E-Book Overview
Порошковая металлургия, 2005, № 11/12, стр. 88-97
Методами химического анализа, рентгеновской дифрактометрии. просвечивающей и растровой электронной микроскопии, а также методом измерения удельной поверхности изучены закономерности азотирования и формирования структуры порошков графитоподобного BN, синтезированных карбамидным способом при различных условиях. Исследовано влияние соотношения борной кислоты и карбамида в исходной смеси, предварительного дробления шихты, температуры и времени азотирования на процесс синтеза. Показано, что основным фактором, определяющим состав и структуру синтезированного при 900—1200°С продукта, является соотношение исходных компонентов. Безуглеродистый продукт стехиометрического состава BN формируется при соотношении борной кислоты и карбамида 1 :3 в результате двухчасового азотирования при 1200°С. Полученный графитоподобный BN характеризуется турбостратной нанокристаллической структурой с удельной поверхностью 100м2/г и высокой нанопористостью частиц порошка.
E-Book Content
СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
УДК 661.55:621.762:548.4-------------------------------------------------------------------- :----
А. В. Курдюмов, Т. С. Бартницкая, В. И. Яяшенко, В. Ф. Бритун, Т. Р. Балан, С. Н. Громыко, А. И. Даниленко, В. Б. Зелявский
ЗАКОНОМЕРНОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ КАРБАМИДНОМ СИНТЕЗЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГРАФИТОПОДОБНОГО НИТРИДА БОРА Методами хЬйчного аналгзу, ремпгетвськоТ дифрактометры, просвЫувалъноХ та раcm poeoi електронног мтроскопп, а також методом втпрювання питомоУ поверхш вивчено
закономip H O c m i азотування та формування структури порошков граф'топод'гбного BN, синтезованих карбалйдним способом за р1зних умов. Достджено вплив стввгдношення борног кислоти та карбамгду у euxidm it сумпш, попереднього подр/бнення гиихти, температури та тривалоспп азотування на процес синтезу. Показано, що основним фактором, який обумовлюе склад та структуру синтезованого при 900— 1200 °С продукту, е стввгдношення euxidnux компонент'гв. Безвуглецевий продукт стехюметричного складу BN формуешься при cnieeidHomeHHi борноТ кислоти та карбалйду 1:3 у результатi двогодинного азотування при 1200 °С. Графшоподхбний BN мае турбостратну нанокристалЫну структуру з питомою поверхнею 100 м~/г та високою нанопористктю частинок порошку. Ключом слова: Himpud бору, карбалндний синтез, xiMi4Huii анализ, рентгетвська дифрактометрЫ, електронна мтроскотя, наноструктура. Введение
Одним из перспективных направлений использования высокодисперсных порошков графитоподобного нитрида бора BNr является их ударное сжатие с целью получения кубической сфалеритной модификации BNc(j, [1]. Высокая удельная поверхность порошков BNr и их нанокристаллическое строение спо собствуют развитию диффузионных превращений с образованием BNc за ко роткое время воздействия высоких давлений. Наряду с высокой дисперсно стью порошки BN должны содержать минимально возможное количество углерода, образующего карбиды бора, которые негативно влияют на механи ческие свойства конечного продукта. Этим требованиям в полной мере удов летворяют порошки BN, получаемые методом карбамидного синтеза. Кроме того, как показали наши исследования [2], карбамидный синтез BN позволяет варьировать в широких пределах степень трехмерной упорядоченности графи топодобной структуры СР3) — основной показатель кристаллического совер© А. В. КУРДЮМОВ, т. С. БАРТНИЦКАЯ, В. И. ЛЯШЕНКО, В. Ф. БРИТУН, Т. Р. БАЛАН, С. Н. ГРОМЫКО, А. И. ДАНИЛЕНКО, В. Б. ЗЕЛЯВСКИЙ, 2005
88
ISSN 0032-4795. Порошковая металлургия, 2005, № 11/12
*
Закономерности структурообраэования при карбамидном синтезе
шенства фафитоиодобных структур, сохраняя при этом высокую дисперс ность частиц порошка и составляющих их зерен. Процесс карбамидного синтеза состоит из дву