автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Экспериментальное исследование механизма взаимодействия реагентов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и разработка научных основ получения нанокомпозитных материалов с керамической упрочняющей фазой

На правах рукописи

Л*—

Корчагин Михаил Алексеевич

Экспериментальное исследование механизма взаимодействия реагентов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и разработка научных основ получения панокомпози гных материалов с керамическом

упрочняющей фазой

05 02 01 - «Материаловедение» в отрасли «Машиностроение»

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 6 А В Г 2007

Барнаул - 2007

003064520

Работа выполнена в Институте химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской Академии наук

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Гуляев Павел Юрьевич

доктор технических наук, профессор Юхвид Владимир Исаакович

доктор физико-математических наук, профессор Смоляков Виктор Кузьмич

Ведущая организация Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН

Зашита состоится Г' октября 2007 г в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 004 07 ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им И И Ползунова» (АлтГТУ) (656038, г Барнаул, пр Ленина 46, факс 3852-363912, Е-та11 Ье1с150@та11 ги)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ал г ГТУ Автореферат разослан " /Г " о2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

к т н , доцент

А А Бердыченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Развитие современной техники тесно связано с разработкой новых материалов, способных работать в экстремальных условиях высоких температур и давлений, в агрессивных средах и при больших нагрузках Большие возможности для получения таких материалов имеет разработанный в нашей стране метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) Метод основан на использовании внутренней химической энергии исходных реагентов, выделяющейся в процессе образования продуктов реакции В настоящее время методом СВС получают широкий спектр порошков, материалов и изделий, которые находят применение в ряде отраслей промышленности Порошки тугоплавких карбидов, боридов, силицидов переходных металлов применяются в порошковой металлургии для создания безвольфрамовых твердых сплавов инструментального назначения и абразивной обработки материалов Интерметаллиды и сплавы на их основе используются в аэрокосмической и медицинской промышленности Созданы высокотемпературные нагреватели на основе СВС дисилнцида молибдена, электроды для электроискровой наплавки, функционально-градиентные материалы и многое другое

Метод СВС обладает рядом специфических особенностей, отличающих его от традиционных способов получения неорганических соединений В первую очередь к ним следует отнести высокие температуры в волне горения (до 4500 К) и быстротечность процессов реагирования, протекающих при градиентах температуры до 106 К/с Все это затрудняет изучение механизма взаимодействия реагентов в волне СВС С другой стороны, малые времена синтеза, возможность управления процессом, известный эффект самоочистки от примесей, простота оборудования, незначительные энергозатраты, делают СВС весьма привлекательным по сравнению с традиционным печным способом

Развитие материаловедческих аспектов СВС нацелено на получение конечных изделий в одну технологическую стадию, включающую процесс горения Это направление еще больше повышает требования к пониманию механизма взаимодействия реагентов в волне СВС Однако по сравнению с гомогенными реакциями представления в этой области химической кинетики значительно менее развиты Объясняется это большой сложностью и специфичностью данных реакционных систем, с одной стороны, и ограниченностью числа методик для их прямого экспериментального исследования, с другой Главные специфические особенности СВС процессов заключаются в порошкообразное™ реагирующих веществ и наличии экстремально высоких скоростей нагрева реагентов Оба эти фактора могут давать вклад в отличие механизма реагирования по сравнению с механизмом для массивных образцов в изотермических условиях Специфичность смесей

как реакционных систем связана, в частности, с малой площадью контакта между частицами реагентов Это создает определенную физико-химическую обстановку протекания реакций и взаимосвязанных с ними процессов массопереноса Поэтому первоочередная задача при изучении механизма реакций в таких системах - разобраться в явлениях и процессах, протекающих в окрестности и на контактах отдельных частиц компонентов, т к именно эти явления определяют механизм взаимодействия, химический и фазовый состав образующихся продуктов Прежде всего, это касается установления агрегатного состояния реагирующих веществ, природы транспортируемых частиц и способов их переноса, выяснения фазового состава промежуточных продуктов и последовательности стадий, через которые идет образование конечного продукта

Все это показывает, что выяснение действительного механизма реагирования и образования структуры конечных продуктов в волне СВС может быть сделано лишь на основании результатов специальных опытов, учитывающих реальную структуру образцов и существенную неизотермичность, с привлечением не одного, а ряда независимых методов, взаимно дополняющих друг друга При этом принципиальное значение имеют методы, позволяющие следить за образованием фаз и продуктов в момент их возникновения в ходе изучаемого процесса в пространственных областях как минимум, двух принципиально различных масштабов Во-первых, из областей порядка размера частиц, составляющих порошковую реакционную систему и, во-вторых, из областей, не превышающих по размеру ширину реакционных зон непосредственно в волне СВС

До конца 70-х годов прошлого века таких экспериментальных методов не было С этой целью изменения такого положения были проведены исследования по разработке двух специальных методик исследования этих сложных процессов - динамического рентгенофазового анализа на дпфрактометре синхротронного излучения и модельной электронно-микроскопической методики

Хорошо известно, что основные параметры СВС процессов (температуру и скорость горения) и состав продуктов можно регулировать изменением дисперсности реагентов, повышением начальной температуры или разбавлением реакционной смеси балластными добавками, в качестве которых, как правило, используются конечные продукты реакции Кроме того, известны работы, в которых воздействие на параметры СВС осуществляется непосредственно по ходу процесса горения (магнитные и электромагнитные поля различной частоты, гравитационное воздействие при проведении экспериментов в невесомости или на центрифугах) Однако во всех подобных исследованиях используются традиционные порошковые смеси Переход к принципиально иной макро - и микроструктуре исходных образцов удается реализовать в пленочных образцах, состоящих из чередующихся слоев реагентов (например Т1 и А1), или в пирофьюзах

Полученные в данных работах результаты свидетельствуют, что регулировать основные параметры горения, состав и структуру продуктов СВС можно только за счет изменения строения исходных образцов Принципиально новые возможности в этом направлении исследований СВС процессов открывает использование предварительной механической активации (МА) исходных реакционных смесей в энергонапряженныч планетарных шаровых мельницах и аттри горах Реакционная смесь, первоначально состоящая из порошковых компонентов, после МА переходит в принципиально новое состояние - в совокупность частиц, состоящих из так называемых механокомпозитов В результате реализующейся при активации интенсивной пластической деформации в образующихся композитах происходит значительное диспергирование реагентов, многократно увеличивается площадь их контакта и создается высокая концентрация неравновесных дефектов и внутренних напряжений Кроме того, на самых ранних этапах активации происходит разрушение оксидных слоев и адсорбированных пленок на частицах порошков, которые являются серьезным диффузионным барьером для начала химического взаимодействия реагентов Особенно это существенно для СВС составов, содержащих алюминий

Анализ литературных данных свидетельствует, что в настоящее время далеко не все возможности сочетания механической активации и СВС использованы, как в технологическом, так и в научном плане Механизм влияния МА на гетерогенные реакции в волне безгазового горения еще не полностью объяснен Остаются невыясненными соотношения и взаимосвязь между микросгруктурными и энергетическими факторами механоактивации в СВС системах

Исследования но тематике диссертационной работы проводились в рамках тем научно-исследовательских работ Института химии твердого тела и механохимии СО РАН и междисциплинарных интеграционных проектов 2 4 1 7, 2 4 2 3 Разработка методов получения и использования порошковых материалов (Пост ГКНТ № 882 от 20 09 79, РАН СССР № 10103-711 от 15 01 80), 2 17 7 4 Синтез новых и модифицирование свойств существующих неорганических соединений и материалов с использованием методов химии твердого тела и поиски путей их применения в технике а) Создание и освоение прогрессивных технологических процессов

самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и оборудования для производства тугоплавких неорганических соединений, материалов и изделий на их основе (Пост Госплана и ГКНТ от 31 12 81 i № 281/522, Программа 0 72 03 Задание 04 03 Н1, 05 03 Н1 РАН СССР № 10103-289 от 24 02 82 г), 2 17 7 1 Создание теоретических основ и принципов моделирования процессов зарождения и роста моно - и поликристаллических фаз (План сотр с АН БНР, РАН СССР № 10106-1134 от 23 07 80 i ) Программа СО РАН № 8 «Изучение химического строения

реакционной способности соединений, кинетики и механизмов химических реакций», Интеграционный проект СО РАН № 45 «Разработка принципов мезомеханики поверхности и внутренних границ раздела, и конструирования на их основе новых градиентных конструкционных материалов» (2000-2002 г г), Интеграционный проект СО РАН № 93 «Разработка принципов и технологии создания наноструктурного состояния в поверхностных слоя\ и внутренних границах раздела высокоресурсных конструкционных и функциональных материалов» (2003-2005 гг), Интеграционная комплексная программа РАН 8 15 «Фундаментальные проблемы физики и химии наноразмерных систем и наноматериалов» (2002-2005 гг )

Цель диссертационной работы Исследование механизма взаимодействия компонентов СВС-систем с использованием динамической дифрактометрии синхротронного излучения и модельной электронно-микроскопической методики Разработка научных основ способа получения композиционных материалов с металлическими и интерметаллическими матрицами, упрочненных наноразмерными частицами керамической фазы, основанного на объединении возможностей предварительной механической активации реакционных смесей в планетарной шаровой мельнице и метода СВС

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи.

1 Разработана методика исследования динамики фазовых превращений протекающих при горении СВС систем, основанная на использовании динамической дифрактометрии синхротронного излучения

2 Разработана модельная электронно-микроскопическая методика, основанная на непосредственном (in situ) исследовании процесса взаимодействия компонентов СВС составов на контакте отдельных частиц, составляющих реакционную смесь

3 Исследованы фазовые и морфологические превращения при взаимодействии реагентов традиционных СВС смесей с использованием разработанных методик

4 Исследовано влияния интенсивной пластической деформации, реализующейся при механической активации СВС составов в планетарной шаровой мельнице, на основные параметры волны горения, состав и структуру продуктов СВС

5 Разработаны научные основы способа получения порошковых композитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы, упрочненных наноразмерными частицами керамической фазы

6 Проведено исследование изменения структуры композитов при различных способах компактирования с целью получения объемных наноструктурных материалов

Научная повнзна Полученные в работе результаты способствуют расширению представлений о механизме взаимодействия реагентов СВС-систем В первую о 1ередь это относится к результатам исследования динамики образования первичных продуктов на границе раздела реагентов и установлению их фазового состава Принципиальное значение для теории горения СВС составов имеет впервые установленный факт, что образование конечных продуктов горения в исследованных системах не может быть ведущей стадией волны горения

Среди полученных результатов основными и новыми являются

1 С использованием дифрактометра синхротронного излучения впервые получены прямые экспериментальные данные о динамике фазовых превращений в процессах СВС Установлено, что во всех исследованных составах систем Ni - AI, РЬ02 - W02 и Hf - В наблюдается значительное запаздывание в образовании фазы конечного продукта относительно переднего фронта волны горения Полученный результат свидетельствует о многостаднГшости химических превращений в волне горения этих гетерогенных систем

2 С использованием электронно-микроскопической методики впервые получены данные о начальных стадиях взаимодействия реагентов в системах Ni - AI, Ti - N1, Ti - BN, Ti - С, Та - С, Ti - В, Nb - В, Та - В, Hf- В, Ni - Si, M0O3 -- AI, Г e20, - AI, AI - Si, AI - Sn, Au - Si, Ag - Si, Cu - Si А! - (Al+40 мае % Си) При этом удается не только визуализировать процесс реагирования на контакте компонентов в динамике, но и непосредственно определять фазовый состав образующихся продуктов и их распределение в реакционной зоне, формирующейся вокруг отдельной частицы

3 На основании результатов полученных с помощью разработанных методик предложена схема механизма взаимодействия в реальных СВС составах с участием жидкой фазы, согласно которой между реагентами, один из которых расплавлен, или покрыт эвтектикой, образуется слой первичных продуктов за счет диффузии атомов жидкой фазы в твердую После достижения этим слоем определенной ширины (порядка 1 мкм), начинается его поглощение жидкой фазой и одновременно с другой стороны (те на границе с твердым компонентом) продолжается его нарастание, так что этот слой начинает перемещаться, сохраняя практически постоянную толщину, в твердый компонент, увлекая за собой жидкую фазу Поглощение сопровождается растворением слоя первичных продуктов в жидкой фазе Конечный продукт реакции образуется на более поздних стадиях взаимодействия путем кристаллизации из расплава по мере насыщения одного компонента (а именно жидкого) атомами второго (твердого)

4 Впервые установлено, что при использовании предварительной механической активации СВС составов в энергонапряженной планетарной шаровой мельнице зависимости скорости и температуры горения от времени активации имеют вид кривых с максимумом Установлено, что восходящие

участки этих зависимостей связаны с процессами образования из порошковых смесей механокомпозитов, в которых происходит диспергирование реагентов до нанометровых размеров, многократно увеличивается площадь их контакта и создается высокая концентрация неравновесных дефектов и внутренних напряжений Снижение скорости и температуры горения после максимума связано с началом образования продуктов взаимодействия уже при механической активации и повышением температуры в барабанах мельницы при увеличении времени активации, что приводит к отжигу ранее созданных неравновесных дефектов и внутренних напряжений в образцах

5 Определены режимы предварительной механической активации реакционных смесей, позволившие впервые реализовать твердофазный режим горения даже в составе с таким легкоплавким реагентом как алюминий В частности установлено, что для состава Ni+13 мае % AI достаточно 150-180 с активации в используемой планетарной шаровой мельнице АГО-2 для реализации твердофазного режима горения

6 Установлено, что при твердофазном режиме СВС исследованных составов отжиг неравновесных дефектов и внутренних напряжений в механически активированных образцах приводит к невозможности инициирования горения

7 Предложена схема механизма взаимодействия реагентов в активированных составах, согласно которой при твердофазном горении имеет место эффект обратной закалки неравновесных дефектов и внутренних напряжений, созданных в результате механической активации В результате этого химическое взаимодействие реагентов в ведущей зоне волны твердофазного горения происходит в особых условиях, когда атомы в решетках реагентов находятся в возбужденном, подвижном состоянии, связанным с отжигом большого числа неравновесных дефектов и внутренних напряжений Образование в данных условиях аномально интенсивных потоков дефектов и обуславливает чрезвычайно большие скорости твердофазного массопереноса в реагентах даже при сравнительно невысоких температурах в ведущей зоне волны горения, их высокую химическую активность

8 Разработаны научные основы способа получения порошковых нанокомпозитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы и содержащих в качестве упрочняющей фазы наноразмерные керамические частицы, заключающегося в предварительной механической активации реакционной смеси, последующем СВС и дополнительной активации продуктов горения

9 Установлено, что при получении композитов с матрицами из интерметаллидов, компоненты которых могут сами взаимодействовать в режиме СВС, более целесообразно использовать в качестве матрицы не готовые интерметаллиды, а брать смеси исходных реагентов После

предварительной механической активации реакционной смеси ннтерметаллиды матрицы и частицы упрочняющей фазы образуются в одном СВС процессе

10 Установлено, что при компактнровании объемных материалов из порошковых нанокомпозитов сохранение наноразмерности частиц упрочняющей фазы достигается при одновременном воздействии на образец давления и температуры, исключающих плавление матрицы Наличие жидкой фазы при спекании приводит к агломерации и существенному росту частиц керамической фазы Плотные компакты с максимальным сохранением размера упрочняющей фазы получены спеканием постоянным током в импульсном режиме и взрывным компактированием

Практическая значимость работы.

Впервые разработана и внедрена в практику методика экспериментальных исследований динамики фазовых превращений, протекающих при горении СВС составов, основанная на использовании скоростной дифрактометрии синхротронного излучения В настоящее время помимо Сибирского центра синхротронного излучения данная методика успешно и широко используется для исследования механизма СВС процессов и в других центрах синхротронного излучения (США, Стэндфордский университет, Франция, Европейский центр синхротронного излучения в г Гренобле, Япония, фотонная фабрика в г Цикуба)

• Впервые разработана и внедрена в практику методика исследования механизма начальных стадий взаимодействия компонентов СВС составов, основанная на непосредственном электронно-микроскопическом наблюдении динамики взаимодействия реагентов Разработанная методика позволяет не только визуализировать процесс реагирования на контакте компонентов, но и непосредственно определять (с помощью микродифракции и темнопольного изображения) фазовый состав образующихся продуктов и их распределение в реакционной зоне, формирующейся в окрестности отдельной частицы

• Полученные с помощью разработанных методик экспериментальные данные позволили предложить схему механизма взаимодействия реагентов в волне горения СВС систем и вывести соответствующее кинетическое уравнение Данная модель использовалась в теоретических работах для описания механизма СВС процессов

Использование предварительной механической активации СВС составов позволяет расширить концентрационные пределы реализации безгазового горения, использовать для синтеза такие составы, которые в обычных условиях порошковых смесей не горят, отказаться от необходимости прессования исходных образцов Предварительная механическая активации реакционных смесей позволяет реализовать твердофазный режим горения даже в составах с таким легкоплавким

реагентом как алюминий Продукты твердофазного СВС имеют манометровые размеры зерна

• Разработан новый метод получения порошковых композитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы и содержащих в качестве упрочняющей фазы наноразмерные керамические частицы Данный метод заключается в кратковременной предварительной механической активации смеси порошковых реагентов в планетарной шаровой мельнице, последующим СВС, и дополнительнои активации продуктов СВС

• С помощью компактирования взрывом нанокомпознтных порошков состава Си+10 мае % TiB2 получены электроды, испытания которых на модельном коаксиальном ускорителе при нагрузках в 180 кА и длительности каждого разряда в 50 мке, показали десятикратное увеличение ресурса по сравнению со стандартными медными электродами Поведение нанокомпознционного материала в условиях электрической зрении сильноточного дугового разряда указывает на возможность создания нового класса эрозионно-стойких материалов, принципиально отличающихся механизмом деградации и имеющих повышенный ресурс работы Нанокомпозитные электроды могут составить альтернативу традиционным электродным материалам - меди и композитам на ее основе, получаемым компактированием смесей микронных порошков

На защиту выносятся

1 Методика исследования фазовых превращений, протекающих при горении СВС систем, основанная на использовании динамическом дифрактомерии синхротронного излучения

2 Модельная электронно-микроскопическая методика, основанная на непосредственном исследовании процесса взаимодействия компонентов СВС составов

3 Модель механизма взаимодействия компонентов СВС составов, основанная на экспериментальных результатах полученных при исследовании реагирования в реальном времени

4 Результаты исследования влияния механической активации реакционных смесей, на основные параметры волны горения, состав и структуру продуктов СВС

5 Метод получения порошковых нанокомпозитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы и содержащих в качестве упрочняющей фазы наноразмерные керамические частицы

Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, теоретическом и методическом обосновании путей их решения проведении экспериментов, интерпретации и обобщении полученных результатов

Апробация работы. Основные результаты докладывались на следующих конференциях и симпозиумах Всесоюзная конференция "Металлотермические процессы в химии и металлургии" (Новосибирск, 1971 г), II и III Всесоюзные конференции по технологическому горению (Черноголовка, 1978 г и 1981 г ), VI, VII, VIII и XII Всесоюзные симпозиумы по горению и взрыву (Алма-Ата, 1980 г, Черноголовка, 1983 г, Ташкент, 1986 г, Черноголовка, 2000 г ), I, V и VI Международные симпозиумы по СВС (Алма-Ата, 1991 г, Москва, 1999 г, Хайфа, 2001 г), III Всесоюзная школа-семинар "Теория и практика СВС-процессов" (Кировакан, 1979 i ), Всесоюзная конференция "Диффузия, сорбция и фазовые превращения в процессах восстановления металлов" (Москва, 1978 г), Всесоюзная конференция "Применение новых электронно-микроскопических методов в технологии, кристаллографии и минералогии" (Звенигород, 1980 г), Всесоюзный семинар "Методы получения, физико-химические свойства и применения боридов, силицидов и сплавов на их основе" (Киев, 1982 г), VI Всесоюзная конференция "Методы промышленного получения, свойства и области применения тугоплавких карбидов, сплавов и композиций на их основе" (Волжский, 1982 г), Всесоюзное совещание по кинетике и механизму реакций в твердом теле (Кемерово, 1981 г), II Всесоюзный семинар "Дисперсные кристаллические порошки в материаловедении" (Киев,

1982 г), V тематическая сессия научного совета ГКНТ СССР по проблеме "Теория и практика процессов СВС" (Одесса, 1982 г), Всесоюзный симпозиум "Методы электронной микроскопии и дифракции электронов в исследовании образования, структуры и свойств твердых тел" (Звенигород,

1983 г), Всесоюзные совещания по использованию синхротронного излучения (Новосибирск, 1980 г, 1982 г и 1984 г), Международная школа-семинар ' Современные проблемы тепло- и массообмена в химической технологии" (Минск, 1986 г), IV Всесоюзная школа -семинар "Поверхностные явления в расплавах и дисперсных системах" (Грозный, 1988 г), Всесоюзная конференция "Синхротронное излучение -новые возможности рентгеновской дифрактометрии" (Новосибирск, 1987 г), И и IV национальные конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучения, нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва, 1999г, 2003 г), XII Национальная конференция по использованию синхротронного излучения (СИ -98), (Новосибирск, 1998 г ), V Всероссийская конференция "Физикохимия ультрадисперсных систем" (Москва, 2000 г), Международный семинар "Мезоструктура" (Санкт-Петербург, 2001 г), 2nd International Conference on Mechanochemistry and Mechanical Activation (Novosibirsk, 1997 г), International Conference "Fundamental Bases of Mechanochemical Technologies" (Novosibirsk, 2001 г), Всероссийская конференция "Процессы горения и взрыва в физикохимии и технологии неорганических материалов" (Москва 2002 г), XIV Российской конференции по использованию синхротронного излучения (Новосибирск, 2002 г).

