Введение
1. Композиции нитридных порошков и нанопорошков Si3N4iN, Si3N4-AlN, Si3N4-BN, AlN-BN, AlNiN, BNiN 25
1.1. Рынок нанопорошков в России 25
1.2. Нитридные порошки и нанопорошки, их свойства и применение 27
1.3. Композиции нитридных порошков и нанопорошков, их свойства и применение 36
1.4. Методы получения композиций нитридных порошков и нанопорошков 41
1.4.1. Нитридная композиция Si3N4iN 41
1.4.2. Нитридная композиция Si3N4-AlN 44
1.4.3. Нитридная композиция Si3N4-BN 46
1.4.4. Нитридная композиция AlN-BN 47
1.4.5. Нитридная композиция AlNiN 50
1.4.6. Нитридная композиция BNiN 51
1.5. Применение самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения композиций нитридных порошков и нанопорошков 53
1.6. Применение самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием неорганических азидов и галогенидов для получения композиций нитридных порошков и нанопорошков 61
2. Выбор методик, оборудования, условий синтеза и систем для получения и исследования нанопорошковых нитридных композиций Si3N4iN, Si3N4-AlN, Si3N4-BN, AlN-BN, AlNiN, BNiN 73
2.1. Методики, приборы и оборудование, предназначенные для исследований 73
2.1.1. Методика проведения синтеза 73
2.1.2. Методика определения фазового состава порошков 73
2.1.3. Методика определения структуры и морфологии порошков 73
2.1.4. Методика определения элементного состава порошков 73
2.2. Выбор систем для получения нитридных композиций 73
2.3. Характеристика исходного сырья и материалов, используемых для получения нитридных композиций 89
2.4. Расчёт содержания компонентов исходных смесей и содержания азота в нитридных композициях 94
3. Термодинамический анализ образования нитридных композиций Si3N4iN, Si3N4-AlN, Si3N4-BN, AlN-BN, AlNiN, BNiN по азидной технологии СВС 97
3.1. Термодинамический анализ нитридной композиции Si3N4iN 99
3.1.1. Термодинамический анализ возможности синтеза Si3N4iN в системе «галогенид кремния – галогенид титана – азид натрия» 99
3.1.2. Термодинамический анализ возможности синтеза Si3N4iN в системах «кремний – галогенид титана – азид натрия» и «галогенид кремния – титан – азид натрия» 109
3.2.Термодинамический анализ нитридной композиции Si3N4-AlN 116
3.2.1. Термодинамический анализ возможности синтеза Si3N4-AlN в системе «галогенид алюминия – галогенид кремния – азид натрия» 116
3.2.2. Термодинамический анализ возможности синтеза Si3N4-AlN в системах «галогенид алюминия – кремний – азид натрия» и «алюминий - галогенид кремния – азид натрия» 119
3.3.Термодинамический анализ нитридной композиции Si3N4-BN 125
3.3.1. Термодинамический анализ возможности синтеза Si3N4-BN в системе «галогенид бора – галогенид кремния – азид натрия» 125
3.3.2. Термодинамический анализ возможности синтеза в системах «галогенид бора - кремний – азид натрия» и «бор – галогенид кремния – азид натрия» 133
3.4. Термодинамический анализ нитридной композиции AlN-BN 140
3.4.1. Термодинамический анализ возможности синтеза AlN-BN в системе «галогенид алюминия – галогенид бора – азид натрия» 140
3.4.2. Термодинамический анализ возможности синтеза AlN-BN в системах «алюминий – галогенид бора – азид натрия» и «галогенид алюминия – бор – азид натрия» 148
3.5.Термодинамический анализ нитридной композиции AlNiN 155
3.5.1. Термодинамический анализ возможности синтеза AlNiN в системе «галогенид алюминия – галогенид титана – азид натрия» 155
3.5.2. Термодинамический анализ возможности синтеза AlNiN в системах «галогенид алюминия – титан – азид натрия» и «алюминий – галогенид титана – азид натрия» 160
3.6. Термодинамический анализ нитридной композиции BNiN 166
3.6.1. Термодинамический анализ возможности синтеза BNiN в системе «галогенид бора – галогенид титана – азид натрия» 166
