Огнестойкие материалы, полученные методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

Ответственные исполнители темы:

1. Минин Роман Владимирович, зав. лабораторией гетерогенных металлических систем, старший научный сотрудник, кандидат технических наук (waserman@yandex.ru, тел. +7(3822)492-294)

2. Радишевская Нина Ивановна, старший научный сотрудник, канд.техн. наук (osm.ninaradi@yandex.ru, тел. +7 (3822) 492-294

3. Лепакова Ольга Клавдиевна, старший научный сотрудник, канд.техн. наук (Klavdievna.K@yandex.ru, тел. +7 (3822) 492-294

Использование самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) позволяет создавать принципиально новые технологии получения тугоплавких неметаллических композиционных соединений с заданными свойствами. Впервые методом СВС получен огнестойкий материал на основе диборида титана с добавкой химически стойкой алюмомагнезиальной шпинели, обладающей огнеупорными свойствами. Полученный материал представляет собой TiB₂-MgAl₂O₄-композит, в котором частицы TiB₂, имеющие размер, не превышающий 5 мкм, равномерно распределены в матрице алюмомагнезиальной шпинели. Образующаяся поверхностная прослойка из MgAl₂O₄ на границе зерен TiB₂ препятствует росту кристаллов TiB₂ и обеспечивает мелкозернистую структуру композита. Высокие температуры синтеза диборида титана (~3000 °C) способствуют расплавлению алюмомагнезиальной шпинели (Т_пл=2135°C), которая, растекаясь по поверхности зёрен диборида титана, формирует матрицу, обеспечивающую защиту поверхности зёрен TiB₂ шпинелью, что создает возможность работать композиту в агрессивных окислительных средах (рис. 1).

Микроструктура СВС-композитов на основе диборида титана с добавлением MgAl₂O₄: 75%(Ti+2B) + 25% MgAl₂O_4.

Данный композит может быть использован в качестве огнеупорного теплоизоляционного материала, способного работать в условиях высокотемпературных окислительных сред.