International Symposium on Metastable Mechanically Alloyed and Nanocrystalline Materials, "ISMANAM'02" (Seoul, 2002 r), Russian -Israel Conference "The optimization of composition, structure and properties of metals, oxides, composites, nano - and amorphous materials', (Ekaterinburg, 2002 г), 7th Korea -Russian International Symposium on Science and Technology (Ulsan, South Korea, 2003 r), International Workshop "Mesomechanics Fundamentals and Applications" (MESO'2003) and VII International Conference "Computer -Aided Design of Advanced Materials and Technologies" (Tomsk, 2003 г) International Conference "Mechanochemical Synthesis and Sintering" (Novosibirsk, 2004 г), VI Международная конференция "Физикохимия ульграднсперсных (нано-) систем)' (Томск 2002 г), 10lh АРАМ topical seminal "Nanoscience and Nanotechnology" and 3rd Conference "Materials of Siberia' (Novosibirsk, 2003 г ), 4th International Conference on Mechanochennstry and Mechanical Alloying (Braunschweig, 2003 г), lllh International Symposium on Metastable Mechanically Alloyed and Nanocrystalline Mateuals (Sendai lapan, 2004 г ) I Всероссийская конференция по наноматериалам (Москва, 2004 г), 8th Korea -Russia International Symposium on Science and Technology (KORUS-2004), Tomsk. 2004 г ), International Workshop "High Energy Density Hydrodynamics" (Novosibirsk, 2004 r), III Международный семинар "Наноструктурные материалы -2004 Беларусь-Россия" (Минск, 2004 г), X Международная конференция "Нанотехнология и физика функциональных нанокристаллических материалов" (Екатеринбург, 2005 г), 5lh International Conference on Mechanochemistry and Mechanical Alloying (INCOME-2006, Novosibirsk, 2006 г), II Всероссийская конференция по наноматериалам • НАНО-2007" (Новосибирск, 2007 г)

Публикации. Основные результаты работы изложены в 87 статьях, опубликованных в отечественных и зарубежных журналах, из них 53 работы опубликованы в изданиях рекомендованных ВАК для докторских диссертаций, одной монографии и 60 тезисах докладов всероссийских и международных конференций

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав выводов и списка цитируемой литературы Материал работы изложен на 421 странице, включает 120 рисунков, 5 таблиц, библиографию из 500 наименований

Содержание работы Во введении обсуждается актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи работы, описана научная новизна и практическая значимость полученных результатов Перечислены защищаемые положения

Глава 1. Литературный обзор содержит обзор литературы по макрокинетике и материаловедению процессов СВС Рассмотрены модельные представления о механизме взаимодействия реагентов в волне безгазового

горения СВС систем и существующие экспериментальные методы исследования

Проведенный анализ показал, что для материаловедения процессов СВС чрезвычайно важным является выяснение механизма взаимодействия реагентов, протекающего в окрестности и на контакте отдельных частиц реакционных смесей Прежде всего, это касается установления агрегатного состояния реагирующих веществ, природы транспортируемых частиц и способов их переноса, выяснения фазового состава промежуточных продуктов и последовательности стадий, через которые идет образование конечных продуктов реакции Однако выяснение механизма реагирования компонентов в волне СВС чрезвычайно затруднено, во-первых, в виду скоротечности всех процессов, а также высоких температур при которых они протекают Во-вторых, из-за недостатка в прямых экспериментальных методах, которые бы позволяли получать информацию о процессах и явлениях, разыгрывающихся в пространственных областях, как минимум, двух принципиально различных масштабов из областей порядка размера частиц, составляющих порошковую реакционную систему, и из областей, не превышающих по размеру ширину реакционных зон непосредственно в волне СВС Все это показывает, что выяснение действительного механизма реагирования и образования структуры конечных продуктов в волне СВС может быть сделано лишь на основании результатов специальных опытов, учитывающих реальную структуру образцов и существенную неизотермичность с привлечением не одного, а ряда независимых методов, взаимно дополняющих друг друга При этом принципиальное значение имеют методы, позволяющие следить за образованием фаз и продуктов в момент их возникновения в ходе изучаемого процесса, то есть методы регистрации и наблюдения в реальном времени Именно выяснение этих вопросов создает предпосылки для целенаправленного и осознанного получения продуктов и изделий с заданными свойствами, что является основной задачей материаловедения процессов СВС

Глава 2 посвящена описанию методики, основанной на использовании дифрактометра синхротронного излучения рентгеновского диапазона и результатов исследования динамики фазовых превращений при горении СВС составов ЗЬЬ + А1, 2Ы1 + ЗА!, N1 + А1 и РЬО, + ¡,4\¥Ог Основной идеей при разработке этой методики послужило очевидное соображение, что для получения информации о динамике фазовых превращений в волне горения конденсированных систем очень перспективным представляется использование рентгенофазового анализа (РФА) Однако для исследования динамики быстрых превращений возможности стандартных методов этого анализа ограничены малой мощностью рентгеновских трубок и недостаточным быстродействием регистрирующей аппаратуры Принципиально новые возможности открываются, если в качестве источника излучения использовать

синхротронное излучение (СИ), возникающее при движении электронов высокой энергии в ускорителях, а для регистрации дифракционной картины -однокоординатный детектор Яркость пучка СИ как минимум в Ю4 раз выше, чем у любой стандартной рентгеновской трубки, а малая расходимость позволяет его хорошо коллимировать

При разработке данной методики использовался дифрактометр синхротронного излучения, созданный на базе каналов СИ ускорителей электронов ВЭПП-3 и ВЭПП-4 в Институте ядерной физики СО РАН

Очевидно, что для исследования динамики быстропротекающих структурных изменений необходима одновременная регистрация всех квантов дифрагированного излучения во всем угловом диапазоне регистрации и, кроме того, необходима покадровая съемка рентгенограмм Поэтому для регистрации рентгенограмм использовался разработанный в ИЯФ СО РАН однокоординатный детектор с записью информации на ЭВМ В самых первых экспериментах использовался детектор, регистрирующий распределение интенсивности дифрагированного излучения на отрезке 100 мм, с разрешением 0,1 мм, то есть, как бы заменяющий собой 1000 обычных сцинцилляционных счетчиков работающих одновременно Время съемки одного кадра определяется возможностью загрузки детектора, заданной статистической погрешностью и количеством фактически работающих каналов (числом рефлексов, попавших в угловой интервал регистрации и их полушириной)

Чтобы при типичных скоростях горения 5-10 мм/с получить данные об изменении фазового состава образца за времена прохождения волной расстояний, сравнимых с размером частиц исходных компонентов (50 - 100 мкм), требуются времена регистрации 0 5 - 0,01 с В зонах догорания и структурообразования скорости процессов во много раз меньше, что позволило использовать значительно большие времена набора рентгенограмм В самых первых экспериментах время набора рентгенограмм составляло 0,5-1,0 с, промежуток между кадрами 0,3 с Данное временное разрешение позволяло уже приступить к изучению динамики фазовых превращений за фронтом горения, то есть в зонах догорания и структурообразован ия

Уже в первых экспериментах, проведенных на составах 3Ni + AI, 2Ni + ЗА1, Ni + AI, PbOo + 1,4W02 и Hf + 2B, был получен принципиально важный результат свидетельствующий, что образование конечного продукта в этих системах не может быть ведущей стадией волны горения Во всех исследованных составах наблюдается значительное запаздывание в образовании фазы конечного продукта Например, в системе Ni+Al конечный продукт (моноалюмннид никеля) начинает образовываться через 70-75 с после прохождения через точку регистрации фронта горения и происходит jtot процесс с невысокой скоростью Перед этим образуются две промежуточные фазы

В настоящее время на базе дифрактометра СИ Сибирского центра синхротронного излучения исследования динамики фазовых превращений в СВС процессах проводят также группы сотрудников Института структурной макрокинетпки и проблем материаловедения РАН и Алтайского государственного технического университета им И И Ползунова

Глава 3 посвящена описанию результатов исследования механизма начальных стадий взаимодействия компонентов СВС систем, полученных с помощью модельной электронно-микроскопической методики

Методика динамической дифрактометрии синхротронного излучения позволяет получать только интегральные характеристики изучаемого процесса Кроме того, с ее помощью невозможно зафиксировать самые начальные стадии взаимодействия из-за ограничений присущих рентгенофазовому анализу по минимальному количеству вещества образующейся фазы и присутствию в волне горения большинства СВС систем расплавов Поэтому для выяснения действительного механизма взаимодействия реагентов смесевых порошковых систем кроме интегральных данных, полученных с помощью дифрактометра СИ, необходима информация и о процессах, протекающих в окрестности и на контакте отдельных частиц реагентов, то есть на самых начальных этапах вшимодействия Именно эти процессы и явления определяют химический и фазовый состав образующихся первичных продуктов и всю последующую динамику, и механизм взаимодействия

Для исследования начальных стадий взаимодействия компонентов СВС смесей была разработана электронно-микроскопическая методика Методика основана на непосредственном наблюдении на экране просвечивающего электронного микроскопа процесса реагирования на образцах в виде частицы одного реагента лежащей на пленке (или фольге), другого реагента Инициирование взаимодействия между реагентами осуществляется с помощью нагревательной приставки, или электронным пучком микроскопа повышенной интенсивности Причем в последнем случае, из-за различий в доле поглощенных электронов и механизмов теплоотвода, частица разогревается сильнее, чем пленка Начало взаимодействия между ними сопровождается выравниванием этих температур за счет теплопроводности через слой образующихся продуктов Это приводит к возникновению градиентов температуры примерно того же порядка величины, что и в волне СВС

Электронно-микроскопическая методика позволяет не только визуализировать процесс реагирования на контакте компонентов, но и непосредственно определять (с помощью микродифракции и темнопольного изображения) фазовый состав образующихся продуктов и их распределение в реакционной зоне, формирующейся в окрестности отдельной частицы

Данная методика имеет ряд существенных преимуществ перед методикой основанной на использовании образцов типа «пленка на пленке»,

которая иногда используется при электронно-микроскопическом исследовании процессов взаимодействия реагентов В частности, так как в обоих случаях исследование проводится на просвет, в пленочных образцах невозможно визуально наблюдать динамику роста слоя продуктов Кроме того, картины микродифракции в пленочных образцах получаются сразу же от всех фаз, присутствующих в образце Учитывая, что при взаимодействии возможно образование нескольких продуктов с различными кристаллическими структурами и, к тому же, на электронограммах могут присутствовать и рефлексы исходных реагентов, то расшифровать такую картину микродифракции практически невозможно

Получение пленок и фольг (толщиной 100-200 нм), необходимых для приготовления образцов обычное для электронной микроскопии дело и, как правило не вызывает особых затруднений В качестве второго компонента используются частиц порошков без какой-либо предварительной обработки Наносятся они на пленку или фольгу методом сухого препарирования Иногда использовались суспензии

Для получения более полной информации о характере и деталях исследуемого взаимодействия компоненты в электронно-микроскопических образцах иногда целесообразно менять местами

С помощью данной электронно-микроскопической методики к настоящему времени исследовано взаимодействие более чем в пятнадцати двойных СВС системах, различающихся типом диаграмм состояния и природой реагентов Использовались системы металл-металл металл-бор металл-углерод, металл-кремний N1 - А1, Си - А1, Т1—N1, Т1 - ВТМ, "П - С, Та -С, Т| - В N5 - В, Та - В, НГ- В, N1 - Б), МоО, - А!, Ре2Оэ -- А1, А1 - Я!, А! -Бп, Аи - 5ц Ag - Бг Си - 51 А1 - (А1+40 мае % Си)

Последние шесть систем - это простые эвтектические системы и их исследование проводилось с целью установления механизма контактного плавления и образования эвтектик Но так как легкоплавкие эвтектики играют важную роль в материаловедении СВС, выяснение механизма их образования имеет принципиальное значение и для процессов горения конденсированных систем

Исследование проводилось на электронных микроскопах ЕР/4 (Карл Цейсс Йена) при ускоряющем напряжении 65 кВ и ШМ-2000 ГХ II ^ЕОЬ), при ускоряющем напряжении 200 кВ Ряд экспериментов проведен на микроскопе ^М-1000 ^ЕОЬ) при ускоряющем напряжении 106 В в Институте металлургии им А А Байкова РАН В этих экспериментах в основном изучалось влияние толщины реагента, используемого в образцах в виде фольги или пленки, на характер и особенности взаимодействия реагентов Сверхвысокое ускоряющее напряжение этого микроскопа позволяет исгользовать в экспериментах фольги толщиной в несколько микрон Кроме того, оценивалось возможное влияние радиационных

дефектов, создаваемых электронным пучком в образце, на механизм реагирования.

В качестве иллюстрации возможностей разработанной методики для исследования механизма реагирования на рис I приведена микрофото граф Ч? многофазного слоя продуктов, образующегося при взаимодействия поликристаллической пленки никеля с частицей алюминия.

Фазовый состав продуктов взаимодействия и их распределение а реакционной зоне установлены с помощью м и кроди фракции и темнопольного изображения.

Рис, I. Микрофотография продуктов твердофазного взаимодействия частицы алюминия с пленкой никеля

Непосредственное наблюдение за динамикой образования этого многофазного слоя позволило установить, что распространение реакционного слоя происходит от частицы А! в пленку N ¡, то есть, за счет преимущественной диффузии алюминия в никель, что согласуется со всеми литературными данными о механизме начальных стадий взаимодействия реагентов в данной системе. Однако благодаря высокой разрешающей способности электронного микроскопа и возможности непосредственного определения фазового состава образующихся продуктов, только при использовании данной методики становится возможным выяснение крайне неоднозначного вопроса о Действительном строении реакционного слоя и последовательности образования фаз в данной системе.

Аналогичным образом для каждой из исследованных систем установлено агрегатное состояние реагентов в процессе взаимодействия, прослежена динамика развития реакционных зон, формирующихся около

отдельных частиц Определен фазовый состав первичных продуктов, образующихся в области контакта компонентов и предложены схемы последовательных стадий реагирования

В каждой из изученных систем существуют свои характерные особенности взаимодействия реагентов, но проявляются и общие закономерности Например, обобщение результатов наблюдения за развитием процесса реагирования в системах, где реагирование протекает с участием жидкой фазы, позволило установить следующую последовательность взаимодействия Между реагентами, один из которых расплавлен, или покрыт жидкой эвтектикой, образуется слой первичных продуктов за счет диффузии атомов жидкой фазы в твердую После достижения этим слоем определенной ширины (порядка 1 мкм), начинается его поглощение жидкой фазой и одновременно с другой стороны (т е на границе с твердым компонентом) продолжается его нарастание, так что этот слой начинает перемещаться, сохраняя практически постоянную толщину, в твердый компонент, увлекая за собой жидкую фазу Поглощение сопровождается растворением слоя первичных продуктов в жидкой фазе

В качестве иллюстрации действия этого механизма на рис 2 приведена фотография частицы титана, реагирующей с пленкой бора После достижения слоем первичных продуктов (Ть,В4 и Т1В) ширины 4-5 мкм, частица отрывается с одной стороны этого слоя и начинает продвигаться в пленку, оставляя за собой отверстие в пленке бора Перед частицей непрерывно образуется слой первичных продуктов, который ею же и поглощается По краям отверстия частично остается слой первичных продуктов

Рис 2 Микрофотография частицы титана, реагирующей с пленкой бора

Из анализа литературных данных установлено что экспериментально наблюдаемая с помощью электронно-микроскопической методики картина

взаимодействия твердой и жидкой фазы полностью согласуется с механизмом, разработанным А П Савицким для систем с взаимодействующими компонентами Согласно этой модели, растворению твердого компонента в жидком предшествует внедрение и диффузия атомов растворителя в твердую фазу до образования в приграничном слое твердых растворов или интерметаллидов Уменьшение межатомных сил сцепления в решетке твердого компонента в присутствии атомов второго компонента понижает энергетический барьер перехода атомов твердой фазы в расплав В зависимости от концентрации образующегося на поверхности твердого раствора и его толщины этот переход будет осуществляться путем плавления или растворения

Таким образом, согласно этой модели, образующийся слой первичных продуктов постоянно нарастает на границе с тугоплавким компонентов и одновременно переходит в жидкую фазу на противоположной границе с жидким компонентом Именно этот процесс и наблюдается в электронном микроскопе

Отсюда следует, что на основании данных, полученных при использовании разработанных методик, может быть предложена следующая качественная картина развития процесса взаимодействия компонентов исследованных систем в реальных условиях порошковой смеси Во всех системах с участием жидкой фазы, между реагентами, один из которых расплавлен или покрыт эвтектикой образуется слой первичных продуктов за счет диффузии атомов жидкой фазы в твердую Он может быть однофазным, как, например, в системе Т| - С, ипи многофазным, как в системе N1 — А1 После достижения этим слоем определенной толщины (от 0,1 мкм для Та -С, до 10 мкм для N1 - А1) начинается его поглощение жидкой фазой и одновременно с другой стороны (на границе с твердым компонентом) происходит его нарастание, т е этот слой начинает перемещаться в твердый компонент, увлекая за собой жидкую фазу Поглощение сопровождается растворением слоя первичных продуктов в жидкой фазе Конечный продукт реакции образуется на более поздних стадиях взаимодействия путем кристаллизации из расплава по мере насыщения одного компонента (а именно жидкого) атомами второго (твердого)

Из предложенной схемы следует, что ведущей стадией, определяющей скорость горения, является образование первичных продуктов в приповерхностном слое частиц тугоплавкого реагента При этом заметный вклад в тепловыделение может вносить и тепловой эффект идущего одновременно растворения слоя первичных продуктов

Применительно к реальным СВС-процессам из развитых представлений следует, что конечный продукт взаимодействия должен образовываться со значительным запаздыванием, путем кристаллизации жидкой фазы по мере ее насыщения атомами второго, твердого компонента Очевидно, что этот процесс кристаллизации может проходить и через

промежуточные твердые продукты Все будет зависеть от свойств конкретной системы Рентгенофазовый анализ на дифрактометре синхротронного излучения полностью подтверждает этот вывод Как уже отмечалось в главе 2, во всех исследованных системах наблюдается значительное запаздывание в образовании фазы конечного продукта

Для данной модели получено соответствующее кинетическое уравнение

с^М = к(Т) (1-л)3/3

где г) - степень превращения тугоплавкого компонента, I - время, к -эффективная константа скорости реакции, Т - температура

Существенно, что вывод данного макрокинетического уравнения основан на экспериментальных результатах непосредственного исследования процесса взаимодействия на объектах имеющих характерные размеры частиц в реакционных смесях, а не формально-кинетическим путем Данная модель использовалась в теоретических работах для описания механизма СВС процессов

В заключение необходимо отметить, что все приведенные результаты и развитые на их основе представления стали возможными благодаря визуализации процесса взаимодействия на уровне частиц, при использовании электронно-микроскопической методики, а также рентгенофазового анализа на дифрактометре синхротронного излучения, позволяющему исследовать динамику фазовых превращений в волне горения

Глава 4 посвящена исследованию механизма взаимодействия реагентов в механически активированных СВС составах

Анализ литературных источников и полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что на базе объединения возможностей механической активации и СВС в настоящее время зарождается новое направление в технологическом горении С начала 90" годов наблюдается значительный рост числа работ, посвященных этому направлению исследования процессов горения гетерогенных реакционных систем

Практически во всех работах (и особенно зарубежных) по влиянию предварительной МА исходных реакционных смесей на основные параметры СВС процессов и состав продуктов горения используются активаторы с низкой энергонапряженностью, что приводит к длительным временам обработки (порядка нескольких часов) По этой же причине во многих работах констатируется, что предварительная МА СВС смесей приводит к увеличению скорости и температуры горения На самом деле эта зависимость имеет более сложный характер

