Введение
Глава 1. Обзор и анализ результатов исследований карбо термических процессов в системах А1 - Si - О - С, Ti-Si-O-C 18
1.1. Тройные подсистемы в системах А1 - Si - О - С, Ті - Si - О - С 18
1.1.1. Система Si- О- С 18
1.1.2. Система Ті-О-С 21
1.1.3. Система А1 — О -С 22
1.1.4. Система Ті -Si- С 46
1.1.5. Система Si-А1-С 59
1.1.6. Система Ti — Al— С 61
1.2. Система А1 - Si - О - С - (N) 62
1.3. Карботермические процессы в системе Si - А1 - О - С 66
Глава 2. Методики экспериментов по карботермическому восстановлению оксидов алюминия, титана, кремния и под ходы к обработке результатов 70
Глава 3. Карботермия оксидных систем, содержащих соединения титана и кремния 79
3.1. Термодинамический анализ реакций, стимулированных карботермическим воздействием на смеси оксидов титана и кремния в вакууме 79
3.2. Фазообразование в системах ТЮ2 - Si02 - С и лейкоксено-вый концентрат (ЛК) - углерод при термической обработке в вакууме 88
3.2.1. Образование газообразных продуктов 88
3.2.2. Влияние температуры на фазообразование при карботермическом восстановлении ЛК 96
3.2.3. Влияние концентрации углерода на фазообразование при карботермическом восстановлении ЛК 98
3.2.4. Процессы восстановления диоксида кремния низшими оксидами титана в системе Ті - Si - О - С 117
3.2.4.1. Термодинамический анализ 117
3.2.4.2. Взаимодействие диоксида кремния с низшими оксидами титана 125
3.2.5. Стабилизация фазового состава продуктов восстановления атомами примесей 128
3.2.5.1. Состав и структура аносовитовой фазы 129
3.2.5.2. Влияние примесей на стабилизацию фазового состава 135
3.2.6. Образование карбидосилицида титана Ti3SiC2 при совместном карботермическом восстановлении оксидов титана и кремния 138
3.3. Гетерофазный синтез Ti3SiC2 146
3.3.1. Условия формирования стационарного потока паров SiO над поверхностью образцов карбидов 147
3.3.1.1. Бинарная система SiO2 -Si 149
3.3.1.2. Псевдобинарная система Si02 -С 151
3.3.1.3. Псевдобинарная система Si02 — SiC 153
3.3.2. Стационарность газового режима 155
3.3.3. Взаимодействие TiC с парами SiO 156
3.3.3.1. Исследование процессов газообразования в эффузионной камере 156
3.3.3.2. Исследование продуктов силщирования TiC 160
Глава 4. Карботермия оксидных систем, содержащих оксид алюминия 171
4.1. Термодинамический анализ фазовых равновесий в тройной системе А1 - О - С 171
4.4.1. Оценка термодинамических характеристик шпинельной фазы 172
4.1.2. Расчет равновесного давления и состава газовой фазы в системе А1-0-С 175
4.1.3. Построение диаграмм фазовых равновесий в тройной системе А1—0-С 178
4.2. Закономерности фазообразования при высокотемпературном взаимодействии оксида алюминия с углеродом 190
4.2.1. Влияние температуры и времени изотермической выдержки на фазообразование при взаимодействии оксида алюминия с углеродом Влияние температуры 190
4.2.2. Влияние исходной полиморфной модификации оксида алюминия на высокотемпературное взаимодействие в системе А1203 - С 200
4.2.3. Влияние концентрации углерода на процессы фазообразования е системе А1203 - С 204
4.2.4. Влияние относительной скорости удаления газообразных продуктов взаимодействия и дисперсности исходного оксида алюминия на фазообразование в системе Л1203 - С 209
4.2.5. Синтез оксикарбидных соединений алюминия при взаимодействии оксида алюминия с углеродом при температурах 1600 - 2100 К 213
4.2.6. Система Al203 - С - SiC 215
4.2.7. Система AI2O3 - Si02 — С 217
Глава 5. Физико-химические основы карботермической технологии переработки оксидных материалов 223
5.1. Выбор минерального сырья для карботермической переработки 224
5.2. Особенности карботермического способа переработки бокситов Среднего Тимана 225
5.2.7. Высокотемпературные процессы в смесях боксит -углерод в вакууме 228
5.2.2. Высокотемпературные процессы в смесях боксит -углерод в атмосфере инертного газа. 232
5.3. Особенности карботермического способа переработки лейкоксенового (титанового) концентрата (ЛК) 235
5.3.1. Регулирование содержания примесей в продуктах карботермического восстановления ЛК 238
Глава 6. Материалы на основе продуктов карботермической обработки оксидных систем 242
6.1. Материалы на основе композиций системы Ті - Si - О - С. Карбидосилицид титана (Ti3SiC2) 242
6.1.1. Структура и свойства Ti3SiC2 242
6.1.2. Масс-спектрометрическое исследование испарения Ti3SiC2 246
6.1.3. Магнетохимическое исследование композиций системы Ті С — Ti3SiC2 248
6.2. Материалы на основе композиций системы А1 - Si - О - С. Монооксикарбид алюминия (А12ОС) и материалы на его основе 255
6.2.1. Структура оксикарбидов алюминия 255
6.2.2. Химическая устойчивость оксикарбидных фаз алюминия 259
6.2.3. Масс-спектрометрическое исследование оксикарбидных фаз алюминия 261
6.2.3.1 Испарение AI2OC 261
6.2.3.2 Испарение шпынелъной фазы состава А1607С 264
6.2.3.3 Парообразование AljOj, 265
6.2.4. Магнитная восприимчивость карбида и оксикарбидных соединений алюминия 267
6.3. Материалы на основе композиций системы Al-0-C-Si-N 268
Выводы 276
Библиографический список 279
Приложения 301
