Синтез нитрида бора алюминотермическим восстановлением борного ангидрида в среде азота

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) нитрида бора в ходе протекания химических реакций алюминотермического восстановления борного ангидрида в среде азота. Методами рентгеноструктурного анализа исследован фазовый состав порошковых продуктов реакций в зависимости от давления азота в ходе синтеза. Установлено, что в результате СВС на основе системы B2O3–Al можно получить порошковый материал состава BN–Al2O3 с содержанием гексагонального нитрида бора 20–28 мас. % в зависимости от давления азота. По результатам исследования микроструктуры показано, что полученные порошковые материалы содержат отдельные частицы гексагонального нитрида бора размером <3 мкм. Различия в плотности и морфологии BN и Al2O3 определяют возможность выделения BN из получаемой порошковой смеси с применением пневмоциркуляционных методов разделения порошковых материалов.

Об авторах

Д. А. Ткачев

Томский государственный университет

Email: d.tkachev11@gmail.com
Россия, 634050, Томск, пр-т Ленина, 36

М. Х. Зиатдинов

Томский государственный университет

Email: d.tkachev11@gmail.com
Россия, 634050, Томск, пр-т Ленина, 36

И. А. Жуков

Томский государственный университет

Email: d.tkachev11@gmail.com
Россия, 634050, Томск, пр-т Ленина, 36

В. А. Литвинова

Томский государственный архитектурно-строительный университет

Email: d.tkachev11@gmail.com
Россия, 634003, Томск, пл. Соляная, 2

И. А. Бельчиков

Томский государственный университет

Email: d.tkachev11@gmail.com
Россия, 634050, Томск, пр-т Ленина, 36

Н. Г. Кравцов

Томский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: d.tkachev11@gmail.com
Россия, 634050, Томск, пр-т Ленина, 36

Список литературы

  1. Перевислов C.Н. // Новые огнеупоры. 2019. № 6. P. 35. https://doi.org/10.1007/s11148-019-00355-5
  2. Chen B., Bi Q., Yang J. et al. // Tribol. Int. 2008. V. 41. № 12. P. 1145. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2008.02.014
  3. Engler M., Lesniak C., Damasch R. et al. // Ceram. Forum Int. 2007. V. 84. № 12. P. E49.
  4. Eichler J., Lesniak C. // J. Eur. Ceram. Soc. 2008. V. 28. № 5. P. 1105. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2007.09.005
  5. Sigl L.S., Hunold K. // Iron Steelmaker. 1991. V. 18. № 2. P. 31.
  6. Rudolph S. Aluminium Cast House Technology: Seventh Australian Asian Pacific Conference. John Wiley & Sons, 2013. 163 p.
  7. Santosh S., Rajkumar K., Gnanavelbabu A. // Mater. Sci. Forum. Trans Tech Publications. 2015. V. 830–831. P. 87. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.830-831.87
  8. Jia D., Zhou L., Yang Z. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2011. V. 94. № 10. P. 3552. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2011.04540.x
  9. Jia K., Meng X., Wang W. // Processes. 2021. V. 9. № 5. P. 871. https://doi.org/10.3390/pr9050871
  10. Bao J. // Electron. Mater. Lett. 2016. V. 12. P. 1. https://doi.org/10.1007/s13391-015-5308-2
  11. Kumar R., Sahoo. S., Joanni E. et al. // Nano Res. 2019. V. 12. № 11. P. 2655. https://doi.org/10.1007/s12274-019-2467-8
  12. Liu T., Li Y., He J. et al. // New J. Chem. Royal Soc. Chem. 2019. V. 43. № 8. P. 3280. https://doi.org/10.1039/C8NJ05299A
  13. Chao Y., Tang B., Luo J. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2021. V. 584. P. 154. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.09.075
  14. Zhao G., Wang A., He W. et al. // Adv. Mater. Interfaces. 2019. V. 6. № 7. P. 1900062. https://doi.org/10.1002/admi.201900062
  15. Yoosefian M., Etminan N., Zeraati Moghani M. et al. // Superlattices Microstruct. 2016. V. 98. P. 325. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2016.08.049
  16. He Y., Li D., Gao W. et al. // Nanoscale. 2019. V. 11. № 45. P. 21909. https://doi.org/10.1039/C9NR07153A
  17. Chigo-Anota E., Escobedo-Morales A., Hermandez-Cocoletzi H. et al. // Physica E: Low Dimens. Syst. Nanostruct. 2015. V. 74. P. 538. https://doi.org/10.1016/j.physe.2015.08.008
  18. Sukhorukova I.V., Zhitnyak I.Y., Kovalskii A.M. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. № 31. P. 17217. https://doi.org/10.1021/acsami.5b04101
  19. Hu J., Yue M., Zhang P. et al. // Angew. Chem. Int. 2020. V. 59. № 17. P. 6715. https://doi.org/10.1002/anie.201914819
  20. Yoon S.J., Jha A. // J. Mater. Sci. 996. V. 31. № 9. P. 2265. https://doi.org/10.1007/BF00356318
  21. Tagawa H., Itouji O. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 962. V. 35. № 9. P. 1536. https://doi.org/10.1246/bcsj.35.1536
  22. Hirano S.-I., Yogo T., Asada S. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 1989. V. 72. № 1. P. 66. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1989.tb05955.x
  23. Chen G.-Q., He X.-D., Han J.-C. et al. // J. Mater. Sci. Lett. 2000. V. 19. № 1. P. 81. https://doi.org/10.1023/A:1006772320587
  24. Haubner R., Wilhelm M., Weissengacher R. et al. Structure and Bonding. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2002. P. 1. https://doi.org/10.1007/3-540-45623-6_1
  25. Gafri O., Grill A., Itzhak D. et al. // Thin Solid Films. 1980. V. 72. № 3. P. 523. https://doi.org/10.1016/0040-6090(80)90542-8
  26. Evseev N.S., Matveev A.E., Nikitin P.Y. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 8. P. 1319. https://doi.org/10.1134/S0036023622080095
  27. Bazhin P.M., Konstantinov A.S., Chizhikov A.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2040. https://doi.org/10.1134/S0036023622601696
  28. Сафаева Д.Р., Титова Ю.В., Майдан Д.А. // Современные материалы, техника и технологии. 2018. № 5(20). С. 70.
  29. Сафаева Д.Р., Титова Ю.В., Майдан Д.А. // Современные материалы, техника и технологии. 2019. № 5(26). С. 164.
  30. Borovinskaya I.P., Ignat′eva T.I., Vershinnikov V.I. et al. // Inorg. Mater. 2003. V. 39. P. 588. https://doi.org/10.1023/A:1024097119257
  31. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов. М.: Машиностроение-1, 2007. 567 с.
  32. Мержанов А.Г., Мукасьян А.P. // Твердопламенное горение. М.: ООО “ТОРУС ПРЕСС”, 2007. 336 с.

Дополнительные файлы


© Д.А. Ткачев, М.Х. Зиатдинов, И.А. Жуков, В.А. Литвинова, И.А. Бельчиков, Н.Г. Кравцов, 2023