Как показано на рис 3 при использовании более энергонапряженной планетарной шаровой мельницы (типа А10-2) зависимости скорости и температуры горения от времени МА имеют вид кривых с максимумом

В результате проведенных исследований установлено, что сама возможность осуществления СВС в исследованных составах без подогрева и последующее увеличение скорости и температуры горения связано с процессами образования из порошковых смесей механокомпозитов

Рис 3 Зависимости скорости горения (иг), температуры горения (Тг) и удельного тепловыделения (С?) от времени предварительной активации (I МА) состава N1-13 мае % А1 (центробежное ускорение шаров в барабанах мельницы 400 м/с:)

Полученные при электронно-микроскопическом и

ренттенографическом исследовании данные свидетельствуют, что в результате интенсивной пластической деформации, реализующейся при МА реакционной смеси в планетарной шаровой мельнице, в образующихся композитах происходит значительное диспергирование реа1ентов, многократно увеличивается площадь их контакта и создается высокая концентрация неравновесных дефектов и внутренних напряжений Кроме того, очевидно, что на самых ранних этапах активации происходит разрушение оксидных слоев и адсорбированных пленок на частицах порошков которые являются серьезным диффузионным барьером для начала взаимодействия Особенно это существенно для составов содержащих алюминий

Имеющиеся к настоящему времени данные по влиянию предварительной активации СВС систем свидетельствуют, что все эти

факторы значительно увеличивают реакционную способность компонентов смеси и, в частности, снижают температуру начала химического взаимодействия реагентов В некоторых составах на сотни градусов Снижение температуры начала взаимодействия после предварительной МЛ установлено уже для довольно большого числа СВС - систем Величина этого эффекта зависит от состава конкретной системы, природы компонентов и условий МА (длительности, энергонапряженности и типа используемого активатора)

Наблюдающееся на рис 3 снижение скорости и температуры горения после максимума связано с началом образования продуктов взаимодействия уже при механической активации и повышением температуры в барабанах мельницы при увеличении времени активации, что приводит к отжигу ранее созданных неравновесных дефектов и внутренних напряжений в образцах Однако в настоящее время уже очевидно, что этот вопрос требует отдельною изучения для каждой СВС системы Полученные нами эксперименгальные данные показывают что, например, в смесях ниобия с алюминием горение в МА составах прекращается, когда на рентгенограммах продуктов активации появляется слабая линия основного отражения интерметаллида ЫЬА! С другой стороны, в системе титан - углерод СВС инициируется и в образцах, где линии карбида титана на рентгенограммах по интенсивности сравнимы с линиями исходного Т1 Отсюда следует, что определяющие значение для снижения скорости, или даже прекращения горения, имеег не только сам факт частичного образования продуктов взаимодействия уже при активации, но и вопрос о локализации этого продукта

На рис 3 обращает на себя внимание несовпадение максимумов скорости и температуры горения Максимум температуры горения соответствует 60 с активации, а максимум скорости горения наблюдается при 120 с Приведенные на эгом же рис 3 значения удельного тепловыделения (О), полученные с помощью дифференциального сканирующего калориметра (ДСК), хорошо согласуются со значениями температуры горения

При более мягких режимах активации (центробежное ускорение шаров в барабанах мельницы 200 м/с") несовпадение максимумов скорости и температуры горения увеличивается еще больше Максимум температуры наблюдается при 210 с МА, а максимум скорости горения - при 390 с активации

Обнаруженное несовпадение максимумов скорости и температуры горения было предложено объяснять действием эстафетного механизма горения Исходя из этого следует считать, что величина температуры горения определяется скоростью тепловыделения, обусловленного процессами происходящими внутри композитов Линейная же скорость горения определяется температуропроводностью от горячего (уже сгоревшего) композита к холодному

Особенно эффектно этот механизм горения проявляется на образце из крупных композитов (с размерами 3-5 мм), полученным после рассева активированного состава Ni 13 мае % А1 по фракциям В волне горения образца в виде тонкого слоя этих крупных частиц на теплоизолирующей подложке, каждый отдельный композит сгорает очень быстро Затем следует остановка, необходимая для прогрева следующего в направлении распространения фронта горения композита По достижении температуры инициирования СВС сгорает прогреваемый композит, и опять следует остановка и тд Температура устойчивого инициирования СВС в образцах этого состава после 150 с МА на второй ступени работы мельницы АГО-2 (центробежное ускорение шаров 400 м/с2) составляет всего 260°С

На рис 3 обращают на себя внимание очень низкие значения температур горения Адиабатическая температура горения этого состава равна 1566 К, а экспериментальные значения температуры горения в случае обычных порошковых смесей, как минимум, в 1,5 раза превышают значения Тг в активированных образцах

В результате проведенных исследований с использованием методов ДТА и ДСК было установлено, что связано это как со значительным снижением температуры начала экзотермического взаимодействия реагентов в активированных смесях, так и с кардинальным изменением динамики тепловыделения Например тепловыделение в составах Ni + 13 мае % А1 и Ni +- 45 мае % Ti после предварительной МА начинается и происходит при более низких температурах чем в неактивированных смесях и в несколько стадий Это приводит к снижению скорости тепловыделения п. следовательно, к уменьшению температуры горения, несмотря даже на увеличение общего теплосодержания образца за счет аккумулирования энергии активации Смещение тепловыделения в область более низких температур приводит к тому, что взаимодействие в образце после МА заканчивается заведомо раньше температуры образования самой легкоплавкой эвтектики в исследованных системах В качестве примера на рис 4 приведена кривая ДСК для состава Ni + 45 мае % Ti после 60 с МА (центробежное ускорение шаров в барабанах мельницы 600 м/с") Температура образования самой легкоплавкой эвтектики в этой системе равна 1215 К

Полученные результаты позволили установить режимы предварительной активации, после которых удалось реализовать твердофазное горение даже в составе с таким легкоплавким реагентом как алюминий Например, для состава Ni + 13мас % А1 достаточно 150 - 180 с активации (рис 3) в используемой планетарной шаровой мельнице АГО-2 для реализации твердофазного режима горения

- ДСрХКГ, Дж/кг К

т к

Рис 4 Тепловыделение в образце состава N1 + 45 мае % Т1 после 60 с МА

Продукты твердофазного СВС практически неотличимы от исходных образцов На поверхности сгоревших композитов сохраняются даже следы сильной пластической деформации типа следов волочения На рис 5 приведены микрофотографии продуктов твердофа?ного горения составов N I + 13 мае % А1 (слева) и N1 + 45 мае % Т1 (справа), полученные на просвечивающем электронном микроскопе Следует отметить, что размер зерна этих продуктов не превышает 100 нм для первого состава и составляет 10-50 нм для второго состава

По данным РФА и микродифракции продукты твердофазного горения состава N1 + 13 мае % А1 состоят только из однофазного Ы13А1 Продуты твердофазного горения состава М1+45мас %Т1 при всех временах предварительной активации состоят из Т1>>1| (основная фаза) и ТьЫ) Иногда наблюдаются и линии ТМ^

Согласно результатам, полученным в экспериментах на дифрактометре синхротронного излучения, изменяется и кинетика процесса В отличие от традиционных порошковых смесей, где образование конечного продукта реакции происходит на значительном расстоянии за фронтом горения и перед этим наблюдаются промежуточные фазы, в МА образцах образование конечного продукта начинается в ведущей зоне волны горения Промежуточных фаз не обнаружено

I i I

Рис. 5, Микрофотографии продуктов твердофазного горения МА составов Ni + 13 мае. % Л! (слева) и Ni + 45 мае. % Ti (справа)

На рис. 6 приведены графики зависимости скорости и температуры твердофазного горения состава Ni + 13 мае. % Al от начальной температуры. Видно, что с повышением начальной температуры до 190°С (463 К) наблюдается увеличение скорости горения, а затем происходит её резкое снижение. В образце, нагретом до температуры вьцие 320°С (593 К) горение не инициируется.

Известно, что при СВС традиционных порошковых смссей примерно такого же состава (Ni + 13,28 мае. % Al), повышение начальной температуры заканчивается тепловым взрывом (при Т0 г 640°С). Скорость горения до этого момента постоянно растет, температура горения сначала тоже растет, а затем остается постоянной, что связано с плавлением конечного продукта.

Для МЛ состава Ni + 45 мае. % Ti получили аналогичные результаты. Скорость горения растет до значения Т0 я 330°С (603 К), а затем ещё более резко снижается. СВС не удается инициировать при Т0 > 400°С (673 К).

Таким образом, получен довольно странный, на первый взгляд, результат: при твердофазном взаимодействии реагентов горение в МА образце осуществить можно, а тепловой взрыв - нет.

I 1

25

L

IV1 Ol м/с T|5K

273 323 373 423 473 523 573 623

To, К

Рис 6 Зависимость скорости (U,) и температуры (Тг) твердофазного горения состава Ni + 13 мае % AI от начальной температуры

В результате экспериментов по отжигу МА образцов в колонне этекгронного микроскопа непосредственно во время наблюдения и на дифрактометре синхротронного излучения было установлено, что снижение скорости горения после максимума на рис 6 связано с началом отжига неравновесных дефектов, созданных в результате интенсивной пластической деформации при МА образцов Именно отжиг этих дефектов приводит к невозможности инициирования горения

Полученные результаты свидетельствуют, что при твердофазном СВС дефекты не успевают отжигаться, и сохраняются в образце до начала собственно химического взаимодействия реагентов в ведущей зоне волны СВС Если бы волна горения не захватывала основную часть неравновесных дефектов, а их отжиг происходил бы в зоне прогрева, то и горения не было бы Именно об этом и свидетельствуют результаты экспериментов по определению зависимости скорости горения от начальной температуры

Таким образом, при твердофазном горении активированных образцов наблюдается эффект обратной закалки неравновесных дефектов, созданных в результате МА Поэтому собственно химическое взаимодействие реагентов в ведущей зоне волны твердофазного горения происходит в особых условиях,

26

когда атомы в решетках реагентов находятся в возбужденном, подвижном состоянии, связанным с отжигом большого числа неравновесных дефектов, запасенных во время МА и при подвижных границах зерен Возникновение в данных условиях аномально интенсивных потоков дефектов п обуславливает чрезвычайно большие скорости массопереноса в реагентах даже при сравнительно невысоких температурах в ведущей зоне горения их высокую химическую активность

Приведенные в данной главе результаты показывают, что основные закономерности и характер горения образцов после предварительной МА существенно отличаются от закономерностей СВС в традиционных порошковых смесях В частности, в аррениусовских координатах ни одна из полученных зависимостей скорости горения от температуры не является линейной Безусловно, это связано с присутствием в МА образцах большого количества неравновесных дефектов и значительных внутренних напряжений Известно, что наклепанный металл термодинамически неустойчив при любой температуре Поэтому в отличие ог фазовых превращений переход такого образца в более устойчивое состояние не связан с определенной температурой Но этот переход требует определенной энергии активации Время начала огжига созданных в результате интенсивной пластической деформации дефектов и внутренних напряжений сокращается с повышением температуры по закону Аррениуса, но предэкспоненциалоный множитель и энергия активации имеют разные значения для различных температурных интервалов Это связано с тем, что различные дефекты структуры (межузельные атомы, вакансии и их скопления, дислокации и т п) и внутренние напряжения устраняются вследствие различных процессов, совершающихся в различных температурных интервалах и требующих различной энергии активации

Полученные результаты свидетельствуют, что созданные в результате МА неравновесные дефекты имеют определяющее значение для реализации твердофазного процесса СВС в исследованных составах Их отжиг приводит к невозможности инициирования горения

Глава 5 посвящена описанию метода получения порошковых композитов с металлической, или интерметаллической матрицей, упрочненных наноразмерными частицами керамической фазы

При изучении влияния предварительной МА СВС смесей в планетарной шаровой мельнице на основные параметры горения, морфологию и состав продуктов, обратили внимание, что в случае реализации твердофазного режима горения, продукты СВС имеют нанометровые размеры зерна Как показано на рис 5, в случае реализации твердофазного режима горения, размер зерна продуктов СВС не превышает 100 нм для состава N1 + 13мас % А1 и составляет 10-50 нм для состава N1 +■ 45мас % П Этот результат представляется довольно необычным, т к в литературе отмечают очень низкую термическую стабильность нано - и

субмикрокристаллических структур При нагреве в результате рекристаллизации материал переходит в крупнозернистое состояние и уникальные свойства, обусловленные наноструктурой, теряются

При температурах в волне твердофазного горения (а составляют они 0,4-0,5 от Тш, продуктов СВС), размер зерна не должен бы оставаться на нанометровом уровне С другой стороны хорошо известно, что размер зерен, образующихся в результате рекристаллизации, существенно снижается при увеличении степени деформации материала Согласно оценочным расчетам степень деформации металлических порошков при образовании механокомпозитов в используемой планетарной мельнице может достигать 104%

Кроме того, известно, что первичная рекристаллизация существенно ускоряется при высоких скоростях нагрева (> 1000 град/с) В этих условиях она развивается при высоких температурах и заканчивается формированием мелкозернистой структуры за очень короткое время порядка нескольких секунд В промышленности для реализации скоростной рекристаллизации используют индукционный нагрев или непосредственное пропускание электрического тока через наклепанный металл

Скорость повышения температуры в волне твердофазного горения исследованных составов составляет 3000-6000 град/с Поэтому одно из возможных объяснений сохранения наноразмерности продуктов СВС в этих условиях может быть связано как с высокими степенями деформации, реализующимися при предварительной механической активации СВС составов, так и с явлением скоростной рекристаллизации

Полученные результаты позволили нам перейти к задаче получения композиционных материалов с металлической матрицей, упрочненной наноразмерными частицами керамической фазы Проблемам получения подобных материалов уделяется особое внимание в последние годы Из литературы известно, что наиболее перспективным методом для этих целей является проведение реакций синтеза частиц упрочняющей фазы в матрицах Преимущества этого способа заключаются в преодолении проблемы равномерного введения частиц упрочняющей фазы в матрицу, а также в возможности управления в известных пределах реакцией синтеза этой фазы

Если упрочняющая фаза образуется со значительным выделением тепла и содержится в композите в достаточном количестве, то появляется возможность получения композиционного материала в режиме СВС Известны многочисленные примеры получения композитов «металлическая матрица — керамические частицы» этим методом В частности, подобным путем были получены все промышленные твердосплавные композиты серии СТИМ инструментального назначения Основу этих материалов составляют зерна тугоплавкого борида, карбида или силицида, между которыми располагается одно - или многокомпонентная металлическая связка Установлено, что для всех исследованных многокомпонентных СВС систем

наблюдается существенное уменьшение размера частиц керамической фазы при увеличении содержания в реакционной смеси матрицы Однако, при использовании традиционного СВС, как правило, не удается получать частицы керамической фазы меньше 1 мкм

В результате проведения исследований в направлении объединения возможностей предварительной механической активации реакционных смесей с процессами СВС разработан способ получения порошковых нанокомпозитов с металлическими или интерметаллическими матрицами упрочненных наноразмерными частицами керамической фазы На рис 7 приведена схема разработанного способа на примере получения композита Т1В2 - медная матрица Технология трехступенчатая На первой стадии смесь

Рис 7 Схема получения порошковых нанокомпозитов (на примере состава Си-ТШ,)

исходных порошков, взятых в необходимых количествах, в данном случае смесь титана, бора и меди подвергается механической активации в планетарной шаровой мельнице АГО-2 в течение 120-180 с Затем следует СВС и дополнительная активация уже продуктов СВС, продолжительность которой составляет 240-300 с Для образцов других составов продолжительность активации подбирается экспериментальным путем, но во всех исследованных системах она не превышает нескольких минут

В результате реализующейся при активации интенсивной пластической деформации исходных реакционных смесей образуются механокомпозиты Здесь важно отметить, что эти продукты механической активации уже не имеют ничего общего с морфологией и структурой исходных порошковых реагентов даже на самых ранних стадиях активации В качестве примера, на рис 8 приведены микрофотографии внешнего вида (а), и внутреннего строения композитов (б), полученные на сканирующем и просвечивающем электронных микроскопах после 120 с МА реакционной смеси состава 40 мае % (Т1 + 2,1В) + 60 мае % Си Видно, что композиты это довольно плотные частицы неправильной формы с размерами от десяти до ста микрон Как показано на рис 86, размер зерен в композитах уже через 120 с активации не превышает 30 нм После 300 с МА размер зерен уменьшается до =10 нм

а 6

Рис. 8. Микрофотографии внешнего вида (а) и внутреннего строения меха «оком позитов (б) состава 40 мае. % ("Л + 2,1 В) + 60 мае. % Си

Из данных рентгенофазовог© анализа следует, что га исследуемом составе продукты взаимодействия исходных реагентов не образуются даже после 30 минутной активации. В результате электонно-микроскопических исследований установлено, что наблюдаемое существенное уШиренне линий титана и меди на рентгенограммах обусловлено уменьшением размера зерна реагентов до манометрового уровня и созданием в образце высоких концентраций неравновесных дефектов и внутренних напряжений.

Следующий этап рассматриваемого способа получения на некомпозитных порошков - СВС, В спрессованном образце, или образце насыпной плотности, локальным нагревом инициируется самораспространяющаяся волна синтеза. Возможность этого режима обусловлена большой теплотой образования диборида титана, т.е. внутренним химическим источником энергии.

Очень существенным является тот факт, что в результате СВС в предварительно активированных смесях, получаются частицы 'ПВ2 с размерами, которые трудно получить другими способами (-100 нм). Это обусловлено особенностями СВС процессов в активированных реакционных смесях и, в первую очередь, снижением температуры горения. На рис. 9 приведены зависимости скорости (иг) и температуры горения (Тг) исследуемого состава от времени предварительной активации.

Как видно на этом рисунке, температура горения активированных составов снижается по мере увеличения времени МА. Для образцов насыпной плотности

температура горения снижается еще более существенно и только немного превышает температуру плавления меди в районе правого предела горения (при 420 с МА).

UtxlO\ м/с

Tr К

180 240 300

t MA, с

Рис 9 Зависимость скорости (иг) и температуры горения (Тг) состава (Т1 2 1 В) + 60 мае % Си от времени предварительной активации (I МА)

Хотя жидкая фаза наблюдается в продуктах при всех временах активации, но ее доля снижается по мере увеличения времени активации Учитывая еше что время пребывания продуктов при этой температуре очень небольшое, а скорость повышения температуры в волне горения высокая, можно считать, что именно это и является основными факторами, благоприятствующим образованию субмикронных частиц диборида титана

Установленные особенности горения от времени предваритетьной МА реакционной смеси позволяют предсказуемым образом изменять температуру в волне СВС, а следовательно, и дисперсность частиц упрочняющей фазы Помимо этого размер частиц диборида титана зависит и от содержания металлической матрицы в смеси То есть, существует несколько параметров процесса, которыми можно управлять для получения необходимой дисперсности

Третий этап разработанной технологии заключается в механической активации уже продуктов СВС Эта дополнительная механическая обработка продуктов СВС приводит к еше более существенному диспергированию частиц диборида титана в матрице и вновь создает высокую концентрацию неравновесных дефектов в металлической матрице Дефекты, образовавшиеся на стадии предварительной МА, отжигаются в СВС процессе

Данные просвечивающей электронной микроскопии (рис 10) показывают, что размер частиц TiB2 после 300 с МА продуктов СВС реакции, составляет 30-50 нм и практически не меняется с увеличением времени обработки

Средний размер частиц наноком лозитн о го порошка после такой обработки составляет 30-40 мкм.

Рис. 10. Микроструктура на но композите в Tiß; + 60 мае. % Си после дополнительной 300 с МЛ продуктов СВС

Установлено, что дополнительная МА продуктов СВС, помимо диспергирования частиц TiB;>, создает возможность достижения принципиально нового уровня свойств материала матрицы, характеризующегося очень малым размером зерна, высокими внутренними напряжениями и высокой концентрацией неравновесных дефектов. Кроме тото, эта дополнительная МА может использоваться для получения составов с повышенным содержанием матрицы, получение которых невозможно непосредственным СВС в матрице, а также для введения функциональных добавок а конечный продукт. В частности, именно этим методом проводилось разбавление исходного СВС продукта содержащего 60 % меди до 90 -95% Си.

