СВ-СИНТЕЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БОРАТОВОЙ РУДЫ ИНДЕРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ РК

  • Р. Г. Абдулкаримова Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Институт проблем горения
  • Б. Милихат Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Институт проблем горения
  • К. Камунур Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Институт проблем горения
  • Д. А. Байсейтов Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Институт проблем горения
  • Н. Б. Кудьярова Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Институт проблем горения
  • А. Д. Исагалиев Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Институт проблем горения
  • З. А. Мансуров Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Институт проблем горения
Ключевые слова: синтез, композиты, руды, фазовый состав, системы, горение

Аннотация

Целью данного исследования является самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) композиционных материалов c широким спектром фазового состава c использованием боратовой руды Индерского месторождения РК. Руды Индерского месторождения представлены в основном ашаритом, гидроборацитом и улекситом. Среднее содержание В2О3 в Индеровских рудах составляет 15-27,5% %, В связи с тем, что боратовая руда Индерского месторождения отличается значительным содержанием гипса, проведено обогащение исходного сырья, максимальное содержание оксида бора после обогащения руды составило 40 масс.%. СВ – синтез проводили в системах TiO2+B2O3+Al, TiO2+B2O3+Mg, Cr2O3 + Al+ B2O3. ZrSiO4 + Mg + B2O3, TiO2 + B2O3 + C+Mg (где B2O3 в составе боратовой руды). Для получения огнеупорных композиционных материалов количество диоксида титана, боратовой руды, алюминия и магния меняли в ходе экспериментов и рассчитывали с учетом стехиометрии и возможности оптимизации содержания магния и алюминия в исходной смеси компонентов для увеличения реакционной способности в реакциях алюмотермического и магнийтермического горения. Установлено влияние среды проведения СВС (воздух, аргон), предварительной механической активации до проведения СВ-синтеза на фазовый состав синтезированных композиционных материалов и макрокинетические характеристики процесса горения. Методом РФА в продуктах СВС определено присутствие высокотемпературных фаз – боридов титана, хрома, ванадия, циркония, оксидов алюминия и магния и их шпинелей. Методом электронной спектроскопии (SEM, EDAX) исследована микроструктура полученных материалов. Показана возможность использования боратов Индерского месторождения РК в качестве борсодержащего компонента при получении композиционных материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

Литература

1.Самсонов Г.В., Серебрякова Г.Н., Неронов В.А. Бориды.- М.: Атомиздат, 1975. – 376 с.
2. Нечепуренко А.С., Кнышев Э.А. Свойства композиционных материалов на основе боридов металлов, полученных методом СВС. /Сб. Проблемы технологического горения. - Черноголовка, 1981.
3 Дияров М.Д., Каличева Д.А., Мещеряков С.В. Природные богатства Индера и их использование. - Алма-Ата: Наука, 1981.-102 с.
4. С. Э. Фридман, О. К. Щербаков, Н. Я. Еремин Основы обогащения руд и углей и окускования концентратов.- М.: Недра, 1991. – С. 139-166.
5. Справочник. Технологическая оценка минерального сырья. Методы исследования. Под редакцией Остапенко П.Е. – М.: Недра, 1990.- 240 с.
6. Позин М.Е.Технология минеральных солей.-М.: Недра,1973.-396с.
7. Е.Левашов, А.С.Рогачев, В.В.Курбаткина, Ю.М.Максимов, В.Ю.Юхвид Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.- М.:- 2011.- 378 с.
8. Mansurov Z.A., Abdulkarimova R.G.,Mofa N.N., Umarova N.K. and Shabanova T.A.SHS of Composite Ceramics from Mechanochemically Treated and thermally Car-bonized SiO2 Powders // International journal of Self – Propagating high-Temperatute Synthesis- 2007.- Vol.16, №4.- P. 213-217.
9. Umut Demircan, Bora Derin, Onuralp Yucel, Effect of HCl concentration on TiB2 separation from a self-propagating high-temperature synthesis (SHS) product. // Materials Research Bulletin.-, 2007, vol.42. - P.312-318.
10. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий / под ред. Е.Г. Авакумова. - Новосибирск: Наука, 2009. – 342 с.
11. Корчагин М.А., Григорьева Т.Ф.,.Бохонов Б.Б, Шарафутдинов А.П,.Баринова, Ляхов Н.З. Твердофазный режим горения в механически активированных СВС-системах. 1. Влияние продолжительности механической активации на характеристики процесса и состав продуктов горения.// Ж. Физика горения и взрыва, 2003, т. 39, № 1. - С. 51-68.
Опубликован
2018-02-13
Раздел
Статьи