Применение метода динамической дифрактометрии с использованием синхротронного излучения для исследования процессов фазообразования при синтезе механоактивированной смеси Ti-Al-C | Sciact - CRIS-system of Boreskov Institute of Catalysis

Применение метода динамической дифрактометрии с использованием синхротронного излучения для исследования процессов фазообразования при синтезе механоактивированной смеси Ti-Al-C Full article

Journal

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
ISSN: 1028-0960 , E-ISSN: 0207-3528

Output data

Year: 2025, Number: 5, Pages: 12-21 Pages count : 10 DOI: 10.7868/S3034573125050023

Tags

mechanical activation treatment,self-propagating high-temperature synthesis,thermal explosion,induction heating,experimental complex,dynamic diffractometry,synchrotron radiation,dynamics of phase formation,titanium carbide,MAX phases,triple carbides,механоактивационная обработка,самораспространяющийся высокотемпературный синтез,тепловой взрыв,индукционный нагрев,экспериментальный комплекс,динамическая дифрактометрия,синхротронное излучение,динамика фазообразования,карбид титана,MAX-фазы,тройные карбиды

Authors

Собачкин А.В. ¹ , Логинова М.В. ¹ , Ситников А.А. ¹ , Яковлев В.И. ¹ , Филимонов В.Ю. ^1,2 , Мясников А.Ю. ^1,3 , Шарафутдинов М.Р. ^3,4

Affiliations

1	Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, Барнаул, Россия
2	Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия
3	Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия
4	Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия

Методом динамической дифрактометрии с использованием синхротронного излучения проведены экспериментальные исследования процессов фазообразования при высокотемпературном синтезе механоактивированной порошковой смеси Ti + Al + C. Высокотемпературный синтез производили методом теплового взрыва на базе сверхвысокочастотного индукционного нагревателя в режиме in situ на экспериментальном комплексе, адаптированном к методу динамической дифрактометрии. Эксперименты проводили на станции "Дифракционное кино" канала SB ВЭПП-3 Института ядерной физики СО РАН им. Будкера. Экспериментально установлено, что синтез композиционного материала происходит в несколько стадий. Начало фазовых перестроек начинается с температуры порядка 870°C. Вначале наблюдали формирование интерметаллидного соединения TiAl3. Затем образуется расплав Ti-Al с выделением зерен TiC, что обеспечивает основное тепловыделение и инициирует реакцию теплового взрыва. Далее расплав Ti-Al за счет растворения в нем зерен TiC насыщается углеродом, и при достижении температуры 1800°C из него кристаллизуется MAX-фаза Ti2AlC (где M - переходный d-металл, A - p-элемент из группы 3A таблицы Менделеева, X - углерод). Максимальное ее количество зарегистрировано на этапе выдержки. С понижением температуры наряду с Ti2AlC формируется MAX-фаза Ti3AlC2. На данном этапе, контролируя температуру, можно управлять содержанием MAX-фаз в продукте реакции. В состав конечного продукта входят Ti3AlC2, Ti2AlC и TiC.

Собачкин А.В. , Логинова М.В. , Ситников А.А. , Яковлев В.И. , Филимонов В.Ю. , Мясников А.Ю. , Шарафутдинов М.Р.
Применение метода динамической дифрактометрии с использованием синхротронного излучения для исследования процессов фазообразования при синтезе механоактивированной смеси Ti-Al-C
Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2025. №5. С.12-21. DOI: 10.7868/S3034573125050023 РИНЦ

Submitted:	Oct 26, 2024
Accepted:	Nov 22, 2024
Published online:	Nov 25, 2025

Elibrary:

83239673

DB	Citing
Elibrary	Нет цитирований