Очевидно, что кроме диборида гитана упрочняющей фазой могут выступать и другие бор иды, карбиды и силициды, с достаточно высокими значениями теплоты образования, необходимыми для осуществления в системе процесса СВС. IНапример, карбид титана, силициды молибдена, ниобия и некоторые другие соединения. Разработанная технология может быть использована для получения нанокомпозитов как с металлическими, так и с интерметаллическими матрицами. Составы с ннтерметаллидами

представляют особый интерес, т к их компоненты (например, Ni с AI, или Ti с Ni) могут сами взаимодействовать при определенных условиях в режиме СВС В результате проведенных экспериментов установлено, что более целесообразно использовать в качестве матрицы не готовые интерметалл иды, а брать смеси исходных компонентов После предварительной активации реакционной смеси интерметаплиды матрицы и частицы упрочняющей фазы образуются в одном СВС процессе В частности, при использовании данного подхода получены нанокомпозигные порошки с матрицами из интерметаллидов систем Ni - AI, Ti - AI и Ti - Ni Причем в последнем случае предварительная активация в течение 120-180 с позволяет снизить содержание «основного» СВС состава - (Ti+2B), до 10 мае %

При использовании в качестве «матричного» состава Ni + 13 мае % AI и такой же продолжительности предварительной МА, устойчивое инициирование горения в смеси реагентов наблюдается при содержании (Ti + 2В) не меньше 20 мае % В отличие ог предыдущей системы и продуктах СВС помимо TiB2 и Ni3Al всегда присутствует небольшое количество TiB

Для получения нанокомпозитных порошков TiB2 - T1AI3 соотношение «основного» и «матричного» составов должно составлять 30/70 Для разбавления СВС продукта, содержащего 30 мае % TiB2 до 10%, на третьем этапе, использовался T1AI3 полученный методом теплового взрыва По данным РФА конечный продукт содержит только диборид титана и Ti А13

Разработанный способ получения нанокомпозитных порошков является логическим продолжением направления по совмещению методов СВС и МА Очевидны пути прямого использования этих порошков Например, проведены эксперименты по снижению коэффициента трения при добавлении наших порошков в смазочные масла Проведены эксперименты по получению покрытий при электронно-лучевой наплавке нанокомпозитных порошков с медной и никель-хромовой матрицами

Начаты работы по холодному газодинамическому, детонационному и кумулятивному напылению покрытий с использованием нанокомпозитных порошков Во всех этих экстремальных способах напыления в качестве прекурсоров используются только заранее приготовленные порошковые материалы Напыление смесями исходных реагентов практически невозможна, так как в условиях высокоскоростных потоков происходит их сепарация

С целью изменения такого положения предложено использовать в качестве прекурсоров механокомпозиты Причем очень перспективным может оказаться напыление покрытий не конечными нанокомпозитными порошками, а механически активированной смесью исходных реагентов, то есть после первой стадии разработанного способа В этом случае СВС будет проходить в крайне неравновесных условиях высокоскоростных и высокотемпературных потоков Это направление может привести к получению принципиально новых материалов покрытий Например,

установлено, что кумулятивное напыление покрытий механокомпозитами состава (Т1 + 2,1В) + 60 мае %Си приводит к "сверхглубокому" проникновению частиц диборида титана в медную подложку (на глубину 200-250 мкм от границы напыленного слоя с подложкой)

Не менее важной задачей представляется получение объемных материалов из нанокомпозитных порошков, с максимально возможным сохранением наноразмерного состояния упрочняющей фазы В результате проведенных исследований установлено, что эволюция наноструктуры полученных композитов при компактировании может приводить к получению различных микроструктур в объемных материалах в зависимости от способа воздействия Анализ результатов механических испытаний и микроструктурных исследований показал, что сохранение наноразмерности частиц упрочняющей фазы и достижение высокой плотности компактного материала достигается при одновременном воздействии на образец давления и температуры, исключающих плавление матрицы Наличие жидкой фазы приводит к агломерации и существенному росту частиц диборида титана При использовании неравновесных методов компактирования и спекания удается свести к минимуму процессы роста частиц упрочняющей фазы Наиболее перспективными представляются результаты, полученные при спекании в плазме импульсного электроискрового разряда (БРЗ-спскание) и при компактировании взрывом

В неравновесных условиях, реализующихся при ЗРБ-спекании в композите Т|В2 + 43 % Си (по объему) из наночастиц образуется сплошной каркас, состоящий из зерен диборида титана с размерами «100 нм На рис 11 приведены микрофотографии внешнего вида (а) и внутреннего строения каркасного слоя Т1В? (б), полученные на сканирующем электронном микроскопе после электрохимического удаления меди из приповерхностных слоев БРБ-компакта Именно наличием этого каркаса из диборида титана объясняются высокие значения прочности и микротвердости спеченных образцов Кроме того, электрохимическое удаление меди из приповерхностных слоев образца позволяет получать функционально-градиентный материал

С помощью компактирования взрывом нанокомпозитных порошков состава Си + 10 мае % Т1В2 получены электроды, испытания которых на модельном коаксиальном ускорителе при нагрузках в 180 кА и длительности каждого разряда в 50 мс, показали десятикратное увеличение ресурса по сравнению со стандартными медными электродами Поведение нанокомпозиционного материала в условиях электрической эрозии сильноточного дугового разряда указывает на возможность создания нового класса эрозионно-стойких материалов, принципиально отличающихся механизмом деградации и имеющих повышенный ресурс работы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Разработана экспериментальная методика изучения динамики фазовых превращений в волне горения СВС составов, основанная на использовании дифрактометра синхротронного излучения рентгеновского диапазона С помощью этой методики впервые получены экспериментальные данные о динамике фазовых превращений при горении СВС составов

2 Разработана экспериментальная методика, основанная на непосредственном (in situ) электронно-микроскопическом наблюдении самых начальных стадий взаимодействия компонентов СВС составов Методика позволяет не только визуализировать процесс реагирования на контакте компонентов, но и непосредственно определять (с помощью микродифракции и темнопольного изображения) фазовый состав образующихся продуктов и их распределение в реакционной зоне, формирующейся в окрестности отдельной частицы

3 На основанни результатов полученных с помощью разработанных методик предложена схема механизма взаимодействия в реальных СВС составах с участием жидкои фазы, согласно которой между реагентами, один из которых расплавлен, или покрыт эвтектикой, образуется слой первичных продуктов за счет диффузии атомов жидкой фазы в твердую После достижения этим слоем определенной ширины (порядка 1 мкм), начинается его поглощение жидкой фазой и одновременно с другой стороны (т е на границе с твердым компонентом) продолжается его нарастание, так что этог слой начинает перемещаться, сохраняя практически постоянную толщину, в твердый компонент, увлекая за собой жидкую фазу. Поглощение сопровождается растворением слоя первичных продуктов в жидкой фазе Конечный продукт реакции образуется на более поздних стадиях взаимодействия путем кристаллизации из расплава по мере насыщения одного компонента (а именно жидкого) атомами второго (твердого)

4 Установлено, что при использовании предварительной механической активации СВС составов в энергонапряженной планетарной шаровой мельнице зависимости скорости и температуры горения от времени активации имеют вид кривых с максимумом Восходящие участки этих зависимостей связаны с процессами образования из порошковых смесей механокомпозитов. в которых происходит диспергирование реагентов до манометровых размеров, многократно увеличивается площадь их контакта и создается высокая концентрация неравновесных дефектов и внутренних напряжений Снижение скорости и температуры горения после максимума связано

с началом образования продуктов взаимодействия уже при механической активации и повышением температуры в барабанах мельницы при увеличении времени активации, что приводит к отжигу ранее созданных неравновесных дефектов и внутренних напряжений в образцах

5 Установлено, что с помощью предварительной механической активации СВС смесей удается реализовать твердофазный режим горения даже в составах с таким легкоплавким реагентом как алюминий Продукты твердофазного СВС имеют нанометровые размеры зерна

6 Установлено, что при твердофазном режиме СВС отжиг дефектов и внутренних напряжений в механически активированных образцах приводит к невозможности инициирования горения

7 Разработаны научные основы способа получения порошковых нанокомпозитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы и содержащих в качестве упрочняющей фазы наноразмерные керамические частицы, заключающегося в предварительной механической активации реакционной смеси, последующем СВС и дополнительной активации продуктов горения

8 Установлено, что при получении композитов с матрицами из интерметаллидов, компоненты которых могут сами взаимодействовать в режиме СВС, более целесообразно использовать в качестве матрицы не готовые интерметалл иды, а брать смеси исходных реагентов После предварительной механической активации реакционной смеси ннтерметаллиды матрицы и частицы упрочняющей фазы образуются в одном СВС процессе

9 Установлено, что при компактировании объемных материалов из порошковых нанокомпозитов сохранение наноразмерности частиц упрочняющей фазы достигается при одновременном воздействии на образец давления и температуры, исключающих плавление матрицы Наличие жидкой фазы при спекании приводит к агломерации и существенному росту частиц керамической фазы Плотные компакты с максимальным сохранением размера упрочняющей фазы получены спеканием постоянным током в импульсном режиме и взрывным компактированием

10 С помощью компактирования взрывом нанокомпозитных порошков состава Cu+Юмас %TiB2 получены электроды, испытания которых на модельном коаксиальном ускорителе при нагрузках в 180 кА и длительности каждого разряда в 50 мкс, показали десятикратное увеличение ресурса по сравнению со стандартными медными электродами

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографии

Поверхностные слои и внутренние границы раздела в гетерогенных материалах / В Е Панин, М А Корчагин, Н 3 Ляхов идр -Новосибирск Изд-во СО РАН, 2006 -520 с

Статьи в периодических изданиях из списка ВАК

1 Корчагин М А Исследование химических превращений при горении конденсированных систем / М А Корчагин, В А Подергин И Физика горения и взрыва-1979 -№ 3-С 48-53

2 Корчагин М А Фазовый состав промежуточных продуктов взаимодействия никеля с алюминием / М А Корчагин, В В Александров, В А Неронов // Изв СО АН СССР Сер хим наук -1979 -Вып 6-С 104-111

3 Перспективы использования синхротронного излучения для исследования динамики фазовых превращений при горении конденсированных систем / М А Корчагин, С Н Гусенко, Б П Толочко и др // Химическая физика процессов горения и взрыва Горение конденсированных и гетерогенных систем материалы VI Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву- Черноголовка ОИХФ АН СССР, 1980 -С 93-96

4 Исследование взаимодействия бора с титаном при экстремальных градиентах температур / М А Корчагин, С Н Гусенко, В В Александров и др // Изв СО АН СССР Сер хим наук-1981 -Вып 5 -С 81-84

5 Корчагин М А Электронно-микроскопическое исследование взаимодействия титана с углеродом / М А Корчагин, В В Александров // Физика горения и взрыва -1981 -№ 1 -С 72-79

6 Исследование динамики образования фаз при синтезе моноалюминида никеля в режиме горения / В В Болдырев, В В Александров, М А Корчагин и др // Доклады АН СССР-1981 -Т 259, № 11 -С 1127-1129

7 Investigation of the interaction between boron and titanium / V A Neronov, M A Korchagin V V Aleksandrov et al // Journal of the Less-Common Metals-1981-V 82-P 125-129

8 Корчагин M А Электронно-микроскопическое исследование взаимодействия трехокиси молибдена с алюминием / М А Корчагин, В А Подергин // Диффузия сорбция и фазовые превращения в процессах восстановления металлов - М Наука, 1981 -С 120-126

9 Корчагин M А Восстановление окиси железа алюминием / M А Корчагин, В А Подергин //Диффузия, сорбция и фазовые превращения в процессах восстановления металлов - M Наука, 1981 -С 63-69

10 Исследование СВС-процессов методом рентгенофазового анализа с использованием синхротронного излучения / В В Александров, M А Корчагин, Б П Толочко и др //Физика горения и взрыва-1983 -№4-С 65-67

1 1 Александров В В Экспериментальные исследования механизма реакций между твердыми компонентами в волнах СВС / В В Александров, M А Корчагин // Тепловые волны в химии -Новосибирск Наука, 1986 -С 46-53

12 Александров В В О механизме и макрокинетике реакций при горении СВС - систем/ В В Александров, M А Корчагин // Физика горения и взрыва -1987 -№ 5 -С 55-63

13 Aleksandrov VV Mechanism and macrokinetics of reactions accompanying the combustion of SHS systems / V V Aleksandrov, M A Korchagin// Combustion, Explosion and Shock Waves -1987 -No 5 -P 557-564

14 Александров В В Механизм и макрокинетика взаимодействия компонентов в порошковых смесях / В В Александров, M А Корчагин, В В Болдырев // Доклады АН СССР -1987 -Т 292, № 4 . С 879-881

15 Исследование механизма взаимодействия жидких расплавов с твердыми веществами методом просвечивающей электронной микроскопии in situ /МА Корчагин, В В Александров, В А Ермишкин и др // Адгезия расплавов и пайка материалов -1991 -Вып 25-С 16-20

16 Корчагин M А Сравнительное изучение процесса взаимодействия в системах Ni-Al, Та-С и Nb-C с помощью высоковольтной и сверхвысоковольтной электронной микроскопии / M А Корчагин, В В Александров, Е H Самойлов // Адгезия расплавов и пайка материалов-1992-Вып 27-С 45-50

17 Корчагин M А Электронно-микроскопическое изучение процесса образования эвтектик в системах Al-Sn и Al-(A1+Cu) / M А Корчагин, В В Александров, Т А Шершнева // Адгезия расплавов и пайка материалов-1993 -Вып 30-С 56-60

18 Aleksandrov V V New methods foi investigation reaction mechanism in processes of technological combustion with sloid products / V V Aleksandiov, M A Korchagin//In Flame structure Novosibirsk Nauka, (Ed О P Corobeinichev)-1991 -V 2-P 294-297

19 Aleksandrov V V Mechanochemical synthesis in SHS syste / V V Aleksandrov, M A Korchagin// Int Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis -1992 -V 1, No 3 - P 417-420

20 Korchagin M A Type of phase diagiams and feature of interaction of constituents of SHS systems / M A Korchagin, V V Aleksandrov // Int Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis -1994 -V 3, No 2-P 175-179

21 Влияние механохимической активации на концентрационные границы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Т Ф Григорьева, М А Корчагин, А П Баринова и др // Доклады АН -1999 -Т 369, № 3 -С 345-347

22 The effect of mechanical treatment on the late and limits of combustion in SHS processes / M A Korchagin, T F Grigorieda, A P Barinova et al // Int J of Self-Propagating High-Temperature Synthesis - 2000 - V9, № 3 -P 307-320

23 К вопросу о механохимическом получении метастабильных интерметаллических фаз / Т Ф Григорьева, М А Корчагин, А П Баринова и др // Металлы -2000 -№ 4 -С 64-69

24 Твердофазный режим самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / М А Корчагин, Т Ф Григорьева, А П Баринова и др // Доклады АН -2000 -Т 372, № 1 -С 40-42

25 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез и механическое сплавление при получении монофазных высокодисперсных интерметаллидов / Т Ф Григорьева, М А Корчагин, А П Баринова и др // Материаловедение -2000 -№ 5 -С 49-53

26 Неронов В А Исследование механизма взаимодействия бора с тугоплавкими металлами / В А Неронов, М А Корчагин // Химия в интересах устойчивого развития -2000 -Т 8 -С 211-215

27 Фазовые и морфологические превращения при механохимическом синтезе интерметаллидов / Т Ф Григорьева, М А Корчагин, А П Баринова и др // Химия в интересах устойчивого развития -2000 -Т 8-С 685-691

28 Bokhonov В В In situ investigation of stage of the formation of eutectic alloys in Si-Au and Si-Al systems /В В Bokhonov, M A Kotchagin // Journal of Alloys and Compounds -2000 -JV° 312 -P 238-250

29 Bokhonov В В In situ investigation of the formation ot nickel silicides during interaction of single-crystalline and amorphous silicon with nickel/ В В Bokhonov, M A Korchagin H Journal of Alloys and Compounds -2001 -№ 319 -P 187-195

30 Механическая активация и самораспространяющийся высокотемпературный синтез при получении монофазных высокодисперсных интерметаллидов / М А Корчагин Т Ф

Григорьева, Б Б Бохонов и др // Вопросы материаловедения -2002 -Вып I (29)-С 418-423

1 Bokhonov В В In-situ investigation of the formation of eutectic alloys m the systems silicon-silver and silicon-coppe / В В Bokhonov, M A Korchagtn // Journal of Alloys and Compounds-2002 -V 335 -P 149156

2 Application of the mechanical activation and self-propagating high-temperature for preparation of monophase ultrafine compounds / M A Korchagin, T F Grigorieva, В В Bokhonov et al // Problems of Material Sciences-2002-No 1 (29)-P 418-423

j>3 Grigorieva T Г Combination of SHS and mechanochemical synthesis foi nanopowder technologies / T F Grigorieva, M A Korchagin, N Z Lyakhov//KONA Powder and Particles-2002-No 20-P 144-158

34 Solid-state synthesis of titanium dibonde in copper matrix / D V Dudina, M A Korchagin, О I Lomovsky at al // J Metastable and Nanocrystallme Materials-2003 -V 15-16-P 253-258

35 Разработка конструкционных материалов на основе порошковых нанокомпозитов / Н 3 Ляхов, В Е Панин, М А Корчагин и др // Физическая мезомеханика -2003 -Т 6, №2 -С 63-76

36 Твердофазный режим горения в механически активированных С ВС системах / М А Корчагин, Т Ф Григорьева, Б Б Бохонов и др // Физика горения и взрыва -2003 -Т 39, № 1 - С 51-68

37 Bokhonov В В Application of mechanical alloying and self-propagating synthesis foi pieparation of stable decagonal quasicrystals / В В Bokhonov, M A Korchagin // Journal of Alloys and Compounds -2004 -V 368 -P 152-156

38 Consolidation and mechanical properties of metal and intermetalhc matrix nanocomposites pioduced using high-energy ball milling / V E Pamn, M A Korchagin, О 1 Lomovske at al // Физическая мезомеханика Спец выпуск-2004-1 7,4 2-С 49-52

39 Бохонов Б Б Самораспространяющийся высокотемпературный синтез квазикристаллов / Б Б Бохонов, М А Корчагин // Физика горения и взрыва-2004-Т 40, № 4-С 74-81

40 Реакции в металлической матрице синтез и свойства нанокомпозитов TiB2-Cu / Д В Дудина, О И Ломовский , М А Корчагин и др // Химия в интересах устойчивого развития -2004 -Т 12-С 319-325

41 Bokhonov В В formation of encapsulated molybdenum carbide particles by annealing mechanically activated mixtures of amorphous carbon with molybdenum / В В Bokhonov, M A Korchagin, Yu S Borisova // Carbon-2004 -V 42-P 2067-2071

42 Nanocomposites TiB2-Cu consolidation and erosion behavior / Y S Know, D V Dudina, M A Korchagin et al // Journal of Mater Science -2005 -Vol 40 -P 3491-3495

43 Electric eiosion behavior of nanocomposites / J S Kim, D V Dudina M A Korchagin et al // Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials -2005 -V 24-25 -P 727-730

44 Корчагин M А Синтез нанокомпозитов Т|В2-металлическая ¡матрица методом СВС в механически активированных смесях / М А Корчагин, Д В Дудина, О И Ломовский // Нанотехнология и физика функциональных нанокристаллических материалов -Екатеринбург УрО РАН, 2005 - № 1 -С 49-59

45 Разработка научных основ и технологий нанесения износостойких и защитных покрытий из порошковых нанокомпозитов на конструкционные материалы металлургического оборудования / В Е Панин, Н 3 Ляхов, М А Корчагин и др //Нанотехноло! ня и физика функциональных нанокристаллических материалов - Екатеринбург УрО РАН, 2005 -Ч 2-С 371-382

46 Синтез и электроэрозионные свойства нанокомпозитов TiB2-Cu / О И Ломовскии В И Мали, Д В Дудина и др /' Неорганические материалы -2006 -Т 42, № 7 -С 817-822

47 A synthetic route for metal-ceramic interpenetrating phase composites / J S Kim, Y S Know, О I Lomovsky et al // Materials Letters -2006 -Vol 60-P 3723-3726

48 Бохонов Б Б Получения стабильных икосаэдрических квазикристаллов с использованием сочетания методов механического сплавления и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Б Б Бохонов, М А Корчагин // Химия в интересах устойчивого развития-2006-Т 14-С 437-441

49 Разработка комбинированных технологий получения перспективных порошковых материалов, функциональных покрытий и поверхностных слоев с регулируемой нано- и микроструктурой / О П Солоненко, А Н Черепанов, М А Корчагин и др // Наука и нанотехнологии материалы научной сессии Президиума СО РАН -Новосибирск Изд-во СО РАН, 2007-С 186-198

50 Корчагин М А Использование самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и механической активации для получения нанокомпозитов / М А Корчагин, Д В Дудина // Физика горения и взрыва -2007 - Г 43 № 2 -С 58-71

51 Cold and detonation spraying of TiB2-Cu nanocomposites / D V Dudina, О I Lomovsky M A Korchagin et al // Materials Science Forum -2007-Vol 534-536 -P 1373-1376

52 Shock-wave synthesis of titanium diborid in copper matrix and compaction of TiB:-Cu nanocomposites / D V Dudina, О I Lomovasky,

M A Koichagin et al // Materials Science Foium -2007-Vol 534-536 P 921-924

Koichagin M A Application of self-piopagating high-lempeiatui synthesis and mechanical activation foi obtaining nanocomposites /MA Koichagin, D V Dudina // Combustion, Explosion and Shock Waves 2007 -Vol 43 -P 176-187

Подписано в печать 23 05 07 г Формат 60*84 1/16 Печать - ризография Услпл 1,86 Тираж 100 экз Заказ 2007 - №

Отпечатано в типографии АлтГТУ 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД№ 28-35 от 15 07 97 г

Введение.5.

