СИНТЕЗ ОКСИНИТРИДОВ АЛЮМИНИЯ ИЗ СМЕСЕЙ MоO3/Al/AlN МЕТОДАМИ СВС-МЕТАЛЛУРГИИ (П. А. Милосердов, В. И. Юхвид, В. А. Горшков, М. И. Алымов)

Изучены закономерности автоволнового химического превращения смеси MоO₃/Al/AlN, гравитационной сепарации продуктов ее горения, формирование состава и структуры целевого продукта (оксинитрида аюминия). Показано, что смеси MoO₃, Al и AlN способны гореть в широких интервалах соотношений реагентов. В общем случае процесс включает три последовательные стадии: 1 стадия — горение и химическое превращение смеси MoO₃, Al и AlN в двухфазный расплав конечных продуктов (автоволновой синтез);  2 стадия — гравитационная сепарация продуктов горения (металлической и оксидной фаз), в процессе которой формируются 2 слоя: верхний слой — из “легкого” оксинитрида (Al₂O₃ – AlN) и нижний слой из “тяжелого” интерметаллида (Mo – Al); 3 стадия — охлаждение и формирование фазового состава, кристаллической структуры металлического и оксидного слоев. Установлено, что изменение содержания алюминия в исходной смеси при постоянном содержании нитридной добавки существенно влияет на процессы горения и автоволнового химического превращения смеси, фазовый состав и структуру целевого продукта (оксинитрида алюминия). Определены оптимальные составы для получения оксинитридов алюминия с высоким содержание азота (до 6 – 9 масс. %) и содержанием примесей (Al₇O₃N₅ и AlN) менее 3 масс. %. Полученные литой оксинитрид алюминия и метод его получения является перспективными для изготовления высокопрочной прозрачной керамики.

Ключевые слова: прозрачная высокопрочная керамика, оксинитрид алюминия, СВСметаллургия, горение, химическое превращение, гравитационная сепарация, состав и структура.

Милосердов Павел Александрович — ФГБУН Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН) (ул. Академика Осипьяна 8, г. Черноголовка, Ногинский район, Московская область, 143432), кандидат технических наук, младший научный сотрудник, специалист в области химии и науки о материалах. E-mail: yu_group@ism.ac.ru.

Юхвид Владимир Исаакович — ФГБУН Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН) (ул. Академика Осипьяна 8, г. Черноголовка, Ногинский район, Московская область, 143432), доктор технических наук, заведующий лабораторией, специалист в области химии и науки о материалах. E-mail: yukh@ism.ac.ru.

Горшков Владимир Алексеевич — ФГБУН Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН) (ул. Академика Осипьяна 8, г. Черноголовка, Ногинский район Московская область 143432), доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области химии и науки о материалах. E-mail: gorsh@ism.ac.ru.

Алымов Михаил Иванович — ФГБУН Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (ИСМАН) (ул. Академика Осипьяна 8, г. Черноголовка, Ногинский район, Московская область, 143432), доктор технических наук, член-корреспондент РАН, директор института, специалист в области химии и науки о материалах. E-mail: alymov@ism.ac.ru.

____________________________________________________________________________

№6 – 2017 г., с. 69 - 76