Самораспространяющийся Высокотемпературный Синтез

(СВС), хим. Процесс, протекающий с выделением тепла в автоволновом режиме типа горения и приводящий к образованию твердых продуктов. В качестве хим. Стадий СВС могут иметь место термич. Распад сложных реагентов, окислит.-восстановит. Р-ции, синтез из простых в-в и др. Смеси для СВС состоят из горючего (часто металлы или их нестабильные соед.), окислителя, а также наполнителей и функцион. Добавок, к-рые вводят для регулирования состава и структуры целевых продуктов. Типичные реагенты - тугоплавкие металлы (Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та и др.) и неметаллы (В, С, Si), газы (N2, O2, Н 2), оксиды и галогениды металлов и металлы-восстановители (типа А1 и Mg), гидриды металлов, орг. И элементоорг. Соединения, минер. Сырье и твердые пром.

Отходы. Методом СВС получают бескислородные тугоплавкие соед. (бориды, карбиды, нитриды, силициды), интерметал-лиды (алюминиды и др.), халькогениды, сложные оксиды (титанаты, ниобаты, танталаты, ферриты и др.), гидриды, фосфиды, разл. Нестехиометрич. Фазы, однофазные твердые р-ры бинарных соед. (напр., карбонитриды) и др. В режиме СВС можно получать и орг. Соединения (напр., малонат пиперазина). СВС-специфич. Форма гетерог. Горения, требующая высокой уд. Пов-сти контакта реагентов. Порошки и газы-наиб. Распространенные типы реагентов. Организация СВС заключается в создании порошковой смеси (шихты) и газовой среды и локальном инициировании процесса (зажигание). Затем происходит самопроизвольное распространение волны горения и остывание синтезир.

Продукта. На условия, характер и скорость распространения фронта горения, зонную структуру волны горения, механизм хим. И структурных превращений в волне, макс. Т-ру и др. Влияют хим. Природа реагентов, состав и структура шихты, параметры окружающей среды, внеш. Воздействия (мех. И энергетические). Типичные значения параметров, характеризующих СВС. Размер частиц реагентов 0,1-100 мкм, плотность шихты-от насыпной до 60% от плотности реагентов, давление окружающего газа 102-107 Па, т-ра инициирования 900-1500 К, длительность инициирования 0,5-3 с, скорость распространения волны 0,1-10 см/с, т-ра горения 1500-3500 К, скорость нагрева в-ва в волне 103-106 К/с. Изучение СВС обнаружило ряд новых явлений-неединственность режимов распространения волны р-ции и гистере-зисный переход между ними, самопроизвольная гомогенизация гетерог.

Среды, связанная с капиллярным растеканием легкоплавкого компонента в предпламенной зоне, спиновые волны как проявление тепловой неустойчивости автоволновых процессов, анизотропный эффект, позволяющий получать поликристаллич. Продукты с анизотропией св-в, и др. Получили развитие такие новые направления в теории и практике горения, как безгазовое горение (горение порошкообразных смесей без выделения газообразных продуктов) и фильтрац. Горение. Важные достоинства СВС-использование хим. Энергии и отсутствие внеш. Источников тепла. С помощью СВС получают неорг. Материалы (напр., порошки тугоплавких соед., абразивные пасты, азотир. Ферросплавы, керметы, керамику), детали и изделия заданных размеров и форм, в т. Ч. Из безвольфрамовых твердых сплавов (режущие пластины, валки, фильеры и др.), огнеупорные изделия и покрытия, а также осуществляют неразъемное соединение деталей.

Способы СВС были разработаны на основе открытого в 1967 (А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская, В. М. Шкиро) явления "твердого пламени"-процессов, в к-рых исходные, конечные и промежут. В-ва находятся в волне горения в твердой фазе. Лит. Мержанов А. Г., в. Кн. Физическая химия. Современные проблемы, под ред. Я. М. Колотыркина, М..