Глава 1 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Макрокинетика и экспериментальные методы исследования механизма СВС процессов.23.

1.1. Макрокинетика структурообразования в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.23.

1. 2 Экспериментальные методики исследования процессов СВС.33.

1. 3. Материаловедение процессов СВС.37.

Глава 2 Разработка и применение методики скоростной дифрактометрии синхротронного излучения для исследования динамики фазовых превращений в процессах СВС.44.

2. 1. Актуальность получения информации о динамике фазовых превращений в процессах СВС.44.

2. 2. Характеристики синхротронного излучения.46.

2. 3. Конструкция дифрактометра синхротронного излучения.50.

2. 4. Результаты экспериментов на дифрактометре синхротронного излучения.56.

2. 5. Ограничения метода.65.

2. 6. Выводы по главе 2.68.

Глава 3 Разработка и применение модельной электронно-микроскопической методики для исследования начальных стадий взаимодействия компонентов СВС смесей.70.

3. 1. Обоснование необходимости разработки методики для исследования начальных стадий взаимодействия компонентов СВС смесей.70.

3.2. Методика экспериментов.71.

3.3. Методика приготовления образцов.75.

3. 4. Особенности инициирования взаимодействия реагентов в электронно-микроскопических образцах.78.

3.5. Исследование механизма взаимодействия реагентов в системе №-А1.85. 3. 5. 1. Существующие представления о составе продуктов и механизме взаимодействия реагентов в системе №-А1.85.

3. 5. 2 Результаты электронно-микроскопических исследований процесса взаимодействия никеля с алюминием.93.

3.6. Исследование механизма начальных стадий взаимодействия реагентов в системе Мо03-А1.114.

3. 7. Исследование механизма взаимодействия титана, ниобия и тантала с углеродом.130.

3. 7. 1. Существующие представления о составе продуктов и механизме взаимодействия реагентов.130.

3. 7. 2. Результаты электронно-микроскопического исследования взаимодействия титана, ниобия и тантала с углеродом.142.

3. 8. Исследование механизма взаимодействия в боридных системах.170.

3. 8. 1. Общая характеристика боридов и существующие представления о механизме их образования в режиме горения.170.

3. 8. 2. Результаты электронно-микроскопического исследования взаимодействия титана, гафния, ниобия и тантала с бором.183.

3. 8. 3. Обсуждение результатов и схема взаимодействия титана, гафния, ниобия и тантала с бором.195.

3. 9. Модель механизма взаимодействия компонентов СВС систем.199.

Развитие современной техники тесно связано с разработкой новых материалов способных работать в экстремальных условиях высоких температур и давлений, в агрессивных средах и при больших нагрузках. Большие возможности для получения таких материалов имеет разработанный в нашей стране метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Метод основан на использовании внутренней химической энергии исходных реагентов, выделяющейся в процессе образования продуктов реакции. Сущность метода состоит в том, что в образце, спрессованном из смеси исходных порошковых реагентов, локальным нагревом инициируется самораспространяющаяся волна синтеза в виде ярко светящегося фронта реакции, проходящего по всему образцу благодаря теплопередаче от горячих продуктов к исходным реагентам. В настоящее время методом СВС получают широкий спектр порошков, материалов и изделий, которые находят применение в ряде отраслей промышленности. Порошки тугоплавких карбидов, боридов, силицидов переходных металлов применяются в порошковой металлургии для создания безвольфрамовых твердых сплавов инструментального назначения и абразивной обработки материалов. Интерметаллиды и сплавы на их основе используются в аэрокосмической и медицинской промышленности. Созданы высокотемпературные нагреватели на основе СВС дисилицида молибдена, электроды для электроискровой наплавки, функционально-градиентные материалы и многое другое [1,2].

Метод СВС обладает рядом специфических особенностей, отличающих его от традиционных способов получения неорганических соединений. В первую очередь к ним следует отнести высокие температуры в волне горения (до 4500 К) и быстротечность процессов реагирования, протекающих при градиентах температуры до 106 К/с. Все это затрудняет изучение механизма взаимодействия реагентов в волне СВС. С другой стороны, малые времена синтеза, возможность управления процессом, известный эффект самоочистки от примесей, простота оборудования, незначительные энергозатраты, делают СВС весьма привлекательным по сравнению с традиционным печным способом.

Развитие технологических аспектов СВС нацелено на получение конечных изделий в одну технологическую стадию, включающую процесс горения. Это направление еще больше повышает требования к пониманию механизма взаимодействия реагентов в волне СВС. Однако по сравнению с гомогенными реакциями представления в этой области химической кинетики значительно менее развиты. Объясняется это большой сложностью и специфичностью данных реакционных систем, с одной стороны, и ограниченностью числа методик для их прямого экспериментального исследования, с другой. Главные специфические особенности СВС процессов заключаются в порошкообразности реагирующих веществ и наличии экстремально высоких скоростей нагрева реагентов. Оба эти фактора могут давать вклад в отличие механизма реагирования по сравнению с механизмом для массивных образцов в изотермических условиях. Специфичность смесей как реакционных систем связана, в частности, с наличием полостей и с малой

4 7 площадью контакта между частицами реагентов (от 10" до 10" от общей площади частиц). Это создает определенную физико-химическую обстановку протекания реакций и взаимосвязанных с ними процессов массопереноса. Кроме того, при взаимодействии в смесях порошков происходит непрерывное изменение площади контакта между реагирующими веществами. Только уже поэтому кинетические уравнения, выведенные для гомогенных систем, не могут применяться в общем случае для описания взаимодействия в смесях твердых веществ. Исключение здесь составляют реакции, протекающие при постоянной поверхности контакта реагирующих веществ (метод Тубанда). Поэтому изучение одной лишь объемной диффузии недостаточно для описания массообмена и, соответственно, механизма реакций в смесях твердых веществ [3, 4]. В настоящее время также хорошо известно, что экстремально высокие скорости нагрева реагирующих веществ могут существенно менять механизм взаимодействия.

Первоочередная задача при изучении механизма реакций в таких системах - разобраться в явлениях и процессах, протекающих в окрестности и на контактах отдельных частиц компонентов, т. к. именно эти явления определяют механизм взаимодействия, химический и фазовый состав образующихся продуктов. Прежде всего, это касается установления агрегатного состояния реагирующих веществ, природы транспортируемых частиц и способов их переноса, выяснения фазового состава промежуточных продуктов и последовательности стадий, через которые идет образование конечного продукта. Именно недостатком такой информации можно объяснить известный скептицизм по отношению к порошковым смесям, как объекту исследования механизма реакций между твердыми веществами [5, 6].

На момент начала разработки двух новых экспериментальных методик непосредственно из волны СВС получали лишь сведения о температуре с помощью микротермопар [7-12]. Начиналась разработка спектрально-оптических методов измерения температуры горения[13-15]. Представления о механизме взаимодействия реагентов в волне СВС во многом еще базировались на предположениях, подкрепленных, в лучшем случае, данными косвенных экспериментов, или были основаны на теоретических оценках, связывающих скорость горения с кинетическими параметрами реакций (которые также были неизвестны и подбирались исходя из заранее предположенных кинетических законов). Широко использовались аналогии из смежных областей [16]. Как правило, исследование изменений, происходящих в самих реагентах и в окрестности их контакта друг с другом, проводились на образцах после частичного или полного прохождения взаимодействия, с использованием ряда физических методов. Довольно часто использовался метод закалки, в надежде зафиксировать состояние образца, соответствующее условиям, при которых происходило реагирование [17-22]. Несомненна научная ценность полученной таким путем информации для построения физически обоснованных представлений о механизме реагирования. Однако всегда имеются опасения, что в ходе приготовления образцов возможна необратимая и, что самое главное, неконтролируемая потеря важных деталей изучаемого процесса. В частности, из-за того, что скорость закалки ниже требуемых значений. Скорость закалки даже при использовании жидкого аргона составляет всего ~ 10 К/с [1, 2]. К настоящему времени разработаны более совершенные методы закалки СВС образцов: струей воды, ударной волной, закалка в медном клине. Но и в этом случае скорость закалки не превышает 103 104 град/с. [2].

Все это показывает, что выяснение действительного механизма реагирования и образования структуры в волне СВС может быть сделано лишь на основании результатов специальных опытов, учитывающих реальную структуру образцов и существенную неизотермичность, с привлечением не одного, а ряда независимых методов, взаимно дополняющих друг друга. При этом принципиальное значение имеют методы, позволяющие следить за образованием фаз и продуктов в момент их возникновения в ходе изучаемого процесса в пространственных областях, как минимум, двух принципиально различных масштабов. Во- первых, из областей порядка размера частиц, составляющих порошковую реакционную систему, и во-вторых, из областей, не превышающих по размеру ширину реакционных зон непосредственно в волне СВС. ;

До конца 70-х годов прошлого века таких экспериментальных методов не было. С этой целью изменения такого положения были проведены исследования по разработке двух специальных методик исследования этих сложных процессов: - динамического рентгенофазового анализа на дифрактометре синхротронного излучения и модельной электронно-микроскопической методики.

Хорошо известно, что основные параметры СВС процессов (температуру и скорость горения) и состав продуктов можно регулировать изменением дисперсности реагентов, повышением начальной температуры или разбавлением реакционной смеси балластными добавками, в качестве которых, как правило, используются конечные продукты реакции [1, 2]. Кроме того, известны работы, в которых воздействие на параметры СВС осуществляется непосредственно по ходу процесса горения (магнитные и электромагнитные поля различной частоты [23-29], гравитационное воздействие при проведении экспериментов в невесомости или на центрифугах [30-32, 1, 2]). Однако во всех подобных исследованиях используются традиционные порошковые смеси. Переход к принципиально иной макро - и микроструктуре исходных образцов удается реализовать при переходе к пленочным образцам, состоящим из чередующихся слоев реагентов [33-37] (например, Тл и А1), или пирофьюзам [38]. Полученные в данных работах результаты свидетельствуют, что регулировать основные параметры горения, состав и структуру продуктов СВС можно только за счет изменения строения исходных образцов. Принципиально новые возможности в этом направлении исследований СВС процессов открывает использование предварительной механической активации (МА) исходных реакционных смесей в энергонапряженных планетарных шаровых мельницах и аттриторах. Реакционная смесь, первоначально состоящая из порошковых компонентов, после МА переходит в принципиально новое состояние-в совокупность частиц, состоящих из так называемых «слоистых композитов», или механокомпозитов. В результате реализующейся при активации интенсивной пластической деформации в образующихся композитах происходит значительное дисцергирование реагентов, многократно увеличивается площадь их контакта и создается высокая концентрация неравновесных дефектов и внутренних напряжений. Кроме того, на самых ранних этапах активации происходит разрушение оксидных слоев и адсорбированных пленок на частицах порошков, которые являются серьезным диффузионным барьером для начала химического взаимодействия реагентов. Особенно это существенно для СВС составов содержащих алюминий.

В последние 15-17 лет наблюдается растущий интерес к совмещению методов СВС и механической активации. Объясняется это тем, что механическая активация порошковых реакционных смесей позволяет существенно расширить возможности безгазового горения для высокотемпературного синтеза неорганических материалов. В частности, расширить концентрационные пределы горения, использовать для синтеза такие составы, которые в обычных условиях не горят, отказаться от необходимости прессования исходных образцов [39-41]. Кроме того, переход СВС системы в новое состояние, реализующийся при интенсивной пластической деформации в условиях механической активации, может способствовать лучшему пониманию механизма процессов протекающих в волне горения. С другой стороны, использование метода СВС в механохимии позволяет сократить время необходимое для получения целевого продукта с десятков (а иногда и сотен) часов до нескольких минут, что резко снижает возможность загрязнения продукта за счет натира материала со стенок барабанов и шаров мельницы.

Анализ литературных данных свидетельствует, что в настоящее время далеко не все возможности сочетания механической активации и СВС использованы, как в технологическом, так и в научном плане. Механизм влияния МА на гетерогенные реакции в волне безгазового горения еще не полностью объяснен. Остаются невыясненными соотношения и взаимосвязь между микроструктурными и энергетическими факторами механоактивации в СВС системах. Для исследования существующих в этой области вопросов в настоящей работе использовался ряд физических методов, в том числе и разработанные методики динамической дифрактометрии синхротронного излучения и электронной микроскопии.

Исследования по тематике диссертационной работы проводились в рамках тем научно-исследовательских работ Института химии твердого тела и механохимии СО РАН и междисциплинарных интеграционных проектов: 2.4.1.7, 2.4.2.3 Разработка методов получения и использования порошковых материалов (Пост. ГКНТ № 882 от 20.09.79, РАН СССР № 10103-711 от 15.01.80); 2.17.7.4 Синтез новых и модифицирование свойств существующих неорганических соединений и материалов с использованием методов химии твердого тела и поиски путей их применения в технике: а) Создание и освоение прогрессивных технологических процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и оборудования для производства тугоплавких неорганических соединений, материалов и изделий на их основе (Пост. Госплана и ГКНТ от 31.12.81. № 281/522, Программа 0.72.03. Задание 04.03.Н1., 05.03.Н1. РАН СССР № 10103-289 от 24.02.82.); 2.17.7.1. Создание теоретических основ и принципов моделирования процессов зарождения и роста моно-и поликристаллических фаз (План сотр. с АН БНР, РАН СССР № 10106-1134 от 23.07.80.);Программа СО РАН № 8 «Изучение химического строения, реакционной способности соединений, кинетики и механизмов химических реакций»; Интеграционный проект СО РАН № 45 «Разработка принципов мезомеханики поверхности и внутренних границ раздела, и конструирования на их основе новых градиентных конструкционных материалов» (2000-2002г.г.); Интеграционный проект СО РАН № 93 «Разработка принципов и технологии создания наноструктурного состояния в поверхностных слоях и внутренних границах раздела высокоресурсных конструкционных и функциональных материалов» (2003-2005 гг.); Интеграционная комплексная программа РАН 8.15 «Фундаментальные проблемы физики и химии наноразмерных систем и наноматериалов» (2002-2005 гг.).

Из выше сказанного определились цель и задачи диссертационной работы:

Цель диссертационной работы.

Решение актуальной научно-практической проблемы по исследованию механизма взаимодействия компонентов СВС-систем с использованием динамической дифрактометрии синхротронного излучения и модельной электронно-микроскопической методики. Разработка научных основ способа получения композиционных материалов с металлическими и интерметаллическими матрицами, упрочненных наноразмерными частицами керамической фазы, основанного на объединении возможностей предварительной механической активации реакционных смесей в планетарной шаровой мельнице и метода СВС. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Разработана методика исследования динамики фазовых превращений протекающих при горении СВС систем, основанная на использовании динамической дифрактометрии синхротронного излучения.

2. Разработана модельная электронно-микроскопическая методика, основанная на непосредственном (in situ) исследовании процесса взаимодействия компонентов СВС составов на контакте отдельных частиц, составляющих реакционную смесь.

3. Исследованы фазовые и морфологические превращения при взаимодействии реагентов традиционных СВС смесей с использованием разработанных методик.

4. Исследовано влияния интенсивной пластической деформации, реализующейся при механической активации СВС составов в планетарной шаровой мельнице, на основные параметры волны горения, состав и структуру продуктов СВС.

5. Изучены отличия механизма взаимодействия реагентов в порошковых и механически активированных СВС составах.

Научная новизна:

Полученные в работе результаты способствуют расширению представлений о механизме взаимодействия реагентов СВС-систем. В первую очередь это относится к результатам исследования динамики образования первичных продуктов на границе раздела реагентов и установлению их фазового состава. Принципиальное значение для теории горения СВС составов имеет впервые установленный факт, что образование конечных продуктов горения не может быть ведущей стадией волны горения.

Среди полученных результатов основными и новыми являются:

1. С использованием дифрактометра синхротронного излучения впервые получены прямые экспериментальные данные о динамике фазовых превращений в процессах СВС. Установлено, что во всех исследованных составах систем Ni-Al, Pb02-W02 и Hf-B наблюдается значительное запаздывание в образовании фазы конечного продукта относительно переднего фронта волны горения. Полученный результат свидетельствует о многостадийности химических превращений в волне горения этих гетерогенных систем.

2. С использованием электронно-микроскопической методики впервые получены данные о начальных стадиях взаимодействия реагентов в системах: Ni-Al, Ti-Ni, Ti-BN, Ti-C, Ta-C, Ti-B, Nb-B, Ta-B, Hf-B, Ni-Si, M0O3-AI, Fe203-Al, Al-Si, Al-Sn, Au-Si, Ag-Si, Cu-Si, Al-(Ál+40 мас.% Cu). При этом удается не только визуализировать процесс реагирования на контакте компонентов в динамике, но и непосредственно определять фазовый состав образующихся продуктов и их распределение в реакционной зоне, формирующейся вокруг отдельной частицы.

3. На основании результатов полученных с помощью разработанных методик предложена схема механизма взаимодействия в реальных СВС составах с участием жидкой фазы, согласно которой между реагентами, один из которых расплавлен, или покрыт эвтектикой, образуется слой первичных продуктов за счет диффузии атомов жидкой фазы в твердую. После достижения этим слоем определенной ширины (порядка 1 мкм), начинается его поглощение жидкой фазой и одновременно с другой стороны (т.е. на границе с твердым компонентом) продолжается его нарастание, так что этот слой начинает перемещаться, сохраняя практически постоянную толщину, в твердый компонент, увлекая за собой жидкую фазу. Поглощение сопровождается растворением слоя первичных продуктов в жидкой фазе. Конечный продукт реакции образуется на более поздних стадиях взаимодействия путем кристаллизации из расплава по мере насыщения одного компонента (а именно жидкого) атомами второго (твердого).

4. Впервые установлено, что при использовании предварительной механической активации СВС составов в энергонапряженной планетарной шаровой мельнице зависимости скорости и температуры горения от времени активации имеют вид кривых с максимумом. Установлено, что восходящие участки этих зависимостей связаны с процессами образования из порошковых смесей механокомпозитов, в которых происходит диспергирование реагентов до нанометровых размеров, многократно увеличивается площадь их контакта и создается высокая концентрация неравновесных дефектов и внутренних напряжений. Снижение скорости и температуры горения после максимума связано с началом образования продуктов взаимодействия уже при механической активации и повышением температуры в барабанах мельницы при увеличении времени активации, что приводит к отжигу ранее созданных неравновесных дефектов и внутренних напряжений в образцах.

5. Определены режимы предварительной механической активации реакционных смесей, позволившие впервые реализовать твердофазный режим горения даже в составе с таким легкоплавким реагентом как алюминий. В частности установлено, что для состава №+13мас.%А1 достаточно 2,5-КЗ минутной активации в используемой планетарной шаровой мельнице АГО-2 для реализации твердофазного режима горения.

6. Установлено, что при твердофазном режиме СВС исследованных составов отжиг неравновесных дефектов и внутренних напряжений в механически активированных образцах приводит к невозможности инициирования горения.

7. Предложена схема механизма взаимодействия реагентов в активированных составах, согласно которой при твердофазном горении имеет место эффект обратной закалки неравновесных дефектов и внутренних напряжений, созданных в результате механической активации. В результате этого химическое взаимодействие реагентов в ведущей зоне волны твердофазного горения происходит в особых условиях, когда атомы в решетках реагентов находятся в возбужденном, подвижном состоянии, связанным с отжигом большого числа неравновесных дефектов и внутренних напряжений. Образование в данных условиях аномально интенсивных потоков дефектов и обуславливает чрезвычайно большие скорости твердофазного массопереноса в реагентах даже при сравнительно невысоких температурах в ведущей зоне волны горения, их высокую химическую активность.

