Введение
Глава 1. Состояние вопроса и постановка задачи по разработке композиционного материала на основе ниобия, армированного оксидом алюминия 16
1.1. Свойства ниобия 16
1.1.1. Физико – химические свойства ниобия 16
1.1.2.Легирующие элементы и примеси в ниобии 22
1.1.3. Структура и свойства сплавов на основе ниобия 29
1.2. Применение армирующих частиц Al2O3 в различных системах 35
1.3. Порошковая технология получения композиционных материалов
1.3.1. Механическая активация 39
1.3.2. Механическое легирование 40
1.4. Металлотермия 45
1.4.1. Термодинамика металлотермических реакций 45
1.4.2. Скорость металлотермического процесса
1.5. Способы получения наноразмерных материалов 48
1.6. Способы получения высокотемпературных ниобиевых композиционных материалов 50
1.7. Свойства композиционных материалов на основе ниобия 52
Глава 2. Методики исследования 60
2.1. Методика оценки максимальных температур саморазогрева 60
2.2. Шихтовка исходных смесей 62
2.3. Методика проведения механоактивационной обработки исходных смесей 63
2.4. Методика оценки активности системы 65
2.5. Методика проведения комплексной алюмотермической реакции 68
2.6. Методика горячего прессования композиционных порошков и получения лабораторных образцов КМ 69
2.7. Методика проведения рентгенофазового анализа 70
2.8. Методика проведения структурных исследований 72
2.9. Методика определения тепловых эффектов в металлических порошках
2.10. Методика определения изменения давления в исходных порошках после механической активации и нагрева 73
2.11. Методика исследования ЭДС в испаренных продуктах реакции 74
2.12. Методика измерения плотности полученных лабораторных образцов 75
2.13. Методика измерения твердости полученных лабораторных образцов 75
2.14. Методика измерения микротвердости образцов 76
2.15. Методики оценки механических свойств при различных температурах 76
Глава 3. Исследование тепловых эффектов в системе Nb – Al2O3 при использовании алюмотермических процессов 77
3.1. Оценка максимальных температур саморазогрева продуктов реакции 77
3.1.1. Система (Nb, Mo, W, Fe, Ni) – Al2O3 77
3.1.2. Система ВН – 4 – Al2O3 3.2. Механическая активация кислородообменных реакции 81
3.3. Механическая активация элементарных металлических порошков 83
3.3.1. Определение теплового эффекта в металлических порошках 83
3.4. Структурные исследования исходных, промежуточных и конечных порошков 88
3.4.1. Образование композиционных гранул 88
3.4.2. Рентгенофазовый анализ системы ВН – 4 – Al2O3 1 3.6. Исследование ЭДС в испаренных продуктах реакции и изменения давления при испарении 110
3.7. Разработка технологической схемы формирования
дсперсноупрочненного композиционного материала системы Nb – Al2O3
113
Глава 4. Исследование структурообразования в системе Nb – Al2O3 115
4.1. Расчет исходных компонентов и шихтовка смесей 115
4.2. Механическая активация 115
4.2.1. Структура композиционных гранул 115
4.3. Образование композиционных порошков 121
4.3.1. Проведение алюмотермической реакции 121
4.4. Процесс горячего прессования композиционных порошков 130
4.4.1. Исследования полученных структур 130
4.4.2. Размол композиционных порошков 138
4.5. Оптимизация технологии получения КМ на основе Nb – Al2O3 142
4.5.1. Исследование структур по оптимизированной технологии 142
Глава 5. Оценка комплекса свойств композиционного материала 147
5.1.Оценка плотности полученного композиционного материала 147
5.2. Оценка твердости и микротвердости полученного композиционного материала 148
5.3. Оценка механических свойств при комнатных и повышенных температурах. 149
Выводы: 151
Спиок использованных источников 154
