Введение
ГЛАВА 1 Нитриды, композиционные материалы на их основе и методы их получения 17
1.1 Физико-химические свойства, способы получения и применения нитридов элементов III-VI групп 17
1.1.1 Физико-химические свойства нитридов 20
1.1.2 Физико-химические основы получения нитридов 30
1.2 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов элементов III-VI групп 34
1.3 Особенности горения сплавов в азоте 39
1.4 Сравнительная характеристика азотирующих агентов 40
1.5 Композиционные керамические материалы на основе неметаллических нитридов 43
1.6 Нитридная керамика 48
ГЛАВА 2 Характеристики реагентов синтеза нитридов и нитридсодержащих композиций, методология работы 54
2.1 Ферросплавы как реагенты синтеза нитридов 54
2.1.1 Особенности состава, структуры и свойств ферросплавов... 55
2.2 Характеристика минерального сырья для получения нитридсодержащих композитов 64
2.3 Методика проведения синтеза нитридов в режиме горения 67
2.4 Методы исследования и определения свойств нитридов и нитридсодержащих композиций 69
2.5 Кислотное обогащение продуктов горения как метод получения высокочистых материалов 74
Выводы по главе 77
ГЛАВА 3. СВС нитридов с использованием ферросплавов в качестве реагентов 78
3.1 Анализ диаграмм состояния ферросплавов 78
3.2 Термодинамический анализ равновесий в системах «ферросплав — азот» 82
3.3 Критерий оценки возможности азотирования ферросплавов в режиме горения 90
3.4 Фильтрационное горение ферросплавов в азоте 96
3.4.1 Влияние основных параметров СВС на степень азотирования продуктов горения и скорость распространения фронта горения 97
3.4.2 Режимы фильтрационного горения ферросплавов и их влияние на степень азотирования и макроструктуру продуктов горения 104
3.5 СВ-синтез нитридов хрома и ниобия азотированием ферросплавов без образования расплава 110
3.6 СВ-синтез нитридов с образованием расплава 114
3.6.1 Влияние добавок на процесс горения ферросплавов в азоте 116
3.7 Влияние содержания нитридообразующего элемента в сплаве на СВ-синтез нитридов 123
3.8 Неизотермическая кинетика азотирования ферросплавов 131
3.9 Особенности горения в азоте сплавов и механических смесей элементов 140
Выводы по главе 142
ГЛАВА 4 Фазообразование и формирование структуры продуктов азотирования ферросплавов в режиме горения 145
4.1. Механизм структуро- и фазообразования нитрида кремния при горении ферросилиция в зоте 146
4.2 Процессы фазообразования нитридов титана при горении ферротитана в азоте 160
4.3 Процесс фазообразования нитрида бора 172
4.4 Фазовый состав продуктов азотирования феррованадия 177
4.5 Фазообразование при горении феррониобия и феррохрома в азоте 184
4.6 Влияние добавок на процессы фазо- и структурообразования при горении ферросплавов.в азоте 192
Выводы по главе 201
ГЛАВА 5 Химически и термически сопряженный синтез композиционных керамических порошков на основе нитридов 203
5.1 Синтез композиции S13N4 —SiC 205
5.2 Синтез композиции на основе SisN4 - ZrU2 210
5.2.1 Закономерности горения смеси «ферросилиций — циркон» 212
5.2.2 Физико-химические процессы, протекающие при азотировании смеси «ферросилиций - циркон» в неизотермических условиях 217
5.2.3 Фазовый состав продуктов азотирования смеси «ферросилиций - циркон» 221
5.2.4 Микроструктура продуктов азотирования смеси «ферросилиций - циркон» 224
5.3 Синтез композиции на основе SisN4 - TiN с использованием ильменитового концентрата 228
5.3.1 Закономерности горения смеси «ферросилиций - ильменит» 229
5.3.2 Физико-химические процессы, протекающие при азотировании смеси «ферросилиций - ильменит» в неизотермических условиях 232
5.3.3 Фазовый состав продуктов азотирования смеси «ферросилиций - ильменит» 234
5.3.4 Микроструктура продуктов азотирования смеси «ферросилиций - ильменит» 239
5.4 СВ-синтез р-сиалона типа Si^AlzOzNs-z 243
5.5 СВ-синтез композиции Si3N4 - BN 249
5.6 Закономерности синтеза нитридсодержащих композиций 251
Выводы по главе 253
ГЛАВА 6 Получение и свойства нитридсодержащих порошков, композиционной керамики и технологии с использованием нитридсодержащих продуктов СВ-синтеза 256
6.1 Получение нитридсодержащих порошков из продуктов СВС методом кислотного обогащения 258
6.2 Физико-химические свойства нитридсодержащих порошков 268
6.2.1 Получение наноразмерных порошков нитридов методом СВС 268
6.2.2 Особенности микроструктуры продуктов азотирования после кислотного обогащения 273
6.3 Керамические материалы на основе нитридсодержащих порошков, полученных азотированием ферросплавов 274
6.4 Технология создания нанесенных металлсодержащих катализаторов парциального окисления органических соединений 278
6.5 Продукты СВС-азотирования ферробора и ферросилиция — перспективные катализаторы глубокой деградации органических соединений при очистке сточных вод 296
6.6 Применение СВС-порошков на основе нитрида кремния для изготовления абразивных гранул 301
6.7 Нитридсодержащие порошки для создания пленочных нагревателей 310
6.8 Получение хрома из нитрида хрома 314
6.9 Применение продуктов СВС-азотирования в качестве легирующих материалов 315
Выводы по главе 318
Основные выводы 322
Список использованных источников 328
Приложение 374
