Самораспространяющийся высокотемпературный синтез порошковой композиции AlN–TiC с применением азида натрия и фторопласта C2F4

Получение порошковых композиций с помощью обычной технологии обработки может привести к образованию крупных агломератов и, следовательно, осложняет получение однородной микроструктуры. Производство композитов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза может снизить затраты и количество технологических стадий, а также привести к получению более однородных композитов. Для получения высокодисперсной порошковой керамической композиции AlN–TiC применен синтез методом горения смесей порошковых реагентов азида натрия (NaN₃), фторопласта (C₂F₄), алюминия и титана при разном соотношении реагентов в атмосфере газообразного азота при давлении 4 МПа. Термодинамические расчеты подтвердили возможность синтеза композиции AlN–TiC разного состава в режиме горения. Экспериментально определены зависимости температуры и скорости горения от состава исходных смесей реагентов по всем стехиометрическим уравнениям реакций. Показано, что экспериментально найденные зависимости параметров горения от соотношения исходных компонентов соответствуют теоретическим результатам термодинамических расчетов. Состав синтезированной композиции отличается от теоретического состава меньшим содержанием целевых фаз и образованием побочных фаз Al₂O₃, Na₃AlF₆ и TiО₂. Порошковая композиция представляет собой волокна нитрида алюминия диаметром 100–250 нм и ультрадисперсные частицы преимущественно равноосной и пластинчатой форм с размером частиц 200–600 нм. При увеличении температуры горения для получения наибольшего количества фазы карбида титана наблюдается укрупнение размера частиц до микронного уровня.