3.6.2. Термодинамический анализ возможности синтеза BNiN в системах «галогенид бора – титан – азид натрия» и «бор – галогенид титана – азид натрия» 174
4. Исследование возможности получения нанопорошковых нитридных композиций Si3N4iN, Si3N4-AlN, Si3N4-BN, AlN-BN, AlNiN, BNiN по азидной технологии СВС 182
4.1. Исследование закономерностей горения систем СВС-Аз при синтезе нитридных композиций 182
4.2. Получение нанопорошковой нитридной композиций Si3N4iN по азидной технологии СВС 184
4.2.1. Исследование возможности получения Si3N4iN в системах, не содержащих горючий элемент: «галогенид кремния – галогенид титана – азид натрия» 184
4.2.2. Исследование возможности получения Si3N4iN в системах с горючим элементом: «галогенид кремния – титан – азид натрия» и «кремний – галогенид титана – азид натрия» 216
4.3. Получение нанопорошковой нитридной композиции Si3N4-AlN по азидной технологии СВС 227
4.3.1. Исследование возможности получения Si3N4-AlN в системах, не содержащих горючий элемент: «галогенид алюминия – галогенид кремния – азид натрия» 227
4.3.2. Исследование возможности получения Si3N4-AlN в системах с горючим элементом: «галогенид алюминия – кремний – азид натрия» и «алюминий – галогенид кремния – азид натрия» 233
4.4. Получение нанопорошковой нитридной композиции Si3N4-BN по азидной технологии СВС 242
4.4.1. Исследование возможности получения Si3N4-BN в системах, не содержащих горючий элемент: «галогенид бора – галогенид кремния – азид натрия» 242
4.4.2. Исследование возможности получения Si3N4-BN в системах с горючим элементом: «галогенид бора – кремний – азид натрия» и «бор – галогенид кремния – азид натрия» 253
4.5. Получение нанопорошковой нитридной композиции AlN-BN по азидной технологии СВС 264
4.5.1. Исследование возможности получения AlN-BN в системах, не содержащих горючий элемент: «галогенид алюминия – галогенид бора – азид натрия» 264
4.5.2. Исследование возможности получения AlN-BN в системах с горючим элементом: «алюминий – галогенид бора – азид натрия» и «галогенид алюминия – бор – азид натрия» 275
4.6. Получение нанопорошковой нитридной композиции AlNiN по азидной технологии СВС 285
4.6.1. Исследование возможности получения AlNiN в системах, не содержащих горючий элемент: «галогенид алюминия – галогенид титана – азид натрия» 285
4.6.2. Исследование возможности получения AlNiN в системах с горючим элементом: «галогенид алюминия – титан – азид натрия» и «алюминий – галогенид титана – азид натрия» 293
4.7. Получение нанопорошковой нитридной композиции BNiN по азидной технологии СВС 301
4.7.1. Исследование возможности получения ВNiN в системах, не содержащих горючий элемент: «галогенид бора – галогенид титана – азид натрия» 301
4.7.2. Исследование возможности получения ВNiN в системах с горючим элементом: «галогенид бора – титан – азид натрия» и «бор – галогенид титана – азид натрия» 312
4.8. Сравнительный анализ зависимостей адиабатической и экспериментальной температуры от количества компонентов в системах при получении нитридных композиций 321
5. Химическая стадийность, механизм и структурообразование нанопорошковых нитридных композиций Si3N4iN, Si3N4-AlN, Si3N4-BN, AlN-BN, AlNiN, BNiN в режиме СВС-Аз 328
5.1. Химическая стадийность образования микро- и нанопорошковых нитридных композиций в режиме СВС-Аз 328
5.2. Структурообразование микро- и нанопорошковых нитридных композиций, синтезированных в режиме СВС-Аз 342
6. Рекомендации по организации технологического процесса синтеза нитридных композиций по азидной технологии СВС 353
6.1. Опытно-промышленное производство нитридных композиций из систем «азотируемый элемент – галогенид азотируемого элемента – азид натрия» и «галогениды азотируемых элементов – азид натрия» 353
6.2. Отходы азидной технологии СВС и их утилизация 355
Заключение 360
Список использованных источников 365
