Macrostructure imaging for SHS product METAL1–METAL2–NITROGEN as reflection of some combustion waves and aftercombustion of gaseous products
Keywords:
combustion, synthesis, metals, thermocouple, diagramsAbstract
The paper presents research of formation of a macrostructure at self propagation high temperature synthesis for systems METAL1–METAL2–NITROGEN (where METAL1–Ti, Al, and METAL2–Mo, Cr, Co, Al) in the “L-S” temperatures of equilibrium diagram. Supervision of bright, high temperature trajectories in the course of combustion, and macrostructure features shows existence of a set of waves of combustion which differ time delay of emergence or an arrangement in space. Studying of surface of samples found set of openings – the craters, formed from an exit of burning streams of gas (torches). The gaseous burning streams are created by intermediate products which react with nitrogen just after passing of stationary wave. The types of channels are schematically presented at various sections of the synthesized product. The volume macrostructure in the burned samples are approximately restored by character of channels. Studying thermogram during combustion found a nonclassical profile which differs from standard by existence of several "humps" which correspond to passing of several combustion waves with different sequence of touch of these waves to the thermocouple. At first, the first combustion wave passing with the expanding and narrowing front is fixed, and then the profile from combustion of internal part of a sample is recorded. There can't be one steady wave with the flat front at catalytic combustion because of beginnings and disintegration of intermediate nitrides of "inert" metal which arise at strong thermodynamic instability which is caused by that a temperature interval, emergence and disintegration of intermediate connection the very narrow. It is shown that when combustion in nitrogen under pressure, always at first the spiral "spin" wave in very thin blanket where there is an interaction with external readily available nitrogen "runs".References
(1). Расколенко Л. Г. Отображение состояние n-мерной химически активной среды «металл-металл-азот» в двумерных пространствах // Труды IV Международной конференции «Биниология, симмерология и синергетика в естественных науках». Тюмень, 2004. С. 52.
(2). Расколенко Л. Г., Максимов Ю. М., Пеленёва С. П. Исследование физико-химических процессов, происходящих в волне горения СВС-систем «M₁–M₂–N» через анализ фазовых портретов // Труды VI Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики». Томск: НИИ ПММ, 2008. С. 41–43.
(3). Шкода О. А., Расколенко Л. Г. Построение и анализ экспериментальных «фазовых портретов», отражающих поведение открытых нелинейных систем // Проблемы эволюции открытых систем (ПЭОС). Алматы, 2008. Вып. 10, т. 2. С. 63–70.
(4). Расколенко Л. Г., Шкода О. А. Макроструктура продуктов горения СВС-системы Al–Ti–N и термограммы как отражение прохождения нескольких волн и факельного догорания // Горение и плазмохимия. 2010. Т. 8, № 1. С. 22–31.
(5). Чейтс Б., Кетцир Дж., Шуйт Г. Химия каталитических процессов / Пер. с англ. К. Х. н. В. В. Лунина; под ред. Д. Х. н., проф. А. Ф. Платэ. М.: Мир, 1981. 550 с.
(6). Братанич Т. И., Скороход В. В. Исследование процесса деструктивного гидрирования порошковых интерметаллических систем. 2. Скорость первого деструктивного гидрирования интерметаллида TiNi // Порошковая металлургия. 2005. № 1/2. С. 73–76.
(7). German E. D., Efremenko I., Kuznetsov A., Sheintuch M. Theory of Dissociative Adsorption Kinetics of Homonuclear Diatomic Molecules on Solid Surface // J. Phys. Chem. B. 2002. Vol. 106, No. 45. P. 11784–11794.
(8). Курнаков Н. С. Введение в физико-химический анализ / Под ред. В. Я. Аносова, М. А. Клочко. 4-е доп. изд. М.: Изд-во АН СССР, 1940. 562 с.
(9). Zik O., Olami Z., Moses E. Fingering instability in combustion // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 81. P. 3868 (149–154).
(10). Aldushin A. P., Matkowsky B. J. Instabilities, fingering and the Saffman–Taylor problem in filtration combustion // Combustion Science and Technology. 1998. Vol. 133. P. 293–341.
(11). Алдушин А. П., Браверман Б. Ш. Гидродинамическая неустойчивость волны фильтрационного горения // Доклады Академии наук. 2009. Т. 427, № 3. С. 340–343.
(12). Концепция развития самораспространяющегося высокотемпературного синтеза как области научно-технического прогресса / Под ред. А. Г. Мержанова. Черноголовка: Территория, 2003. 368 с.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2013 Л.Г. Расколенко, О.А. Шкода

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.