8. Разработаны научные основы способа получения порошковых нанокомпозитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы и содержащих в качестве упрочняющей фазы наноразмерные керамические частицы, заключающегося в предварительной механической активации реакционной смеси, последующем СВС и дополнительной активации продуктов горения.

9. Установлено, что при получении композитов с матрицами из интерметаллидов, компоненты которых могут сами взаимодействовать в режиме СВС, более целесообразно использовать в качестве матрицы не готовые интерметалл иды, а брать смеси исходных реагентов. После предварительной механической активации реакционной смеси интерметаллиды матрицы и частицы упрочняющей фазы образуются в одном СВС процессе.

10. Установлено, что при компактировании объемных материалов из порошковых нанокомпозитов сохранение наноразмерности частиц упрочняющей фазы достигается при одновременном воздействии на образец давления и температуры, исключающих плавление матрицы. Наличие жидкой фазы при спекании приводит к агломерации и существенному росту частиц керамической фазы. Плотные компакты с максимальным сохранением размера упрочняющей фазы получены спеканием постоянным током в импульсном режиме и взрывным компактированием. Практическая значимость работы

• Впервые разработана и внедрена в практику методика экспериментальных исследований динамики фазовых превращений, протекающих при горении СВС составов, основанная на использовании скоростной дифрактометрии синхротронного излучения. В настоящее время помимо Сибирского центра синхротронного излучения данная методика успешно и широко используется для исследования механизма СВС процессов и в других центрах синхротронного излучения. (США, Франция, Япония).

• Впервые разработана и внедрена в практику методика исследования механизма начальных стадий взаимодействия компонентов СВС составов, основанная на непосредственном электронно-микроскопическом наблюдении динамики взаимодействия реагентов. Разработанная методика позволяет не только визуализировать процесс реагирования на контакте компонентов, но и непосредственно определять (с помощью микродифракции и темнопольного изображения) фазовый состав образующихся продуктов и их распределение в реакционной зоне, формирующейся в окрестности отдельной частицы.

• Полученные с помощью разработанных методик экспериментальные данные позволили предложить схему механизма взаимодействия реагентов в волне горения СВС систем и вывести соответствующее кинетическое уравнение. Данная модель использовалась в теоретических работах для описания механизма СВС процессов.

• Использование предварительной механической активации СВС составов позволяет расширить концентрационные пределы реализации безгазового горения, использовать для синтеза такие составы, которые в обычных условиях порошковых смесей не горят, отказаться от необходимости прессования исходных образцов. Предварительная механическая активации реакционных смесей позволяет реализовать твердофазный режим горения даже в составах с таким легкоплавким реагентом как алюминий. Продукты твердофазного СВС имеют нанометровые размеры зерна.

• Разработан новый метод получения порошковых композитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы и содержащих в качестве упрочняющей фазы наноразмерные керамические частицы. Данный метод заключается в кратковременной предварительной механической активации смеси порошковых реагентов в планетарной шаровой мельнице, последующим СВС, и дополнительной активации продуктов СВС.

• С помощью компактирования взрывом нанокомпозитных порошков состава Си+10мас.%ТлВ2 получены электроды, испытания которых на модельном коаксиальном ускорителе при нагрузках в 180 к А и длительности каждого разряда в 50 мкс, показали десятикратное увеличение ресурса по сравнению со стандартными медными электродами. Поведение нанокомпозиционного материала в условиях электрической эрозии сильноточного дугового разряда указывает на возможность создания нового класса эрозионно-стойких материалов, принципиально отличающихся механизмом деградации и имеющих повышенный ресурс работы. Нанокомпозитные электроды могут составить альтернативу традиционным электродным материалам - меди и композитам на ее основе, получаемым компактированием смесей микронных порошков.

На защиту выносятся:

1. Методика исследования фазовых превращений, протекающих при горении СВС систем, основанная на использовании динамической дифрактомерии синхротронного излучения

2. Модельная электронно-микроскопическая методика, основанная на непосредственном (in situ) исследовании процесса взаимодействия компонентов СВС составов.

3. Модель механизма взаимодействия компонентов СВС составов, основанная на экспериментальных результатах полученных при исследовании реагирования в реальном времени.

4. Результаты исследования влияния механической активации реакционных смесей, на основные параметры волны горения, состав и структуру продуктов СВС.

5. Метод получения порошковых нанокомпозитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы и содержащих в качестве упрочняющей фазы наноразмерные керамические частицы.

Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, теоретическом и методическом- обосновании путей их реализации, обработке результатов и их интерпретации. На отдельных этапах работы в ней принимали участие В.А. Подергин, В.В. Александров, Б.Б. Бохонов, Д.В.Дудина, Н.З. Ляхов, В.А. Неронов, , Б.П. Толочко, С.Н. Гусенко, М.Р. Шарафутдинов, Т.Ф. Григорьева, Н.А.Тукало, H.A. Зайцева и другие сотрудники ИХТТМ СО РАН и ИЯФ СО РАН. Апробация работы

Основные результаты докладывались на следующих конференциях и симпозиумах:

1. Всесоюзная конференция "Металлотермические процессы в химии и металлургии" (Новосибирск, 1971 г.);

2. II и III Всесоюзные конференции по технологическому горению

Черноголовка, 1978 г. и 1981 г.);

3. VI, VII, VIII и XII Всесоюзные симпозиумы по горению и взрыву (Алма-Ата, 1980 г.; Черноголовка, 1983 г.; Ташкент, 1986 г.; Черноголовка, 2000 г.);

4. I, V и VI Международные симпозиумы по СВС (Алма-Ата, 1991 г.; Москва, 1999 г.; Хайфа, 2000 г.);

5. III Всесоюзная школа-семинар "Теория и практика СВС -процессов" (Кировакан, 1979 г.);

6. Всесоюзная конференция "Диффузия, сорбция и фазовые превращения в процессах восстановления металлов" (Москва, 1978 г.);

7. Всесоюзная конференция "Применение новых электронно-микроскопических методов в технологии, кристаллографии и минералогии" (Звенигород, 1980 г.);

8. Всесоюзный семинар "Методы получения, физико-химические свойства и применения боридов, силицидов и сплавов на их основе" (Киев, 1982 г.);

9. VI Всесоюзная конференция "Методы промышленного получения, свойства и области применения тугоплавких карбидов, сплавов и композиций на их основе" (Волжский, 1982 г.);

10. Всесоюзное совещание по кинетике и механизму реакций в твердом теле (Кемерово, 1981 г.);

11.11 Всесоюзный семинар "Дисперсные крйсталлические порошки в материаловедении" (Киев, 1982 г.);

12. V тематическая сессия научного совета ГКНТ СССР по проблеме "Теория и практика процессов СВС" (Одесса, 1982 г.);

13. Всесоюзный симпозиум "Методы электронной микроскопии и дифракции электронов в исследовании образования, структуры и свойств твердых тел" (Звенигород, 1983 г.);

14. Всесоюзные совещания по использованию синхротронного излучения (Новосибирск, 1980 г., 1982 г. и 1984 г.);

15. Международная школа-семинар "Современные проблемы тепло- и массообмена в химической технологии" (Минск, 1986 г.);

16. IV Всесоюзная школа -семинар "Поверхностные явления в расплавах и дисперсных системах" (Грозный, 1988 г.);

17. Всесоюзная конференция "Синхротронное излучение - новые возможности рентгеновской дифрактометриц" (Новосибирск, 1987 г.);

18.11 и IV национальные конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучения, нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва, 1999 г., 2003 г.);

19. XII Национальная конференция по использованию синхротронного излучения (СИ -98), (Новосибирск, 1998 г.);

20. V Всероссийская конференция "Физикохимия ультрадисперсных систем" (Москва,2000 г.);

21. Международный семинар "Мезоструктура" (Санкт-Петербург, 2001 г.);

22.2nd International Conference on Mechanochemistry and Mechanical Activation (Novosibirsk, 1997 г.);

23. International Conference "Fundamental Bases of Mechanochemical Technologies" (Novosibirsk, 2001 г.);

24. Всероссийская конференция "Процессы горения и взрыва в физикохимии и технологии неорганических материалов" (Москва. 2002 г.);

25. XIV Российской конференции по использованию синхротронного излучения (Новосибирск, 2002 г.);

26. International Symposium on Metastable Mechanically Alloyed and Nanocrystalline Materials "ISMANAM'02" (Seoul, 2002 г.);

27. Russian -Israel Conference "The optimization of composition, structure and properties of metals, oxides, composites, nano - and amorphous materials", (Ekaterinburg, 2002 г.);

28.7th Korea -Russian International Symposium on Science and Technology (Ulsan, South Korea, 2003 г.);

29. International Workshop "Mesomechanics: Fundamentals and Applications" (MESO'2003) and VII International Conference "Computer -Aided Design of Advanced Materials and Technologies" (Tomsk, 2003 г.);

30. International Conference "Mechanochemical Synthesis and Sintering" (Novosibirsk, 2004 г.);

31. VI Международная конференция "Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем)" (Томск, 2002 г.);

32.10th АРАМ topical seminar "Nanoscience and Nanotechnology" and 3r Conference "Materials of Siberia" (Novosibirsk, 2003 г.);

33.4th International Conference on Mechanochemistry and Mechanical

Alloying (Braunschweig, 2003 г.); th

34.11 International Symposium on Metastable, Mechanically Alloyed and Nanocrystalline Materials (Sendai, Japan, 2004 г.);

35.1 M Всероссийская конференция по наноматериалам (Москва, 2004 г.); th

36.8 Korea -Russia International Symposium on Science and Technology (KORUS-2004, Tomsk, 2004 г.);

37. International Workshop "High Energy Density Hydrodynamics" (Novosibirsk, 2004 г.);

38. Ill Международный семинар "Наноструктурные материалы -2004: Беларусь-Россия" (Минск, 2004 г.);

39.Х Международная конференция "Нанотехнология и физика функциональных нанокристаллических материалов" (Екатеринбург, 2005 г.);

40.5th International Conference on Mechanochemistry and Mechanical Alloying (INCOME-2006, Novosibirsk, 2006 г.).

41.11 Всероссийская конференция по наноматериалам. ("НАНО-2007", Новосибирск, 2007 г.).

Публикации. Основные результаты работы изложены в 87 статьях в отечественных и зарубежных журналах, из них 53 работы опубликованы в изданиях рекомендованных ВАК для докторских диссертаций, одной монографии и 60 тезисах докладов всероссийских и международных конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Материал работы изложен на 421 странице, включает 120 рисунков, 5 таблиц, библиографию из 500 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана экспериментальная методика изучения динамики фазовых превращений в волне горения СВС составов, основанная на использовании дифрактометра синхротронного излучения рентгеновского диапазона. С помощью этой методики впервые получены экспериментальные данные о динамике фазовых превращений при горении СВС составов.

2. Разработана экспериментальная методика, основанная на непосредственном (in situ) электронно-микроскопическом наблюдении самых начальных стадий взаимодействия компонентов СВС составов. Методика позволяет не только визуализировать процесс реагирования на контакте компонентов, но и непосредственно определять (с помощью микродифракции и темнопольного изображения) фазовый состав образующихся продуктов и их распределение в реакционной зоне, формирующейся в окрестности отдельной частицы.

3. На основании результатов полученных с помощью разработанных методик предложена схема механизма взаимодействия в реальных СВС составах с участием жидкой фазы, согласно которой между реагентами, один из которых расплавлен, или покрыт эвтектикой, образуется слой первичных продуктов за счет диффузии атомов жидкой фазы в твердую. После достижения этим слоем определенной ширины (порядка 1 мкм), начинается его поглощение жидкой фазой и одновременно с другой стороны (т.е. на границе с твердым компонентом) продолжается его нарастание, так что этот слой начинает перемещаться, сохраняя практически постоянную толщину, в твердый компонент, увлекая за собой жидкую фазу. Поглощение сопровождается растворением слоя первичных продуктов в жидкой фазе. Конечный продукт реакции образуется на более поздних стадиях взаимодействия путем кристаллизации из расплава по мере насыщения одного компонента (а именно жидкого) атомами второго (твердого).

4. Установлено, что при использовании предварительной механической активации СВС составов в энергонапряженной планетарной шаровой мельнице зависимости скорости и температуры горения от времени активации имеют вид кривых с максимумом. Восходящие участки этих зависимостей связаны с процессами образования из порошковых смесей механокомпозитов, в которых происходит диспергирование реагентов до нанометровых размеров, многократно увеличивается площадь их контакта и создается высокая концентрация неравновесных дефектов и внутренних напряжений. Снижение скорости и температуры горения после максимума связано с началом образования продуктов взаимодействия уже при механической активации и повышением температуры в барабанах мельницы при увеличении времени активации, что приводит к отжигу ранее созданных неравновесных дефектов и внутренних напряжений в образцах.

5. Установлено, что с помощью предварительной механической активации СВС смесей удается реализовать твердофазный режим горения даже в составах с таким легкоплавким реагентом как алюминий. Продукты твердофазного СВС имеют нанометровые размеры зерна.

6. Установлено, что при твердофазном режиме СВС отжиг дефектов и внутренних напряжений в механически активированных образцах приводит к невозможности инициирования горения.

7. Разработаны научные основы способа получения порошковых нанокомпозитов, состоящих из металлической или интерметаллической матрицы и содержащих в качестве упрочняющей фазы наноразмерные керамические частицы, заключающегося в предварительной механической активации реакционной смеси, последующем СВС и дополнительной активации продуктов горения.

8. Установлено, что при получении композитов с матрицами из интерметаллидов, компоненты которых могут сами взаимодействовать в режиме СВС, более целесообразно использовать в качестве матрицы не готовые интерметаллиды, а брать смеси исходных реагентов. После предварительной механической активации реакционной смеси интерметаллиды матрицы и частицы упрочняющей фазы образуются в одном СВС процессе.

9. Установлено, что при компактировании объемных материалов из порошковых нанокомпозитов сохранение наноразмерности частиц упрочняющей фазы достигается при одновременном воздействии на образец давления и температуры, исключающих плавление матрицы. Наличие жидкой фазы при спекании приводит к агломерации и существенному росту частиц керамической фазы. Плотные компакты с максимальным сохранением размера упрочняющей фазы получены спеканием постоянным током в импульсном режиме и взрывным компактированием.

10. С помощью компактирования взрывом нанокомпозитных порошков состава Cu+10мас.%Т1В2 получены электроды, испытания которых на модельном коаксиальном ускорителе при нагрузках в 180 кА и длительности каждого разряда в 50 мкс, показали десятикратное увеличение ресурса по сравнению со стандартными медными электродами.

5. 5. Заключение и выводы по главе 5

На примере системы ТлВ2-Си исследованы особенности получения упрочняющей фазы в металлической матрице сочетанием методов механической активации и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Показано, что проведение реакции в матрице позволяет существенно повысить дисперсность продукта. Для образования композита, содержащего наноразмерные частицы диборида титана, распределенные в медной матрице, решающее значение имеет механическая активация порошковой смеси реагентов и продукта СВС-реакции.

Реакции в металлических матрицах при определенных условиях их проведения оказываются перспективными для получения нанокомпозитов. Синтез в матрице сочетанием СВС и механической активации дает широкие возможности управления параметрами реакции - температурой и скоростью горения, содержанием и размером частиц упрочняющей фазы. Показано, что предложенный метод синтеза, может быть использован для получения нанокомпозитов как с металлическими, так и с интерметаллическими матрицами. В качестве упрочняющей фазы могут выступать различные тугоплавкие соединения, обладающие значениями теплот образования, достаточными для осуществления реагирования в режиме СВС.

Синтез нанокомпозитов с уникальными микроструктурами создает благоприятную почву для исследований процессов роста и агломерации наночастиц в матрице при их значительном объемном содержании. На примере системы Т1В2-Си показано, что эволюция наноструктуры полученных композитов при компактировании может приводить к получению различных микроструктур в объемных материалах в зависимости от способа воздействия.

При использовании неравновесных методов компактирования и спекания удается свести к минимуму процессы роста частиц и получить объемные материалы с наноразмерными включениями или наноструктурным каркасом, проявляющие высокие прочностные характеристики.

Поведение нанокомпозиционного материала Т1В2-Си в условиях электрической эрозии сильноточного дугового разряда указывает на возможность создания нового класса эрозионностойких материалов, принципиально отличающихся механизмом деградации и имеющих повышенный ресурс работы. Нанокомпозиционные электроды могут составить альтернативу традиционным электродам из компактной меди и композитам на ее основе с размером зерна 10-100 мкм.

В настоящее время проводятся эксперименты по холодному газодинамическому, детонационному и кумулятивному напылению покрытий с использованием нанокомпозитных порошков [496-500]. Во всех этих экстремальных способах напыления в качестве прекурсоров используются только заранее приготовленные порошковые материалы. Напыление смесями исходных реагентов практически невозможно, так как в условиях высокоскоростных потоков происходит их сепарация. С целью изменения такого положения предложено использовать в качестве прекурсоров нанокомпозитные порошки и механокомпозиты. Причем очень перспективным может оказаться напыление покрытий не конечными нанокомпозитными порошками, а механически активированной смесью исходных реагентов, то есть после первой стадии разработанного способа. В этом случае СВС будет проходить в крайне неравновесных условиях высокоскоростных и высокотемпературных газовых потоков. Это направление может привести к получению принципиально новых материалов и структур покрытий.

1. Мержанов А.Г. Процессы горения и синтез материалов / Под ред. В.Т. Телепы, А.В.Хачояна. Черноголовка: изд-во ИСМАН. 1998.-512 с.

2. Мержанов А.Г. Твердопламенное горение. Черноголовка, ИСМАН. -2000. 224 с.

3. Будников П.П., Гинстлинг A.M. Реакции в смесях твердых веществ. -3-е изд. М.: 1971,-488 с.

4. Александров В.В., Система элементарных моделей механизма реакции в смесях твердых веществ.// Изв. СО АН СССР, сер. Хим. наук. 1977. -№7.-вып. 3.-с. 59-67.

5. Хауфе К. Реакции в твердых телах и на их поверхности, т. 1. М.: ИЛ. -1963.-415 с.

6. Xardel К. Mechanism of Reactions in the Solid State. // Angewandte Chemie Intern. 1972. - vol. 11. - p. 173-182.

7. Зенин A.A., Мержанов А.Г., Нерсисян Г.А. Распределение температуры в стационарной волне синтеза боридов некоторых металлов. // Тез. докл. II Всесоюзной конференции по технологическому горению. ОИХФ АН СССР. 1978. - с. 5-6.

8. Маслов В.М., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Экспериментальное определение максимальных температур процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. //Физика горения и взрыва 1978. - т. 14. - №5. - с. 79-85.

9. Зенин A.A., Нерсисян Г.А. Тепловая структура волны СВС, механизм и макрокинетика высокотемпературного неизотермического взаимодействия элементов в системах Ti Si и Zr - Si. Черноголовка, 1980. - 28с. (Препринт /ОИХФ АН СССР).

10. Зенин A.A., Мержанов А.Г., Нерсисян Г.А. Исследование структуры тепловой волны в СВС-процессах на примере синтеза боридов. -Черноголовка, 1980. 27 с. (Препринт /ОИХФ АН СССР).

11. П.Зенин A.A., МержановА.Г., Нерсисян Г.А. Исследование структуры тепловой волны в СВС-процессах (на примере синтеза боридов) // Физика горения и взрыва. 1981. - т. 17. - №1. - с. 79-90.

12. Нерсисян Г.А. Исследование структуры волны горения, механизма и макрокинетики самораспространяющегося высокотемпературного синтеза боридов, силицидов и гидридов перезодных металлов. Автореф. Дис. .канд. хим.наук. Ереван, 1980. - 20 с.

13. И.Андреев A.A., Мальцев В.М., Селезнев В.А. Оптико-энергитические характеристики волны горения некоторых безгазовых составов. //Тез. докл. II Всесоюзной конференции по технологическому горению. Черноголовка, ОИХФ АН СССР. 1978. - с. 6-8.

14. Н.Азатян Т.С., Мальцев В.М., Мержанов А.Г., Селезнев В.А. Спектрально-отическое исследование механизма горения смесей титана с углеродом. // Физика горения и взрыва. 1977. - т. 13. - №2. -с. 186-188.

15. Подергин В.А., Кизимов Ю.А., Иванова Т.А. Спектроскопическое исследование горения металлотермических смесей и измерение температуры. // В сб.: Металлотермические процессы в химии и металлургии. Новосибирск: «Наука». 1971. - с. 158-165.

16. Александров В.В., Корчагин М.А. О механизме и макрокинетике реакций при горении СВС систем. // Физика горения и взрыва. - 1987. - № 5. - с. 55-63

17. Шкиро В.М., Доронин В.Н., Боровинская И.Н. Исследование концентрационной структуры волны горения системы титан-углерод. // Физика горения и взрыва. 1980. - т. 16. - №4. - с. 13-18.

18. Найбороденко Ю.С. Закономерности и механизм реакционного спекания и безгазового горения смесей металлических порошков. Автореф. Дис.канд.физ.-мат.наук. Томск, 1974. - 17 с.

19. Найбороденко Ю.С., Итин В.И. Исследование процесса безгазового горения смеси порошков разнородных металлов. I. Закономерности и механизм горения. Физика горения и взрыва. - 1975.- т. 11.- №3. - с. 343-353.

20. И.Боровинская И.П., Мержанов А.Г., Новиков Н.П., Филоненко А.К. Безгазовое горение смесей порошков переходных металлов с бором. -Физика горения и взрыва. 1974. - т. 10 - №1. - с. 4-15.

21. Итин В.И., Братчиков А.Д., Доронин В.Н., Пребытков Г.А. Формирование продуктов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в системах Ti Ni и Ti - Со. // Изв. ВУЗов. Физика. - 1981. - №12. - с. 75-78.

22. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В. Влияние магнитного поля на электродвижущую силу горения. // Физика горения и взрыва. 1999. -т. 35. -№ 1. — с. 22-26.

23. Кирдяшкин А.И., Максимов Ю.М., Корогодов B.C. и др. Неравновесные электрофизические явления в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. // ДАН. -2001.-т. 381. -№ 1. — с. 22-26.

24. Максимов Ю.М., Кирдяшкин А.И., Корогодов B.C. и др. Генерация и перенос электрического заряда при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе на примере системы Со S. // // Физика горения и взрыва. - 2000. - т. 36. - № 5. - с. 130-133.

25. Морозов Ю.Г., Кузнецов М.В., Нерсесян М.Д., Мержанов А.Г. Электрохимические явления в процессах самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. // ДАН. 1996. - т. 351. - № 6. - с. 780782.

26. Морозов Ю.Г. Электрофизические и электрохимические аспекты СВС-процессов. // Труды Всероссийской конференции «Процессы горения и взрыва в физикохимии и технологии неорганических материалов». Черноголовка: ИСМАН. 2002. - с. 274-278.

27. Кирдяшкин А.И., Поляков В.А., , Корогодов B.C., Максимов Ю.М. Нетепловые эффекты электрического поля в процессах СВС. // Там же.-с. 172-173.

28. Максимов Ю.М., Кирдяшкин А.И., Смоляков В.К. и др. Особенности реакций СВС в электрическом и магнитном полях. / Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика. Черноголовка: «Территория». 2001. - с. 215-235.

29. Merzhanov A.G., Rogachev A.S., Sanin V.N., Sytschev A.E. Gravity-induced effects in the microstructure formation of SHS-products// Book of Abstracts of V International Symposium on SHS.ISMMS RAS, Chernogolovka. 1999. - p. 109-110.

30. Merzhanov A.G., Rogachev A.S., Sytschev A.E. Gasless SHS in microgravity//Ibidem, p. 103.

31. Юхвид В.И. Жидкофазные СВС-процессы и литые материалы. / Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика. Черноголовка: «Территория». 2001. - с. 252-275.

32. Мягков В.Г., Быкова JI.E. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез в тонких пленках. // ДАН. 1997. т. 354. - № 6. - с. 777-779.

33. Григорян А.Э., Елистратов Н.Г., Ковалев Д.Ю. и др. Автоволновое распространение экзотермических реакций в Ti А1 многослойных тонких пленках. // ДАН. - 2001. - т. 381. - № 3. - с. 283-285.

34. Grigoryan E.N., Elistratov N.G., Kovalev D.Yu., et al. Same feature of gasless combustion and product structure formation in the nano-scale multilayered intermetallic films. // В ook of Abstract of the VI Intern. Symp.

35. On Self Propagating High - Temperature Synthesis, Haifa, Israel.-2002.-p. 50.

36. Мягков В.Г., Быкова JI.E., Бондаренко Г.Н. Твердофазные реакции, самораспространяющийся высокотемпературный синтез и мартенситный переход в Ti Ni тонких пленках. //Там же, с. 282-286.

37. Итин В.И., Найбороденко Ю.С., Братчиков А.Д. Исследование горения композиционных металлических систем. // Физика горения и взрыва. -2001.- т. 37.-№4.-с. 69-72.

38. Korchagin М.А., Grigorieva T.F., Barinova А.Р., Lyakhov N.Z. The effect of mechanical treatment on the rate and limits of combustion in SHS processes. // Int. J. of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. , 2000.-v. 9.-№3. p. 307-320.

39. Корчагин M.A., Григорьева Т.Ф., Баринова А.П., Ляхов Н.З. Твердофазный режим самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. // Докл. АН. 2000. - т. 372. - № 1.-е. 40-42.

40. Григорьева Т.Ф., Корчагин М.А., Баринова А.П., Ляхов Н.З. Влияние механохимической активации на концентрационные границы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. // ДАН. -1999. т.369. - № 3. - с. 345-347.

41. Хайкин Б.И., Мержанов А.Г. К теории распространения фронта химической реакции.// Физ. гор. и взрыва. 1966. т.2, №3, с.36 43.

42. Мержанов А.Г., Хайкин Б.И. Некоторые вопросы теории распространения экзотермической реакции в конденсированной фазе.//

43. Металлотермические процессы в химии и металлургии. Новосибирск: Наука, 1971 с. 26-31.

44. А л ду шин А.П., Мержанов А.Г., Хайкин Б.И. О некоторых особенностях горения конденсированных систем с тугоплавкими продуктами реакции. // Докл. АН СССР. 1972,- т.204.-№ 5.-е. 1139 -1142.

45. Алдушин А.П., Мартемьянова Т.М., Мержанов А.Г. Распространение фронта экзотермической реакции в конденсированных смесях при взаимодействии компонентов через слой тугоплавкого продукта. // Физика горения и взрыва.- 1972.-T. 8.- № 2.- с. 202 -212.

46. Алдушин А.П., Мартемьянова Т.М., Мержанов А.Г. Автоколебательное распространение фронта горения в гетерогенных конденсированных средах. // Физика горения и взрыва, 1973.-т. 9.- № 5.- с.613 -626.

47. Мержанов А.Г. К теории безгазового горения. Черноголовка.-1973. Препринт ОИХФ АН СССР.

48. Шкадинский К.Г., Хайкин Б.И., Мержанов А.Г. Распространение пульсирующего фронта экзотермической реакции в конденсированной фазе.// Физика горения и взрыва.-1971.-т.7.-№ 1.-е. 19 -28.

49. Итин В.И., Найбороденко Ю.С. Высокотемпературный синтез интерметаллических соединений. Томск: Изд- во ТГУ.-1989.

50. Мержанов А.Г. Новые элементарные модели горения второго рода. ДАН СССР.-1977.-т. 233.-№ 6.-е. 1130- 1133.

51. Алдушин А.П., Мержанов А.Г. Безгазовое горение с фазовыми превращениями. ДАН CCCP.-1977.-t. 236.-№ 5.-е. 1133 1136.

52. Некрасов Е.А., Тимохин A.M., Пак А.Т. К теории безгазового горения с фазовыми превращениями. // Физика горения и взрыва.-1990.- т.26.-№5.-с. 79-85.

53. Ковалев О.Б., Фомин В.М. К теории межфазного взаимодействия в смеси реагирующих металлических порошков. // Физика горения и взрыва.-2002.-т. 38.-№ 6.-C.55 65.

54. Евстигнеев В.В., Филимонов В.Ю., Краснощеков C.B. О критических условиях самовоспламенения гетерогенных конденсированных систем при наличии фазовых превращений.// Физика горения и взрыва.-2001 .т. 37-№6.-с.61-65.

55. Худяев С.И., Столин A.M., Маклаков C.B. Тепловой взрыв в условиях фазового превращения // Физика горения и взрыва, 1983, т. 19, №5, с.85

56. Худяев С.И. Влияние фазового перехода на процесс воспламенения // Физика горения и взрыва.-2003.-т. 39.-№ 6.-с. 38 44.

57. Найбороденко Ю.С., Итин В.И., Белозеров Б.П., Ушаков В.П. Природа фаз и кинетика реакционной диффузии в смеси порошков никеля и алюминия // Изв.ВУЗов. Физика.-1973.-№ 11.-е. 34 40.

58. Лапшин О.В., Овчаренко В.Е. Математическая модель высокотемпературного синтеза интерметаллического соединения Ni3Al на стадии воспламенения. // Физика горения и взрыва.-1996.-т. 32-№ 2.-с. 46-53.

59. Некрасов Е.А., Максимов Ю.М., Зиатдинов М.Х., Штейнберг A.C. Влияние капиллярного растекания на распространение волн горения в безгазовых системах // Физика горения и взрыва.-1978.-т. 14.-№ 5.-е. 26-33.

60. Боровинская И.П. Образование тугоплавких соединений при горении гетерогенных конденсированных систем. В кн.: Горение и взрыв. Материалы IV Всес.симп.по горению и взрыву. М.: Наука.-1977.-е. 138-148.

61. Merzanov A.G. Twenty years of search and findings. In: Combustion and plasma synthesis of high temperature materials/ Eds. Z.A. Munir, J.B. Holt. N.Y.: VCH Publ. Inc.-1990.-p. 1-53.

62. Мержанов А.Г. Процессы горения конденсированных систем. Новое направление исследований. // Вестник АН СССР.-1979.-№ 8.-е. 10-18.

63. Болдырев В.В., Александров В.В., Корчагин М.А.и др. Исследование динамики образования фаз при синтезе моноалюминида никеля в режиме горения // Докл. АН СССР,-1981.-т. 259.-№ 5.-е. 1124 1129.

64. Merzhanov A.G., Borovinskaya I.P., Khomenko I.О., Mukas'yan A.S., Ponomarev V.I., Rogachev A.S., Shkiro V.M. Dynamic of phase formation during SHS processes. Ann. Chim. Fr.-1995.-v. 20.-№ 3-4.-p. 123 138.

65. Merzhanov A.G. The research direction in the future of SHS. Int. J. SHS.-1995-v. 4.-№ 4-p. 323 -350.

66. Shugaev V.A., Rogachev A.S., Ponomarev V.I. A model for structure formation in SHS system. Int. J. SHS.-1992.-v. 64-№ 7.-p. 965 976.

67. Рогачев A.C. Динамика структурных превращений в процессах безгазового горения. Дисс. на соиск. учен, степени д. физ.-мат. н., Черноголовка. ИСМАН-1994-276с.

68. Merzhanov A.G. Theory and practice of SHS: worldwide state of the art and the newest results // Int.J.SHS-1993.-v. 2-№ 2-p. 113-158.

69. Мержанов А.Г. Макроскопическая кинетика и современная химия / Труды 1-го Всесоюзного Симпозиума по макрокинетке и газодинамике.-1984.-Алма Ата.

70. Рогачев А.С., Пономарев В.И. Фазо и структурообразование в СВС -процессах. / Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика. Черноголовка: «Территория»-2001.-е. 94-121.

71. Азатян Т.С., Мальцев В.М., Селезнев В. А. Исследование излучательной способности самораспространяющейся волны высокотемпературного синтеза. // Физика горения и взрыва,-1978.-т. 14.-№ 6-е. 88-91.

72. Андреев В.А., Мальцев В.М., Селезнев В.А. Исследование горения смесей гафния и бора методом оптической пирометрии. // Физика горения и взрыва,-1980.-т. 16-№ 4.-е. 18-23.

73. Азатян Т.С., Мальцев В.М., Мержанов А.Г., Селезнев В.А. О механизме распространения волны горения в смесях титана с бором. // Физика горения и взрыва.-1980.-т. 16-№ 2.-е. 37-42.

74. Гарколь Д.А., Гуляев П.Ю., Евстигнеев В.В. и др. Новые методы использования быстрого яркостного пирометра для изучения СВС-процесса. // Физика горения и взрыва.-1994,-т. 30.-№ 1-е. 72-77.

75. Вольпе Б.М., Гарколь Д.А., Евстигнеев В.В. и др. Исследование взаимодействия системы никель-алюминий в процессе СВС на основе методики высокотемпературной яркостной пирометрии. // Физика горения и взрыва.-1994.-т. 30.-№ 3.-е. 62-62.

76. Вольпе Б.М., Гарколь Д.А., Евстигнеев В.В. и др. Исследование взаимодействия в СВС-системе Ni-Al-Cr на основе высокотемпературной яркостной пирометрии. // Физика горения и взрыва,-1997.-Т. 33.-№ 5.-е. 52- 57.

77. Калачев A.B. Методы оптической микропирометрии для исследования тепловой структуры волны горения самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.// Автореферат канд. Дисс., АГТУ, Барнаулю-2005.-23 с.

78. Боровинская И.П. Особенности синтеза СВС керамики при высоких давлениях газа. / Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика. Черноголовка: «Территория»-2001.-е. 236251.

79. Питюлин А.Н. Силовое компактирование в СВС процессах. / Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика. Черноголовка: «Территория» -2001.-е. 333-353.

80. Щербаков В.А. Экзотермическая электросварка твердого сплава со сталью. / Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика. Черноголовка: «Территория»-2001.-е. 354-370.

81. Elder F.R., et al. Radiation from electrons in a synchrotron. // Phys. Rev.-1947-v. 71.-p. 829-830.

82. Кулипанов Г.Н., Скринский A.H. Синхротронное излучение и перспективы его использования. // Успехи физических наук.-1977-т. 122.-вып. 3.-е. 5.

83. Алешаев А.Н., Зубков П.И., Кулипанов Г.Н. и др. Применение синхротронного излучения для исследования детонационных и ударно волновых процессов. // Физика горения и взрыва.-2001.-т. 37.-№ 5.-е. 104-113.

84. Тернов И.М., Михайлин В.В., Халилов В.Р. Синхротронное излучение и его применение. М.: МГУ,-1980.-276 с.

85. Кунц К. Синхротронное излучение. Свойства и применение. М.: Мир.-1981.-526 с.

86. Корчуганов В.Н., Кулипанов Г.Н. и др. Оптимизация параметров источников синхротронного излучения для технологических целей. // В сб.: Всесоюзное совещание по использованию синхротронного излучения. Новосибирск: ИЯФ.-1982.

87. Rosenbaum G., et al. Synchrotron radiation as a source for X-ray diffraction. //Nature.-1971.-v. 230.-p.-434-437.

88. Бару C.E., Кулипанов Г.Н. и др, Рентгеноструктурные исследования биополимеров с применением синхротронного излучения и многоканального детектора. // Кристаллография.-1977,-т. 22.-№ 2.-е. 744-752.

89. Могульский М.А., Базина A.A. Применение синхротронного излучения для структурных исследований. // Вестник АН СССР, 1978-№ 8.-е. 824.

90. Пиндюрин В.И., Соколов A.C., Толочко Б.П. и др. Дифрактометр синхротронного излучениям для исследования быстропротекающих процессов. / Новосибирск.-1980.-18 с. (Препринт Института ядерной физики СО АН СССР, № 80-17).

91. Бару С.Е., Провиз Г.И., Савинов Г.А. и др. Однокоординатный детектор для быстрой многокадровой съемки рентгенограмм. -Новосибирск,-1977. (Препринт Института ядерной физики СО АН СССР, №77-90).

92. Нифонтов В.И., Смирных В.В., Шейгезихт A.A. Универсальное запоминающее устройство в стандарте КАМАК. Новосибирск.-1982.--10 с. (Препринт Института ядерной физики СО АН СССР, №82-76).

93. Алешаев А.Н., Белов C.B., Протопопов И.Я. Операционная система ЭВМ ОДРА для управления электрофизическими установками. -Новосибирск.-1980.-49 с. (Препринт Института ядерной физики СО АН СССР, № 80-194).

94. Болдырев В.В., Александров В.В., Корчагин М.А. и др. Исследование динамики образования фаз при синтезе моноалюминида никеля в режиме горения. // ДАН СССР.-1981.-т. 259.-№ ll.-c. 1127-1129.

95. Александров В.В., Корчагин М.А., Толочко Б.П., Шеромов М.А. Исследование СВС процессов методом рентгенофазового анализа с использованием синхротронного излучения. // Физика горения и взрыва.-1983.-№ 4-е. 65-67.

96. Ляхов Н.З., Толочко Б.П. Исследование структуры деформированного серебра с помощью синхротронного излучения. / Отчет о работах по использованию синхротронного излучения в Институте ядерной физики СО АН СССР. Новосибирск.-1981.-е. 36-37.

97. Ляхов Н.З., Толочко Б.П. Метастабильная фаза Sn-II в деформированном олове. / Там же, с. 38-40.

98. Толочко Б.П., Маслий А.И., Шеромов М.А. Методика исследования структуры электрохимических осадков в процессе электролиза с использованием синхротронного излучения. // Известия СО АН СССР, сер. хим. наук.-1985-вып. 1-№ 2-е. 48-54.

99. Толочко Б.П., Шеромов М.А., Ляхов Н.З., Болдырев В.В. Об использовании синхротронного излучения для исследования реакций в твердой фазе. // ДАН СССР.-1981.-т. 260.-№ 6.-е. 1415-1417.

100. Толочко Б.П. Разработка метода скоростной дифрактометрии синхротронного излучения для исследования динамики структурных изменений твердых электродов. Автореферат дис.канд. хим. наук. Новосибирск: ИХТТиМС СО АН CCCP.-1986.-22c.

101. Wong J., Larson Е.М., Holt J.B., Waide P.A. et al. Time resolved X - ray diffraction study of solid combustion reactions. // Science.-1990.-v. 249,-p. 1406-1409.ъ

102. Larson E.M., Wong J., Holt J.B., Waide P.A. et al. Time resolved diffraction study of Ta C solid combustion system. // J. Mater. Res.1993.-vol. 8.-N0. 7.-p. 1533-1541.

103. Rupp B., Wong J., Holt J.B., Waide P. The solid combustion synthesis of small REBa2Cu3Ox samples (RE=Y, Er). // J. Alloys and Compounds.1994.-vol. 209.-No. 1-2.-p. 25-33.

104. Javel J.F., Dirand M., Kuntz J,J., Nassik F.Z., Gachon J.C. Real time X-ray diffraction study of the formation by SHS of the phases y and H in the ternary system Al Ni - Ti. // J. Alloys and Compounds.-1997,-vol. 247,-p. 72-81.

105. Javel J.F., Chariot F., Gramond M., Mathae V.,Gachon J.C. Real time X-ray diffraction study of Al3Ni, Al3Ni2, AINi, and AlNi3 SHS. // Int. J. of Self-Propagating High-Temperature Synthesis.-1998.-vol. 7.-No. l.-p. 4353.

106. Held O., Gras Ch., Chariot F., Vrel D., Gachon J.C. Combustion synthesis of Alo. 25-xNixTi0.75 by time-resolved X-ray diffraction. // Abstracts V Int. Symp. on Self-Propagating High-Temperature Synthesis, Moscow.-1999.-p. 19-20.

107. Gras Ch., Chariot F.,Gaffet E., Bernard F., Niepce J.C. In situ synchrotron characterization of mechanically activated self-propagating high-temperature synthesis applied in Mo Si system. // Acta Mater.-1999.-vol. 47.-p. 2113-2123.

108. Gras Ch., Gaffet E., Bernard F., Niepce J.C. Enhancement of self-sustaining reaction by mechanical activation: case of an Fe Si system. // Mater. Science and Engineering.-1999.-vol. A 264.-p. 94-107.

109. Chariot F., Bernard F., Gaffet E., Klein D., Niepce J.C. In situ by time-resolved diffraction coupled with a thermal IR camera to study mechanically activated SHS reaction: case of Fe A1 binary system. // Acta Mater.-1999.-Vol. 47.-No. 2.-p. 619-629.

110. Bernard F., Chariot F., Gras Ch., Gauthier V., Gaffet E. In situ time-resolved X-ray diffraction experiments applied to self-sustained reactions from mechanically activated mixtures. // J. Phys. IV.-2000.-vol. lO.-p. 88.

111. Held O., Gras Ch., Chariot F., Vrel D., Gachon J.C. Combustion synthesis of Alo.25-xNixTio.75 (0 < x < 10) by time-resolved X-ray diffraction. // Int. J. of Self-Propagating High-Temperature Synthesis.-2000.-vol. 9.-No. 3.-p. 321-330.

112. Bernard F., Gauthier V., Gaffet E., Larpin J.P. Nanocrystalline NbAl3 synthesis by MASHS with in-situ and post-morten characterizations. // Int. J. of Self-Propagating High-Temperature Synthesis.-2000.-vol. 9.-No. 3.-p. 281-296.

