Введение
I. Обзор литературы 13
1.1. Свойства карбидов IVB-группы 13
1.2. Свойства карбида тантала 21
1.3; Другие свойства бинарных карбидов ivb группы и тантала 22
1.4. Фазовые диаграммы TA-C,TI-C,ZR-C, HF-C 26
1.4.1 Фазовая диаграмма системы Та-С 27
1.4.2. Фазовая диаграмма системы Ti-C 31
1.4.3. Фазовая диаграмма системы Zr-C. 34
1.4.4. Фазовая диаграмма системы Hf-C 36
1.5. Смешанные карбиды тантала-циркония и тантала-гафния 38
1.5.1. Система Ta-Zr-C 39
1.5.2. Системы Ta-Hf-C 41
Выводы к подразделу 50
1.6. Применение тугоплавких карбидов IV б группы и тантала 51
1.7. Способы получения тугоплавких карбидов IV б группы и тантала: 55
1.7.1. Карботермическое восстановление 66
1.7.2. Газофазные методы 76
II. Экспериментальная часть 85
11.1. Использованные реагенты 85
11.2. Достоверность результатов и основные методы исследования 86
11.3. Термодинамические расчеты равновесий в системахта 205-С,TI02-C,ZR02-С, Нг02-С 91
11.3.1. Ta2Os-С 93
11.3.2. Ti02-C,Zr02-C,Hf02-C :. 95
11.3.3. Выводы к разделу 99
11.4. Выбор и синтез прекурсоров оксидов металлов-алкоксидов и алкоксоацетилацетонатов 102
11.4.1. Синтез алкоксида тантала - прекурсора Ta&s 102
11.4.2. Синтез Ті, Zr и Hf-содержащих прекурсоров 107
11.4.3. Выводы к разделу Ш
11.5. Подбор условий и получение металлсодержащих гелей ИЗ
11.5.1. Получение танталсодержащего геля 113
11.5.2. ИК-спектроскопия 115
11.5.3. Динамика конвективной сушки 118
11.5.4. Исследование морфологии поверхности танталсодержащего геля методом атомно-силовои микроскопии 119
11.5.5. Кристаллизация оксида тантала из ксерогеля 120
11.5.6. ТГА/ДСК/ДТА-исследование 121
11.5.7. Получение титансодержащего геля 122
11.5.8. Кристаллизация оксида титана из ксерогеля 123
11.5.9. Просвечивающая электронная микроскопия. 125
11.5.10. Получение цирконий- и гафнийсодержащих гелей 126
11.5.11. Кристаллизация оксидов циркония и гафния из гелей 127
11.5.12. Просвечивающая электронная микроскопия. 129
11.5.13. Выводы к разделу 131
11.6. Подбор условий и получение металлсодержащих гелей с дисперсными формами углерода на примере танталсодержащей системы 135
11.6.1. Сканирующая электронная микроскопия 137
11.6.2. Исследование дисперсности углеродных прекурсоров в суспензии 139
11.6.3. Степень чистоты углеродных прекурсоров 141
11.6.4. Термическая стабильность углеродных прекурсоров 144
11.7 Активность дисперсных форм углерода и фенолформальдегидной смолы в реакциях карботермического восстановления на примере оксида тантала 148
11.7.1. Карботермический синтез карбида тантала в вакууме 148
11.7.2. Сканирующая электронная микроскопия. 150
11.7.3. Карботермический синтез в токе аргона (в рамкахДТА) 151
11.7.4. Исследование активности продуктов пиролиза фенолформальдегидной смолы в реакции карботермического восстановления оксида тантала 153
11.7.5. Элементный анализ смолыЛБС-1 155
11.7.6. ТГА/ДСК/ДТА-исследование 156
11.7.7. Подбор условий образования танталсодержащего геля в присутствии полимерного источника углерода. 157
11.8. Исследование влияния скорости нагрева на выход целевого продукта при карботермическом восстановлении оксидов металлов 163
11.9. Синтез высокодисперсных нанокристаллических карбидов титана, циркония, гафния и тантала 165
11.9.1. Титануглеродсодержащий гель 165
11.9.2. Цирконий- и гафнийуглеродсодержащие гели 167
11.9.3. Синтез и исследование карбидов IVB группы 169
11.9.4. Описание синтеза 169
11.9.5. Рентгенофазовый анализ 169
11.9.6. Элементный анализ 274
11.9.7. Просвечивающая электронная микроскопия 178
11.9.8. Определение удельной площади поверхности по БЭТ 184
11.10. Синтез смешанных карбидов тантала-циркония и тантала гафния 188
11.10.1. Подбор условий и получение гелей «оксид тантала - оксид циркония/гафния - углерод» с фенолформальдегидной смолой 188
11.10.2. Синтез смешанных карбидов тантала-циркония и тантала-гафния 190
11.11. Термическое поведение на воздухе синтезированных бинарных и смешанных карбидов IVb группы и тантала 198
11.11.1. Карбид титана 198
П. 11.2. Карбид циркония 199
11.11.3. Карбид гафния 200
11.11.4. Карбид тантала-гафния 201
11.11.5. Карбид тантала-циркония 201
III. Результаты и их обсуждение 203
IV. Возможные области применения разработанных методик и подходов к синтезу тугоплавких наноразмерных карбидов 207
IV.1. Получение тугоплавких карбидных покрытия на легкоплавких поверхностях. 207
IV.2. Синтез карбидов в объеме и на поверхности композиционных материалов 208
V. Выводы 211
Список литературы
