Synthesis of titanium carbide and titanium diboride for metal processing and ceramics production

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 4 2021 161 MATERIAL SCIENCE а б Рис . 4. Снимки РЭМ образцов 2-3 ( а ) и 2-4 ( б ) Fig. 4. SEM images of samples 2-3 ( a ) and 2-4 ( б ) Т а б л и ц а 4 Ta b l e 4 Результаты седиментационного анализа образцов диборида титана Results of sedimentation analysis of titanium diboride samples Образец / Sample Средний размер частиц / агрегатов , мкм / Average particle / aggregate size, μ m Стандартное отклонение , мкм / Standard deviation, μ m Образец / Sample Средний размер частиц / агрегатов , мкм / Average particle / aggregate size, μ m Стандартное отклонение , мкм / Standard deviation, μ m 2-1 7,4 2,41 2-3 11,1 2,22 2-2 8,0 2,33 2,4 11,2 2,28 паров оксидов и бора при оптимальных темпе - ратурах синтеза этих тугоплавких соединений значительно ( на несколько порядков ) превы - шает давление паров углерода . Следовательно , с большой долей вероятности можно утверж - дать , что эти процессы осуществляются путем переноса паров высших и низших оксидов на поверхность твердого углерода ( синтез карби - да титана ) и переноса паров высших и низших оксидов наряду с парами бора на поверхность твердого углерода ( синтез диборида титана ). Это типичные адсорбционные процессы . Кос - венным доказательством этого являются срав - нительно короткое время синтеза рассматри - ваемых тугоплавких соединений . Далее после осуществления химических реакций следуют диффузионные процессы ( хотя они реальны и при непосредственном контакте твердых реа - гентов ). Несомненно , положительную роль в этих сравнительно быстро протекающих про - цессах играет развитая поверхность НВУ . Она явно сокращает время диффузионных процес - сов , завершающихся полным превращением ре - агентов в целевые соединения . Для изготовления керамики из карбида бора с модифицирующей добавкой из диборида тита - на шихту можно получать на основе реакции (2) с избытком карбида бора . Полное превраще - ние реагентов в композиционный порошок B 4 C–TiB 2 происходит в области температур 1560…2200 ° С [26]. Шихта , полученная по этой реакции , подвергалась компактированию . Сни - мок РЭМ шлифа спеченного образца представ - лен на рис . 5. Светлые включения ( частицы TiB 2 ) с разме - рами до нескольких десятков микрон равномер - но распределены в матрице из карбида бора . Поры отсутствуют . Выводы Проанализированы области применения карбида и диборида титана применительно к процессам металлообработки . Карбид титана