name: Макрокинетические закономерности синтеза композиционных материалов на основе карбида титана в режиме горения из гранулированной смеси
keyword_list: конвективно-кондуктивная модель горения композиционные материалы карбид титана гранулирование макрокинетика самораспространяющийся высокотемпературный синтез
abstract: Работа посвящена исследованию макрокинетических закономерностей горения гранулированных смесей на основе карбида титана с металлическими связками, а также разработке научных основ энергоэффективного метода синтеза композиционных порошков на основе карбида титана в режиме горения из гранулированной шихты.
  Исследовано влияние содержания органической связки - поливинилбутираля (ПВБ) на скорость и режимы горения, фазовый состав гранулированных смесей (Ti+C)-xNi, Ti-C-Cr с никельсодержащей связкой. При увеличении содержания органической связки в смеси с 1 до 2% (масс.) впервые был обнаружен новый конвективный режим горения смесей (Ti+C)-xNi и Ti-C-Cr с никельсодержащей связкой, отличающийся более высокой скоростью фронта реакции, чем следует из теории фильтрационного горения. Сформулирована физическая модель конвективного режима горения, что позволило объяснить механизм попадания органической связки за видимый фронт горения. Экспериментально определены области реализации кондуктивного и конвективного режимов горения гранулированных смесей (Ti+C)-xNi, Ti-C-Cr с никельсодержащей связкой при варьировании содержания металлической связки и ПВБ. Предложен метод определения параметрической области реализации конвективного режима горения, что позволило обосновано подбирать состав шихты для стабильного и безопасного получения карбидов с металлической связкой из гранулированной шихты при масштабировании процесса. Разработан метод определения скорости горения вещества гранул и времени передачи горения от гранулы к грануле, не требующий сложной измерительной техники. Показано, что скорость горения вещества гранул для смесей (Ti+C)-xNi намного выше скорости горения порошковых смесей, что указывает на сильное влияние примесного газовыделения на закономерности горения порошковых смесей. Показано, что для получения двойного карбида (Ti,Cr)C со связкой из нихрома и малым количеством побочных фаз за одну стадию из гранулированной смеси, нужно использовать смесь  80%(Ti+C)/20%(3Cr+2C) (масс.), содержащую в качестве связки 20% (масс.) NiCr (Х20Н80), обеспечивающую легкое измельчение до порошкообразного состояния. Показано, что продукты синтеза гранулированных составов 70%(Ti+C)/30%(3Cr+2C) и 80%(Ti+C)/20%(3Cr+2C) (масс.), как без связки, так и с никельсодержащей связкой, в отличие от порошковых смесей, представляют собой хрупкий спек из гранул исходного размера. Исследовано влияние различного количества поливинилбутираля в смеси Ti-Cr-C с металлической связкой и (Ti+C)-xNi на динамику размола продуктов горения. Показано, что увеличение количества ПВБ в гранулах обеспечивает эффект облегчения размола.  Проведен сравнительный анализ динамики измельчения продуктов синтеза, полученных из порошковой и гранулированной смесей. Показано, что скорость измельчения продуктов синтеза из гранулированной шихты в разы больше, чем из порошковой.
chairman_dissertation_council.name: Михаил
chairman_dissertation_council.surname: Алымов
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: директор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: E-7262-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603941541
chairman_dissertation_council.rinc_id: 18425
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-6147-5753
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Михаил
organization_supervisor.surname: Алымов
organization_supervisor.patronymic: Иванович
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 55.09.43
rubrics.name: Композиционные материалы
rubrics.code: 31.15.27
rubrics.name: Кинетика. Гомогенный катализ. Горение. Взрывы
oecds.code: 02.05.QH
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, COMPOSITES
oecds.code: 02.05.QG
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS
speciality_codes.name: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
speciality_codes.code: 1.3.17.
supervisors.fio: Сеплярский Б.С.
supervisors.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Кичатов Б.В.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Ермолаев Б.С.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИСМАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ СТРУКТУРНОЙ МАКРОКИНЕТИКИ И ПРОБЛЕМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ИМ. А.Г. МЕРЖАНОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1035006109753
protection_organization.supervisor_name: МИХАИЛ
protection_organization.supervisor_surname: АЛЫМОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ИВАНОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИСМАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ СТРУКТУРНОЙ МАКРОКИНЕТИКИ И ПРОБЛЕМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ИМ. А.Г. МЕРЖАНОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1035006109753
author_organization.supervisor_name: МИХАИЛ
author_organization.supervisor_surname: АЛЫМОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ИВАНОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения