Effects of initial composition of a multicomponent powder mixture on the phase formation mechanism of synthesis products in the combustion mode
The work proposes and numerically investigates a model of combustion synthesis of a composite material in the multicomponent powder system with detailed reaction scheme of the process taking into account the dependence of the properties on the structure and composition of the mixture. It is shown that, for the experimental conditions, the main phases of the synthesis product are TiC, Al2O3, FeAl, FeAl3, as well as Fe and TiFe. The work establishes the relation between the reaction front propagation velocity and the weight fraction Y of the components of two-component stoichiometric mixtures (1-Y)(Ti+C)+Y×(Fe2O3+2Al)) with the minimum at Y = 0.43±0.2. It is demonstrated that the results received at limiting cases (Y→0, Y→1) are thermodynamically adequate.
Download file
Counter downloads: 19
Keywords
Ti-Al-C-Fe2O3 system, cermets, combustion synthesisAuthors
| Name | Organization | |
| Chumakov Y.A. | Institute of Strength Physics and Materials Science of SB RAS | chya@ispms.ru |
References
Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др. Физические величины: справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 c.
Poletika I.M., Ivanov Y.F., Golkovskii M.G., et al. // Inorg. Mater. Appl. Res. - 2011. - V. 2. - P. 531-539.
Poletika I.M., Krylova T.A., Ivanov Y.F., et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. - 2012. - V. 48. - P. 221-232.
Poletika I.M., Krylova T.A., Tetyutskaya M.V., Makarov S.A.// Welding Int. - 2013. - V. 27. - P. 508-515.
Бочкарева С.А., Гришаева Н.Ю., Люкшин Б.А. и др. // Физич. мезомех. - 2020. - Т. 23. - № 4. - С. 43-50.
Gąsior W., Dębski A. // Archives of Metallurgy and Materials. - 2012. - V. 57. - P. 1095-1105.
Knyazeva A.G., Kryukova O.N. // Appl. Solid State Chem. - 2019. - No. 1. - P. 32-44.
Чумаков Ю.А, Князева А. // ФГВ. - 2010. - T. 46. - № 5. - С. 20-27.
Tichá G., Pabst W., Smith D.S. //j. Mater. Sci. - 2005. - V. 40. - P. 5045-5047.
Скороход В.В. Реологические основы теории спекания. - Киев: Наукова думка, 1976. - 152 с.
Samarskii A.A. The Theory of Difference Schemes. - N.Y.: CRC Press, 2001.
Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 784 с.
Базаров И.П. Термодинамика. - М.: Высшая школа, 1991. - 519 с.
Chumakov Y.A., Knyazeva A.G. // High Temp. Mater. Proc. - 2021. - V. 25. - P. 507-514.
Liu G., Li J., Chen K. // Int. J. Refract. Hard. Met. - 2013. - V. 39. - P. 90-102.
Карапетьянц М.Х., Карапетьянц М.Л. Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ. - URSS, 2019. - 472 c.
Киреев В.А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций. - М.: Химия, 1970. - 519 с.
Чумаков Ю.А., Князева А.Г., Прибытков Г.А. // ТОХТ. - 2021. - T. 55. - № 3. - C. 375-389.
Makino A. // Prog. Energy Combustion Sci. - 2001. - V. 27. - P. 1-74.
Amosov A.P., Samboruk A.R., Yatsenko I.V., Yatsenko V.V. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. - 2019. - V. 28. - P. 10-17.
Яценко И.В., Самборук А.Р., Кузнец Е.А. // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер. Технические науки. - 2017.- № 1(53). - C. 165-173.
Кобяков В.П., Сачкова Н.В., Сичинава М.А.// Неорган. материалы. - 2010. - Т. 46. - № 12. - С. 1531-1536.
Bendjemil B., Zemmour K., Guerioune M., et al. // Int. J Self-Propag. High-Temp. Synth. - 2006. - V. 15. - P. 85-98.
Saidi A., Chrysanthou A., Wood J.V., et al. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. - 2006. - V. 15. - P. 85-98.
Амосов А.П., Самборук А.Р., Яценко И.В., Яценко В.В.// Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - Т. 20. - № 4. - C. 5-14.
Tinklepaugh J.R., Crandall W.B. Cermets: A Symposium. - Reinhold Publishing Corporation, 1960.
