Физико-химические основы спекания ультра- и- нанодисперсных порошков TiC- Mo, полученных в процессе плазменной переконденсации

Актуальность:
17.06.2019
ФИО, группа
Актуальность моей работы заключается в возможности использования нанопорошков, в качестве материалов безвольфрамовой керамики инструментального направления или литейных модификаторов для внепечной обработки стали ковшей .

Цели:
Целью настоящей работы являлось - получение титан-молибденового карбида Ti1-nMonC в индивидуальной форме в виде нанокристаллических и ультрадисперсных порошков в ходе плазмохимического синтеза в низкотемпературной азотной (4000 – 6000°С) плазме с последующей структурно-морфологической аттестацией методами рентгенографии и растровой электронной микроскопии. Формирование закономерностей фазо- и структурообразования, протекающих в условиях жидкофазного спекания в вакууме ультра- и нанодисперсных порошковых «core-shell»-структур TiC - Mo при 15000С в течение 40 мин.
17.06.2019

Задачи:
17.06.2019
ФИО, группа
1. Разработка модели формирования нанокристаллических частиц TiC-Mo с «core-shell»-структурой в условиях плазменной переконденсации во вращающемся цилиндре газообразного азота.
2.Осуществить жидкофазное спекание ультра - и нанодисперсных «core-shell» структур в условиях вакуума с последующей их структурно-морфологической аттестации методами рентгенографии и микроскопии.
3. Сформулировать механизм жидкофазного взаимодействия в «core-shell» структурах TiC-Mo .

17.06.2019
ФИО, группа

17.06.2019
ФИО, группа
.
Результаты рентгенофазового анализа переконденсированных фракций TiC-Mo.

17.06.2019
ФИО, группа
Температуры кипения и плавления фазовых составляющих переконденсированной композиции TiC – Mo – Co.

17.06.2019
ФИО, группа
Механизм формирования «core-shell»-структуры TiC-Mo при переконденсации во вращающемся цилиндрическом токе азота

17.06.2019
ФИО, группа
Результаты РФА TiMoC, спеченного при 1500°C в течение 40 минут.

17.06.2019
ФИО, группа
Электронно-микроскопические изображения спеченной в вакууме при 15000С в течение 40 мин. композиции TiC – Mo (фракция из бункера).

Карты распределения и результаты EDX-анализа композита TiMoC (бункер), спеченного при 1500ᵒС в течение 40 мин
Mo
Ti
C
O

Mo
Ti
C
O
Карты распределения и результаты EDX-анализа композита TiMoC (циклон), спеченного при 1500ᵒС в течение 40 мин

17.06.2019
ФИО, группа
Результаты EDX-анализа композита TiMoC (фильтр), спеченного при 1500ᵒС в течение 40 мин

17.06.2019
ФИО, группа
Ti1-nMonCx + Mo + [Mo0.42C0.58]тв650-680°Ti1-nMonCx + [Ti-Mo]+ [Mo0.42С0.58]
(1-n) [Ti]р-р+ n[Mo]р-р +x[С] + 3[Ti]р-р + [Mo]р-р
[Ti1-nMonCx]р-р + [Mo1-nTinCx]р-р
Ti1-nMonCx(темная фаза на РЭМ)+ Mo1-nTinCx (светлая фаза на РЭМ)
+ [Mo0.42С0.58]
ПР(Ti1-nMonCx )=ПР(Ti3Mo)
Механизм жидкофазного взаимодействия в «core-shell» структурах TiC-Mo

17.06.2019
ФИО, группа
Прогноз применения результатов выполненной дипломной научно-исследовательской работы

17.06.2019
ФИО, группа
Выводы
1. Предложена схема «core-shell» TiC-Mo фазообразования, основанная на разделении закалочной камеры температурными барьерами, соответствующими температурам кристаллизации зафиксированных фазовых составляющих. Необходимо дополнить, что предложенная схема фазообразования протекает в условиях охлаждения парогазовой смеси со скоростью 105°С/c с учетом влияния вращающегося цилиндра газообразного азота в закалочной камере, выступающего в роли охладителя реактивного парогазового потока.
2. Проведено жидкофазное спекание нано - и ультрадисперсных «core-shell» структур TiC-Mo спечённые композиции содержат в своем составе сложный титан молибден карбиды и металлический молибден. Методами РЭМ и EDX показано распределение элементов по поверхности шлифа.
3. На основе данных рентгенографии и электронной микроскопии сформулирован механизм жидкофазного взаимодействия в вакууме в системе TiC-Mo.

Выражаю искреннюю благодарность за помощь в проведении исследований
Сотрудникам УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Руководителю, к.х.н. Ермакову Алексею Николаевичу
Зав.кафедрой, проф.,д.х.н. Маркову Вячеславу Филипповичу
Сотрудникам института физики металлов УрО РАН
17.06.2019
ФИО, группа

Электронно-микроскопическое ПЭМ ВР изображение и FFT-преобразование нанокристаллической частицы TiC – Mo