доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
Цель исследования: в режиме твердопламенного горения СВС-систем «диоксид кремния (песок) – азид натрия – галогениды кремния и алюминия» синтезировать порошок сиалона. Задача, решению которой посвящена статья: установить исходный состав шихты (выбрав из нескольких образцов песка наилучший по показателям – количество примесей и модуль крупности), при синтезе которого в режиме твердопламенного горения образуется сиалон состава Si3Al3O3N5. Методы исследования, применяемые для получения и анализа синтезируемого продукта в режиме СВС-Аз: самораспространяющийся высокотемпературный синтез с применением азида натрия и галогенидов в лабораторном реакторе СВС-Аз, рентгенодифракционный анализ на дифрактометре ARL X'trA-138 и изучение микроструктуры на растровом электронном микроскопе JSM-6390A. Новизна работы состоит в том, что впервые методом СВС-Аз были проведены исследования по синтезу сиалона из систем, в составе которых в качестве диоксида кремния использовался речной песок. Результаты исследования по синтезу сиалона в режиме твердопламенного горения показали, что конечный продукт кроме β-Si3Al3O3N5 состоит еще из нескольких фаз: Si3N4: AlN, Si, NaF и Na3AlF6. Установлено, что в процессе горения образовавшиеся равноосные частицы продукта объединяются в агломераты. Средний размер частиц, из которых состоит продукт равен 180-230 нм. Выводы: было установлено, что в режиме твердопламенного горения из систем, состоящих из диоксида кремния, азида натрия и галоидных солей кремния и алюминия был получен сиалон состава Si3Al3O3N5.
The study objective is to synthesize sialon powder in the mode of solid-flame combustion of silicon dioxide (sand) - sodium azide – silicon and aluminum halogenide systems. The task to which the paper is devoted is to find out the initial charge composition (choosing from several sand samples the best in terms of the amount of impurities and the gradation factor), which synthesis gives Si3Al3O3N5 sialon in the mode of solid-flame combustion. Research methods used to obtain and analyze the synthesized product in SHS-Az mode: self-propagating high-temperature synthesis using sodium azide and halogenides in SHS-Az laboratory reactor, X-ray fractional analysis on ARL X'trA-138 diffractometer and the study of microstructure by a scanning electron microscope JSM-6390A. The novelty of the work is in the fact that for the first time SHS-Az method is applied to conduct research on the synthesis of sialon from systems which use bank sand as silicon dioxide. The study results on the synthesis of sialon in the mode of solid-flame combustion show that the final product, in addition to β-Si3Al3O3N5 consists of some more phases such as Si3N4: AlN, Si, naf and Na3AlF6. It is found out that during combustion the formed uniform particles of the product are combined into agglomerate. The average size of the particles that make up the product is 180-230 nm. Conclusions: it is found out that Si3Al3O3N5 sialon is obtained in the mode of solid-flame combustion of silicon dioxide (sand) - sodium azide – silicon and aluminum halogenide systems.