Введение к работе
. Актуальность проблемы.Современная техника применяет все более высокие требования к эксплуатационным свойствам применяемых материалов и изделий из них. При решении этой проблемы особое место занимают порошки тугоплавких бескислородных соединений, обладающие набором уникальных свойств: высокой твердостью, износостойкостью, жаропрочностью, стойкостью к коррозии.
Однако получение порошков тугоплавких бескислородных соединений сопряжено с преодолением определенных трудностей. Синтез подобных соединений проходит при высокой температуре, что обуславливает необходимость высоких энергозатрат, кроме того, получение порошков включает в себя такую трудоемкую операцию, как измельчение.
Открытие процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза позволяет принципиально по-новому подойти к проблемам получения тугоплавких бескислородных соединений и изделий из них, поскольку открывается возможность разработки методов, сочетающих процессы горения в экзотермической смеси исходных компонентов и пластического деформирования продуктов реакции с использованием выделившегося в ходе реакции тепла. Эти методы (СВС-прессование, СВС-прокатка, СВС-экструзия) обеспечивают синтез материала и получение из него изделия в одну технологическую стадию и в одной установке. Особенность таких процессов состоит в том, что проблемы получения материала и изделия из него становятся взаимосвязанными.
Процесс сдвигового деформирования полезным образом используется и в новом методе получения порошков тугоплавких бескислородных материалов, названном СВС-измельчением. Этот способ включает в себя синтез мат-риала в волне горения и измельчение его путем сдвигового деформирования. Как и другие СВС-технологии, он не требует больших энергозатрат, сложного технологического оборудования, большого промежутка времени от начала процесса до получения готового порошка.
Необходимо отметить, что практическая реализация СВС-измельчения требует изучения влияния на процесс всех технологических параметров, исследования их вза-
имосвязи с качеством получаемого порошка, а также разработки теоретических моделей процесса.
В связи с этим экспериментальное и теоретическое исследование СВС-измельчения, проведенное в настоящей работе является актуальным.-
Целью настоящей диссертационной работы является: -разработка процесса СВС-измельчения и его теоретическое и экспериментальное изучение;
-создание экспериментальной установки для реализации нового технологического метода - СВС-измельчения; -исследование технологических режимов СВС-измельчения для системы Ti-C;
-выявление характера влияния на процесс основных технологических параметров и нахождение области их оптимальных значений;
-проведение анализа качества получаемого порошка и его взаимосвязи с параметрами процесса;
-теоретическое описание процесса СВС-измельчения, исследование влияния технологических параметров на протекание процесса, выявление условий реализации различных технологических режимов.
Научная новизна результатов, изложенных в данной работе состоит в том, что в ней впервые: -предложен новый способ получения порошков бескислородных тугоплавких соединений, включающий синтез материала в волне горения и измельчение его с помощью сдвигового деформирования.
-обнаружены различные режимы измельчения, выявлена природа их возникновения и условия реализации того или иного режима. Исследовано влияние на процесс основных технологических параметров и область их оптимальных значений;
-разработаны математические модели СВС-измельчения, на основе которых дано теоретическое описание экспериментально обнаруженных эффектов.
Практическая ценность полученных результатов состоит в том, что разработан и описан процесс СВС-измельчения для системы ТІС, позволяющий получать порошки тугоплавких бескислородных соединений в одну технологическую стадию (без измельчения холодного продукта синтеза. Найденные закономерности позволяют выбирать оптимальные режимы получения порошков СВС-материалов.
Отдельные части работы докладывались на:
- 3-ем международном симпозиуме по СВС, Вухан, Ки
тай, 1995;
- 18-ом международном симпозиуме по реологии, Карачаро
во, 1996.
