name: Разработка научных основ и технологии получения высокодисперсных порошков карбида бора, карбидов и диборидов переходных металлов с использованием нановолокнистого углерода
keyword_list: Нановолокнистый углерод бескислородные тугоплавкие соединения синтез керамика твердые сплавы карбиды переходных металлов
abstract: Работа посвящена научному обоснованию и технологической разработке процессов синтеза высокодисперсных порошков карбида бора, карбидов и диборидов титана, ванадия, хрома и циркония с использованием нано-волокнистого углерода. Методология включает обоснование выбора углеродного реагента, расчет температурных диапазонов синтеза порошков тугоплавких соединений, определение оптимальных параметров синтеза, изучение характеристик и свойств синтезированных порошков тугоплавких соединений, разработку технологических процессов получения высокодисперсных порошков тугоплавких соединений, обоснование экономической целесообразности использования нановолокнистого углерода для синтеза материалов и апробацию полученных порошков. Исследования процессов синтеза тугоплавких соединений проводили теоретическим путем анализа диаграмм состояния, термодинамического анализа, а также экспериментально с использованием рентгенофазового анализа, рентгеноспектрального флуоресцентного анализа, атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Изучение полученных соединений выполняли с использованием методов растровой и просвечивающей электронной микроскопии, синхронного термического анализа. На основе анализа температурных зависимостей изобарно-изотермического потенциала найдены температуры начала восстановления карбидов и диборидов из оксидов. Установлено, что механически измельченный нановолокнистый углерод является более эффективным восстановителем и карбидизатором по сравнению с традиционно используемыми углеродными материалами. Высокие значения удельной поверхности нановолокнистого углерода способствуют снижению оптимальных значений температуры получения карбида бора, карбидов и диборидов титана, ванадия, хрома, циркония на 100...200 °С, что обеспечивает возможность повышения дисперсности синтезируемых порошков. Определены основные этапы процесса карбидоборного восстановления оксида ванадия, который протекает через стадии формирования карбидов ванадия и низшей по содержанию бора боридной фазы. Установлено, что процесс карбидоборного восстановления оксида хрома развивается через образование промежуточных низших боридных фаз. На основании проведенных исследований предложен механизм процессов карбидо- и боридообразования, связанный с переносом паров высших и низших оксидов титана, ванадия, хрома и циркония на развитую поверхность углеродного материала а также их переносом наряду с парами бора с последующим химическим взаимодействием. При синтезе карбида бора возможно его образование путем переноса паров бора на поверхность частиц углеродного материала. Отработаны методы синтеза высокодисперсных безразмольных порошков карбида бора, карбидов и диборидов титана, ванадия, хрома и циркония, защищенные девятью патентами РФ. Предложены принципиальные технологические схемы получения высокодисперсных безразмольных порошков этих соединений с использованием нановолокнистого углерода. Полученные карбиды титана, ванадия и хрома целесообразно использовать в качестве реагентов при синтезе МАХ-фаз, используемых в качестве конструкционных материалов, также в виде сырья для получения двумерных (2D) карбидов с уникальными электрофизическими характеристиками.
chairman_dissertation_council.name: Леонид
chairman_dissertation_council.surname: Лунин
chairman_dissertation_council.patronymic: Сергеевич
chairman_dissertation_council.position: Профессор кафедры "Физика и фотоника"
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: E-8528-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7004378221
chairman_dissertation_council.rinc_id: 103020
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Владимир
organization_supervisor.surname: Пузин
organization_supervisor.patronymic: Сергеевич
organization_supervisor.position: Проректор по научной работе и инновационной деятельности
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 53.39.03
rubrics.name: Теория процессов порошковой металлургии
oecds.code: 02.05.PK
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, CERAMICS
speciality_codes.name: Порошковая металлургия и композиционные материалы
speciality_codes.code: 05.16.06
supervisors.fio: Батаев А.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Хасанов О.Л.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Амосов А.П.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Касимцев А.В.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Порошковая металлургия и композиционные материалы
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ЮРГПУ(НПИ) ФГБОУ ВО "ЮРГПУ(НПИ) ИМЕНИ М.И.ПЛАТОВА" ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) ИМЕНИ М.И. ПЛАТОВА ФГБОУ ВО "ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) ИМЕНИ М.И. ПЛАТОВА"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) ИМЕНИ М.И. ПЛАТОВА"
protection_organization.ogrn: 1026102216030
protection_organization.supervisor_name: ЮРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: РАЗОРЕНОВ
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: ИХТТМ СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА И МЕХАНОХИМИИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1025403647972
author_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
author_organization.supervisor_surname: НЕМУДРЫЙ
author_organization.supervisor_patronymic: ПЕТРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения