Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: XLI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 26 апреля 2016 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Нанотехнологии

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Николаева Е.Н. ПОЛУЧЕНИЕ НАНОРАЗМЕРНОГО КАРБОНИТРИДА ЦИРКОНИЯ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XLI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(40). URL: https://sibac.info/archive/technic/4(40).pdf (дата обращения: 30.01.2023)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 19 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ПОЛУЧЕНИЕ НАНОРАЗМЕРНОГО КАРБОНИТРИДА ЦИРКОНИЯ

Николаева Екатерина Николаевна

студент 2 курса магистратуры, кафедра «Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы». ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»

г. Самара

Марков Юрий Михайлович

научный руководитель,

канд.технических наук, доцент кафедры «Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы». ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»

г. Самара

Карбонитриды переходных металлов представляют высокий интерес вследствие своих отличительных свойств, таких как высокая температура плавления, химическая стабильность, коррозионная стойкость и стойкостью к окислению, износостойкость, твёрдость.

Основной областью использования карбонитридов переходных металлов в настоящее время является их применение в качестве огнеупорных материалов с высокими точками плавления (изготовление тигли для плавки некоторых тугоплавких металлов) и значительной стойкостью против окисления. Карбонитрид циркония используют в качестве проводящего материала ториевых катодов, в аппаратах химической промышленности, используется в качестве основы или компонента жаропрочных материалов, защитных или барьерных покрытий.

Карбонитрид циркония характеризуются очень высокой твердостью и под обычным давлением плавится при очень высокой температуре без испарения или разложения ZrСxNy. В отличие от карбонитридов титана и гафния карбонитрид циркония имеет более высокую пластичность, что положительно сказывается на трещиностойкости производимой из него керамики.

Карбонитрид циркония нерастворим в НNO3. Карбонитрид циркония состава ZrC0,5N0,5, обладающий кристаллической структурой типа NaCl, представляет интерес в качестве компонента для нанесения износостойких покрытий, огнеупорного материала и материала применяемого в атомной энергетике. Карбонитрид циркония обладает высокой электропроводностью, иногда даже превосходящей электропроводность образующего его металла.

Карбонитрид циркония имеет серо-коричневый цвет различных оттенков, в зависимости от соотношения углерода и азота в целевом продукте; после спекания ZrСxNy приобретает серый цвет с металлическим оттенком. Карбонитрид циркония обладает высокой электропроводностью, иногда даже превосходящей электропроводность образующего его металла.

Интервал гомогенности для карбонитрида циркония простирается от ZrN до ZrС

В этих пределах параметр кристаллической решетки изменяется линейно:

от а = 4,22 А для ZrN до а = 4,24А для ZrС.

Перспективным способом получение карбонитрида циркония представляет СВС-Аз технология с применением твердых азотирующих реагентов. В процессе горения азиды и галогениды разлагаются, образуя газообразные продукты, что обеспечивает разрыхление горящего образца в зоне синтеза и, уменьшает или полностью предотвращает спекание реакционной массы.

Часть газообразных продуктов, в том числе азот, могут находиться в активной форме, что обеспечивает высокую скорость диффузии реагентов в металл и позволяет увеличить полноту превращения металла в карбонитрид. Оптимальной температурой азотирования порошка циркония с азотом является 1200 °С.

По азидной технологии можно получить порошок карбонитрида циркония повышенного качества, который приближается по своим размерам к нанопорошку, при предварительной механической активации в планетарной мельнице. СВС-Аз карбонитрид циркония состава ZrC0,5N0,5 полученный в оптимальных технологических параметрах представляет собой темно коричневый порошок, размеры которого можно оценить по фотографии, показанной на рисунках 1-3.

Рисунок 1- микроструктура порошка карбонитрида циркония, при увеличении X10,000

 

Рисунок 2- микроструктура порошка карбонитрида циркония, при увеличении X20,000

 

1w.tif

Рисунок 3- микроструктура порошка карбонитрида циркония, при увеличении X25,000

 

 

По рисунку видно, что порошок карбонитрида циркония приближается по своим размерам к нанопорошку. При большем увеличении видны кристаллы карбонитрида циркония 60-150 нм.

Рисунок 4 - рентгенограмма порошка карбонитрида циркония

 

Так же получена рентгенограмма порошка карбонитрида циркония (рисунок 4). Рентгенограмма образца показывает наличие рефлексов отражения от кристаллической решетки только карбида и нитрида, что показывает чистоту продукта и отсутствие примесей.

Таким образом, порошок карбонитрида циркония состава ZrC0,5N0,5 повышенной чистоты и по своим размерам приближенному к нанопорошку можно получать по технологии СВС - Аз с применением твердых азотирующих реагентов.

 

Список литературы:

  1. Амосов А.П. Получение порошков нитридов и карбонитридов в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием неорганических азидов // Межд.науч.-техн. и произв.журнал "Огнеупоры и техническая керамика"/А.П. Амосов, Г.В.Бичуров, Ю.М.Марков, А.Г.Макаренко. М.: Металлургия.- № 11.- 1997.- С.22-26.
  2. Марков Ю.М. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез порошка карбонитрида титана с применением азида натрия и галоидных солей: Дис…канд.техн.наук./Ю.М.Марков. Куйбышев, - 1990.- 158 с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 19 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом