IN SITU ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ФАЗООБРАЗОВАНИЯ В МЕХАНО-РАДИАЦИОННОАКТИВИРОВАННОЙ ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ Ti–Al–C
BTRSIW
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.04.043Ключевые слова:
MAX-фазы, механо-радиационная активация, высокотемпературный синтез, тепловой взрыв, синхротронное излучение, фазовый состав, фазообразование, структурообразованиеАннотация
В работе проведены in situ синхротронные исследования динамики структурофазообразования в смеси Ti + Al + C после механо-радиационной активации при высокотемпературном синтезе методом теплового взры-ва с использованием индукционного нагрева. Механо-радиационная активация представляет собой последовательные операции по механической активации в активаторе АГО-2 (7 мин. при энергонапряженности 40 g) и облучению γ-квантами 60Co на установке «Исследователь» сформированных механокомпозитов (накопленная доза 50 кГр). Основ-ная цель подобного стимулирования – формирование продуктов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза нужного структурно-фазового состава. Исследования по изучению динамики процессов синтеза в режиме реального времени проводились в лаборатории «Методы синхротронного излучения» Института ядерной физики СО РАН им. Г.Н. Будкера. Диапазон углов сканирования составил 33°…66°. Длительность накопления каждого кадра во время реализации эксперимента равнялась 0,5 с. В результате in situ экспериментов определена стадийность форми-рования и температурно-временной интервал образования соединений и MAX-фаз в тройной системе Ti–Al–C. Фазо-образование начинается с формирования TiAl3, затем образуется расплав Al–Ti с выделением зерен TiC, далее тита-ноалюминиевый расплав насыщается углеродом с кристаллизацией Ti2AlC, на финальной стадии происходит образо-вание Ti3AlC2. При охлаждении до комнатной температуры в продукте синтеза в системе Ti-Al-C преобладает Ti2AlC (47 %), содержание Ti3AlC2 составляет 36 %, а карбида титана TiC – порядка 17 %.
Библиографические ссылки
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика / отв. ред. А.Е. Сычев. Черноголовка : Изд-во «Территория», 2001. 432 с.
Sytschev A.E., Merzhanov A.G. Self-propagating high-temperature synthesis of nanomaterials // Russian Chemical Reviews. 2004. V. 73, № 2. P. 147–159. doi 10.1070/RC2004v073n02ABEH000837.
Rogachev A.S. Mechanical activation of heterogeneous exothermic reactions in powder mixtures // Russian Chemical Reviews. 2019. V. 88, № 9. P. 875–900. doi 10.1070/RCR4884.
Suryanarayana C. Mechanical alloying and milling // Pro-gress in Materials Science. 2001. V. 46. P. 1–184.
Влияние механоактивации на процессы фазо- и струк-турообразования при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе / отв. ред. О. И. Ломовский. Новосибирск : Параллель, 2008. 168 с.
Шалаев А.М. Радиационно-стимулированная диффу-зия в металлах. Москва : Атомиздат, 1972. 148 с.
Градобоев А.В., Суржиков А.П. Радиационная стойкость СВЧ приборов на основе арсенида галлия. Томск : Изд-во ТПУ, 2005. 277 с.
Собачкин А.В. Стимулированный высокотемпературный синтез в структурно-измененной порошковой смеси на основе системы Ti–Al : дис. … д-ра техн. наук. Барнаул, 2025. 329 с.
Dynamics of phase transformation during thermal explo-sion in the Al–Ni system: Influence of mechanical activation / A. S. Mukasyan [et. al.] // Physica B: Condensed Matter. 2010. V. 405, Iss. 2. P. 778–784. doi 10.1016/j.physb.2009.10.001.
Ковалев Д.Ю. Динамическая рентгенография мате-риалообразующих процессов горения : дис. … д-ра физ.-мат. наук. Черноголовка, 2020. 249 с.
Synchrotron in situ studies of mechanical activation treatment and γ-radiation impact on structural-phase transitions and high-temperature synthesis parameters during the formation of γ-(TiAl) compound / M. Loginova [et. al.] // Journal of Synchrotron Radiation. 2019. V. 26. P. 1671–1678. doi 10.1107/S1600577519010014.
In situ synchrotron X-ray diffraction study of synthesis re-actions in mechanically activated Ti + Al powder mixture under linear heating conditions / V.Yu. Filimonov [et. al.] // Solid State Ionics. 2024. V. 412. P. 116599. doi 10.1016/j.ssi.2024.116599.
Barsoum M. MAX phases: properties of machinable ternary carbides and nitrides. Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2013. 436 p.
Высокотемпературный синтез алюминидов титана в активированных порошковых смесях А.А. Ситников [и др.]. Бар-наул : АлтГТУ, 2022. 160 с.
Кульков С.Н., Буякова С.П. Современные методы анализа в материаловедении. Томск: Изд-во ТПУ, 2010. 89 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Александр Андреевич Ситников, Алексей Викторович Собачкин, Марина Владимировна Логинова, Владимир Иванович Яковлев, Валерий Юрьевич Филимонов, Андрей Юрьевич Мясников, Александр Васильевич Градобоев, Марат Рашидович Шарафутдинов, Борис Петрович Толочко
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
.
Контент доступен под лицензией 
