1998. – № 8 (10). – С. 39–44.
4. Валяева, М.Е. Обзор методов получения сиалона / М.Е. Валяева, Л.А. Кондратьева // Современные материалы, техника и технологии. – 2021. – № 4(37). – С. 10–16.
5. Григорьев, О.Н. Горячепрессованый сиалон - перспективный материал для создания слоистых ударопрочных композитов / О.Н. Григорьев, Т.В. Дубовик, В.Б. Винокуров и др. // Огнеупоры и техническая керамика. – 2007. – С. 10–14.
6. Кондратьева, Л.А. Изучение теоретических расчетов и экспериментальных результатов исследований получения порошка сиалона методом СВС-Аз / Л.А. Кондратьева // Современные материалы, техника и технологии. – 2020. – № 3(30). – С. 27–31.
7. Кондратьева, Л.А. Исследование возможности получения порошка сиалона в режиме горения с использованием речного песка / Л.А. Кондратьева // Современные материалы, техника и технологии. – 2020. – № 5(32). – С. 48–53.
8. Мазной, А.С. Формирование структуры пористости материалов в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза: автореф. дис. канд. тех. наук: 01.04.17 / А.С. Мазной. – Томск: Нац. исслед. томск. политех. ун-т, 2012. – 143 с.
9. Мержанов, А.Г. Процессы горения и синтез материалов / А.Г. Мержанов. – Черноголовка: ИСМАН, 1998. – 512 с.
10. Мержанов, А.Г. Твердопламенное горение / А.Г. Мержанов, А.С. Мукасьян. – М.: ТОРУС ПРЕСС, 2007. – 336 с.
11. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика / под ред. Е.А. Сычева. – Черноголовка: Территория, 2001. – 432 с.
12. Смирнов, К.Л. Синтез керамических композитов на основе сиалона горением / К.Л. Смирнов, И.П. Боровинская // Порошковая металлургия и металлокерамика. – 2003. – Т. 42. – С. 596–602.

Весь текст будет доступен после покупки