113. Bernard F., Paris S., Vrel D., Gailhanou M., Gachon J.C., Gaffet E. Time resolved XRD experiments adapted to SHS reactions: Autoreview. // Int. J. of Self-Propagating High-Temperature Synthesis.-2002.-vol. 11.-No. 2.-p. 181-190.

114. Mossino P., Mazza D., Vaughan G.B.M., Amato I. Synchrotron characterization of self propagating high - temperature synthesis of TiC -TiB2. // Int. J. of Self-Propagating High-Temperature Synthesis.-2003.-vol. 12.-No. 3.-p. 211-222.

115. Contreras L., Turrillas X., Mas-Guindal M.J., et al. Synchrotron diffraction studies of TiC/FeTi cermets obtained by SHS. // Solid State Chemistry.-2005.-vol. 178.-p. 1595-1600.

116. Gras Ch., Gaffet E., Bernard F. Combustion wave structure during the MoSi2 synthesis by mechanically-activated self-propagating high-temperature synthesis (MASHS): In situ time-resolved investigations. // Intermetallics.-2006.-vol. 14.-p. 521-529.

117. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник в трех томах. / Под ред. Н.П.Лякишева, М.: Машиностроение.-1996-2001.

118. Хоменко И.О., Мукасьян А.С., Пономарев В.И., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Динамика фазообразования при горении в системах металл-газ. // Доклады РАН.-1992.-т. 326.-№ 4.-е. 673-677.

119. Боровинская И.П., Пономарев В.И., Хоменко И.О. и др. Динамическая рентгенография фазообразования в процессе СВС. // Доклады РАН.-1993.-т. 328.-№ 14.-е. 72-74.

120. Пономарев В.И., Хоменко И.О., Мержанов А.Г. Лабораторный метод динамической рентгенографии. // Кристаллография.-1995.-т. 40.-№ 1.-е. 14-17.

121. Письменская Е.Б., Рогачев А.С., Пономарев В.И. Макрокинетика теплового взрыва в системе ниобий алюминий. II. Динамика фазообразования. // Физика горения и взрыва.-2000.-т. 36.- № 2.-е 4550.

122. Kachelmyer C.R., Khomenko I.O., Rogachev A.S., Varma A. A time-resolved X-ray diffraction study of Ti5Si3 product formation during combustion synthesis. //J. Mater. Res.-1997.-vol. 12.-No. 12.-p. 3230-3240.

123. Ponomarev V.I., Kovalev D. Yu. Time resolved X ray diffraction during combustion in the Ti - С - В system. // Int. J. of Self-Propagating High-Temperature Synthesis.-2005.-vol. 14.-No. 2.-p. 111-116.

124. Логинова M. В. Экспериментальные методы исследования динамики структурных превращений при синтезе алюминидов титана в режиме теплового взрыва. Автореферат дис.канд. технич. наук. Барнаул, АГТУ.-2006.-23 с.

125. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Металлургия.-1982.-632 с.

126. Анчаров А.И., Григорьева Т.Ф., Болдырев В.В. Изучение особенностей химического взаимодействия твердого и жидкого металлов с использованием дифракции синхротронного излучения. // Известия РАН. Сер. Физическая.-2006.-т. 70.- № 4.-е. 553-555.

127. Анчаров А.И., Григорьева Т.Ф., Цыбуля C.B., Болдырев В.В. Взаимодействие твердых растворов на основе меди с жидкими галлиевыми эвтектиками.// Металлы.-2006.-№ 2.-е. 55-59.

128. Анчаров А.И., Григорьева Т.Ф., Цыбуля C.B., Болдырев В.В. Исследование взаимного влияния фаз, формирующихся при взаимодействии твердых медных сплавов с жидкими галлиевыми эвтектиками. // Неорганические материалы.-2006.-т. 42.-№ 10.-е. 10581064.

129. Анчаров А.И., Т.Ф. Григорьева, В.В. Болдырев. Особенности формирования второй фазы при взаимодействии твердых растворов с жидкими двухкомпонентными эвтектиками. // ДАН.-2006.-т. 408.-№ 1.-с. 67-70.

130. Корчагин М.А., Подерган В.А. Исследование механизма реакций в системах окисел металл и металл - металл. // Матер. II Всесоюзн. Конф. по технологическому горению. - Черноголовка: ОИХФ АН CCCP.-1978.-c. 163-165.

131. Корчагин М.А., Подергин В.А. Исследование химических превращений при горении конденсированных систем. // Физика горения и взрыва.- 1979.-№ 3.-е. 48-53.

132. Корчагин М.А., Александров В.В., Неронов В.А. Фазовый состав промежуточных продуктов взаимодействия никеля с алюминием. // Изв. СО АН СССР, сер. хим. наук.-1979.-вып. 6.-е. 104-111.

133. Корчагин М.А. Исследование процессов взаимодействия между твердыми реагентами методом просвечивающей электронной микроскопии. Дис.канд. хим. наук, Новосибирск, ИХТТМС СО AHCCCP.-1982.-17c.

134. Технология тонких пленок. / Под ред. Майссела Л. И Глэнга Р. Т. 1, 2, М.: Советское радио.-1977.

135. Томас Г. Электронная микроскопия металлов. Прямое исследование металлов в просвечивающем электронном микроскопе. М.: Изд-во иностран. лит-ры.-1963.-351 с.

136. Хейденрайх Р. Основы просвечивающей электронной микроскопии. М.: Мир.-1966.-471 с.

137. Хирш П., Хови А., Николсон Р., Пэшли Д., Уэлан М. Электронная микроскопия тонких кристаллов. М.: Мир.-1968.-574 с.

138. Электронная микроскопия в минералогии. / Под ред. Г.Р. Венка, М.: Мир.-1979.-541 с.

139. Палатник Л.С., Фукс М.Я., Косевич В.М. Механизм образования и субструктура конденсированных пленок. М.: Наука.-1972.-319 с.

140. Гусев А.И., Ремпель A.A. Нанокристадлические материалы. М.: Физматлит.-2000.-222 с.

141. Жданов Г.С., Верцнер В.Н. Определение температуры объектов в электронном микроскопе. // Изв. АН СССР, сер. физ. Наук.-1968.-т. XXXII.-№ 6.-с. 1087-1090.

142. Thornburg D.D., Wayman С.М. Specimen temperature increase during transmission electron microscopy. // Phys. Stat. Solid (a).-1973.-vol. 15.-No. 2.-p. 449-453.

143. Бойко Б.Т., Брацыхин B.M., Пугачев A.T. Электронографическое определение интегральной излучательной способности тонких пленок. // Теплофизика высоких температур,-1971.-т. 9.-вып. З.-с. 652-654.

144. Пугачев А.Т., Брацыхин В.М., Волков Ю.А. Прямое определение интегральной излучательной способности тонких пленок методом дифракции электронов. // Изв. АН СССР, Металлы.-1980.-№ 1.-е. 187-188.

145. Хенли Э., Джонсон Э. Радиационная химия. М.: Атомиздат.-1974,-415 с.

146. Корнилов И.И. Физико-химические основы жаропрочности сплавов. М.: Изд-во АН СССР.-1961.-516 с.

147. Борисов Ю.С., Фишман С.Д., Нимвицкая Т.А. и др. Плазменные жаростойкие покрытия из композитных порошков. / В кн.: Жаростойкие и теплостойкие покрытия. JL: Наука.-1969.-е. 273-286.

148. Борисов Ю.С., Фишман С.Д. Диффузионные процессы при службе защитного покрытия из алюминидов никеля. / В сб.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова Думка.-1971.-вып. 5.-е. 150154.

149. Попов JI.E., Терешко И.В., Конева H.A., Козлов Э.В., Корчагин М.А. Изучение кристаллографии скольжения в сплаве Ni3Al. // Изв. ВУЗов, Физика.-1971.-№ 7.-е. 42-47.

150. Найбороденко Ю.С., Итин В.И., Мержанов А.Г. и др. Безгазовое горение смеси металлов и самораспространяющийся высокотемпературный синтез интерметаллидов. / В сб.: Теория и технология металлотермических процессов. Новосибирск, Наука. -1974.-е. 117-123.

151. Ковалев О.Б., Неронов В.А. Металлохимический анализ реакционного взаимодействия в смеси порошков никеля и алюминия. // Физика горения и взрыва.-2004.-т. 40.-№ 2.-е. 52-60.

152. Powder Diffraction File of Joint Committee on Powder Diffraction Standards. Philadelphia.-1998.

153. Найбороденко Ю.С., Итин В.И., Белозеров Б.П. Природа фаз и кинетика реакционной диффузии в смеси порошков никеля и алюминия. //Изв. ВУЗов, Физика.-1973.-№ 11.-е. 34-40.

154. Маслов В.М., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. К вопросу о механизме безгазового горения. // Физика горения и взрыва,-1976.-Т. 12.-№ 5.-е. 703-709.

155. Борисов Ю.С., Фишман С.Д. Использование экзотермически реагирующих композиций в технологии термического напыления покрытий. // Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка.-1975.-с.150-156.

156. Подерган В.А., Неронов В.А., Яровой В.Д., Маланов М.Д. Синтез алюминидов некоторых переходных металлов. // Там же, с. 118-127.

157. Гаспарян А.Г., Штейнберг А.С. Макрокинетика взаимодействия и тепловой взрыв в смесях порошков Ni и А1. // Физика горения и взрыва.-1988.-т. 24.-№ З.-с. 67-74.

158. Найбороденко Ю.С., Итин В.И. Исследование процесса безгазового горения смесей порошков разнородных металлов. II. Влияние состава смесей на фазовый состав продуктов и скорость горения. // Физика горения и взрыва.-1975.-т. 11.-№ 5.-е. 734-738.

159. Еременко В.Н., Лесник Н.Д., Иванова Т.С. Кинетика растекания и контактное взаимодействие в металлических системах с промежуточными фазами. / В кн.: Методы исследования и свойства границ раздела контактирующих фаз. Киев: Наукова Думка.-1977.-е. 51-70.

160. Baglin J.E., Heurle F.M. Ion Beam Surface Layer Analysis / ed Meyer O., Linker G., Kappeler F. Plenum Press, New-York.-1976.-Vol. l.-p. 385.

161. Shutthanandan V., Saleh Adli A., Smith R.J. Alloy formation at the Ni -A1 interface for nickel films deposited on A1 (110) surfaces. // Surface Science.-2000.-vol. 450.-p. 204-226.

162. Hahn P., Bertio M.F., Toennies J.P., Weiss W. Structure and reaction properties of A1 films deposited on Ni (110). // Surface Science-1998.-vol. 412/413.-p. 82-86.

163. Ruckman M.W., Jiang L., Strongin M. Room temperature reaction between polycrystalline Ni/Al bilayers deposited in ultrahigh vacuum.// J. Vac. Sci. Technol.-1990.-vol. A 8.-p. 134-140.

164. Ma E., Nicolet M-A., Nathan M. NiAl3 formation in Al/Ni thin film bilayers with and without contamination // J. Appl. Phys.-1989.-vol. 65-No. 7.-p. 2703-2710.

165. Dorey G. The growth of the thin nickel films on (111) aluminum surface. // Thin Solid Films.-1970.-vol. 5.-p. 69-79.

166. Janssen M.M.P. Diffusion in the nickel rich part of the Ni - A1 system at 1000 to 1300°C; Ni3Al layer growth, diffusion coefficients, and interface concentrations. // Met. Trans.-1973.-vol. 4.-No. 6.-p. 16231633.

167. Janssen M.M.P., Rieck G.D. Reaction diffusion and Kirkendal effect in the nickel - aluminum system. // Trans. Met. Soc. AIME.-1967.-vol. 239.-p. 1372-1385.

168. Эмсли Дж. Элементы. / Справочник. М.: Мир, 1993, 256 с.

169. Корчагин М.А., Подергин В.А. Электронно-микроскопическое исследование взаимодействия трехокиси молибдена с алюминием./ В сб.: Диффузия, сорбция и фазовые превращения в процессах восстановления металлов. М.: «Наука».-1981.-е. 120-126.

170. Гегузин Я.Е. Диффузионная зона.-М.: Наука.-1970.-344 с.

171. Герцрикен С.Д., Дехтяр И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. М.: Физматгиз,.-1960.-564 с.

172. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико химические основы смачивания и растекания.-М.: Химия.-1976.-е. 80.

173. Физико химические свойства окислов. Справочник. / Под ред. Г.В. Самсонова.-М.: Металлургия, 1978.-471 с.

174. Свойства элементов. Справочник. / Под ред. Г.В. Самсонова. М.: Металлургия,.-1976.-598 с.

175. Подергин В.А., Корчагин М.А. Электронно-микроскопическое исследование нитевидных кристаллов, образующихся при восстановлении пятиокисей алюминием. / В сб.: Металлотермические процессы в химии и металлургии. Новосибирск, Наука.-1971.-е. 44-50.

176. Самсонов Г.В., Подергин В.А. Металлотермические процессы в химии и металлургии. / Там же,-с. 5-25.

177. Корчагин М.А., Подергин В.А. Анализ температур и скоростей горения некоторых металлотермических систем. // Тезисы докл. II Всесоюзной конференции по технологическому горению. Черноголовка, ОИХФ АН СССР,.-1978.-е. 38-40.

178. Шестаков С.С., Рысь М.А. Особенности горения шихт из окислов молибдена с кремнием, алюминием, титаном. // Там же, с. 40-43.

179. Боровинская И.П., Новиков Н.П. Синтез боридов из окислов в самораспространяющемся режиме. // В сб.: Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка, ОИХФ АН СССР,.-1975.-с. 131-136.

180. Natesh R, Ansell G.S. Oxide growth in a Al A1203 SAP - type alloy by hot stage transmission electron microscopy. // Acta Met.-1966.-vol. 14.-No. 12.-p. 1735- 1756.

181. Данков П.Д., Игнатов Д.В., Шишаков H.A. Электронографическое исследование окисных и гидроокисных пленок на металлах. М.: Изд-во АН СССР.-1953.-197 с.

182. Муарах М.А., Митин Б.С. Жидкие тугоплавкие окислы. М.: Металлургия.-1979.-287 с.

183. Гуревич М.А., Озеров Е.С., Юринов A.A. О влиянии пленки окисла на характеристики воспламенения алюминия. // Физика горения и взрыва,.-1978,-т. 14.-№4.-с. 50-54.

184. Деревяга М.Е., Стесик Л.Н., Федорин Э.А. Исследование воспламенения и горения алюминия и цинка в воздухе. // Физика горения и взрыва.-1977.-Т. 13.-№ 6.-с. 852-857.

185. Бережкова Г.В. Нитевидные кристаллы. М.: Наука,-1969.-67 с.

186. Казенас Е.К., Чижиков Д.М. Давление и состав пара над окислами химических элементов. М.: Наука,.-976.-342 с.

187. Беляев А.И., Фирсанова Л.А. Одновалентный алюминий в металлургических процессах. М.: Металлургия,.-1959.-573 с.

188. Кислый П.С. Получение изделий из тугоплавких соединений методами порошковой металлургии. // Журнал Всесоюзн. химического общества им. Д.И. Менделеева.-1979,-т. XXIV.-№ З.-с. 270-276.

189. Косолапова Т.Я. Карбиды. М.: Металлургия.-1968.-300 с.

190. Болгар A.C., Турчанин А.Г., Фесенко В.В. Термодинамические свойства карбидов. Киев.: Наукова Думка,.-1973.-270 с.

191. Самсонов Г.В., Косолапова Т.Я. Классификация карбидов. / В сб.: Высокотемпературные карбиды. Киев, Наукова Думка.-1975.-е. 5-13.

192. Стормс Э. Тугоплавкие карбиды. М.: Атомиздат.-1970.-304 с.

193. Косолапова Т.Я. Классификация карбидов по методам получения. / В сб.: Высокотемпературные карбиды. Киев, Наукова Думка.-1975.-с. 14-17.

194. Самсонов Г.В., Винницкий И.М. Тугоплавкие соединения. Справочник. М.: Металлургия.-1976.-556 с.

195. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений. // Доклады АН CCCP.-1972.-t. 204.-№ 2.-е. 366-369.

196. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез в химии и технологии тугоплавких соединений. // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И.Менделеева.-1979,-т. XXIV.-№ 3.-е. 223-227.

197. Прокудина В.К., Ратников В.И., Маслов В.М. и др. Технология карбидов титана. / В сб.: Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка, ОИХФ АН СССР.-1975.-с. 136-141.

198. Шкиро В.М., Боровинская И.П. Капиллярное растекание жидкого металла при горении смесей титана с углеродом. // Физика горения и взрыва,-1976,-т. 12.-№ 6.-е. 945-948.

199. Алдушин А.П., Хайкин Б.И. Влияние неоднородности внутренней структуры среды на горение конденсированных смесей реагентов, взаимодействующих через слой продукта. // Физика горения и взрыва.-1976.-т. 12.-№ 6.-е. 819-827.

200. Дубровин A.C., Русаков JI.H. Миграция алюминия и смачивание в процессе алюминотермического восстановления. // Известия АН СССР, Металлургия и горное дело.-1964.-№ 2.-е. 46-53.

201. Вадченко С.Г., Григорьев Ю.М., Мержанов А.Г. Исследование механизма воспламенения и горения систем Ti + С и Zr + С электротермографическим способом. // Физика горения и взрыва,-1976.-T. 12.-№ 5.-с. 676-682.

202. Федоров В.Б., Шоршоров М.Х., Хакимова Д.К. Углерод и его взаимодействие с металлами. М.: Металлургия.-1978.

203. Мартыненко В.М., Боровинская И.П. Некоторые особенности горения системы ниобий углерод. / В сб.: Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка, ОИХФ АН CCCP.-1975.-c. 127-131.

204. Шкиро В.М., Нерсисян Г.А., Боровинская И.П. Исследование закономерностей горения смесей тантала с углеродом. // Физика горения и взрыва.-1978.-т. 14.-№ 4.-е. 58-64.

205. Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений. / В сб.: Металлотермические процессы в химии и металлургии. Новосибирск, Наука.-1971.-е. 58-65.

206. Шкиро В.М., Нерсисян Г.А. О структуре колебаний при горении смесей тантала с углеродом. // Физика горения и взрыва.-1978.-т. 14.-№ 1.-е. 149-150.

207. Новиков Н.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Термодинамический анализ реакций самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. / В сб.: Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка, ОИХФ АН CCCP.-1975.-c. 174-188.

208. Елютин В.П., Соседов В.П., Маурах М.А. и др. Эффект интенсивного испарения углерода. / В сб.: Конструкционные материалы на основе углерода. Тематический отраслевой сборник трудов № 9, М.: Металлургия,-1974.-е. 183-190.

209. Елютин В.П., Костиков В.И., Маурах М.А. и др. О механизме эффекта интенсивного испарения углерода. / В сб.: Конструкционные материалы на основе углерода. Тематический отраслевой сборник трудов № 9, М.: Металлургия,-1974.-е. 190-200.

210. Корчагин М.А., Александров В.В. Электронно-микроскопическое исследование взаимодействия титана с углеродом. // Физика горения и взрыва.-1981.-№ 1.-е. 72-79.

211. Дергунова B.C., Левинский Ю.В., Шуршаков А.Н., Кравецкий Г.А. Взаимодействие углерода с тугоплавкими металлами. М.: Металлургия.-1974.-285 с.

212. Эткинс П. Физическая химия, т. 2, М.: Мир.-1980.-с. 503.

213. Irwing S.M., Walker P.L. Interaction of evaporated carbon with heated metal substrates. // Carbon.-1967.-vol. 5.-p. 399-402.

214. Барзыкин В.В., Стовбун В.П. Исследование закономерностей зажигания гетерогенных систем с тугоплавкими продуктами. / В сб.: Процессы горения в химической технологии и металлургии. Черноголовка, ОИХФ АН СССР.-1975.-е. 274-283.

215. Шкиро В.М., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Исследование реакционных свойств различных видов углерода при синтезе карбида титана методом СВС. // Порошковая металлургия.-1979.-№ 10.-е. 6-9.

216. Bokhonov В., Korchagin М. The formation of graphite encapsulated metal nanoparticles during mechanical activation and annealing of soot with iron and nickel. // J. of Alloys and Compounds.-2002.-vol. 333.-p. 308-320.

217. Криворучко О.П., Зайковский В.И., Замараев К.И. Образование необычных жидкоподобных частиц Fe С и динамика их поведения на поверхности аморфного углерода при 920 - 1170 К. // Доклады AH.-1993.-t. 329.-№ 6.-е. 744-748.

218. Левашов Е.А., Рогачев A.C., Юхвид В.И., Боровинская И.П. Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. М.: БИНОМ.-1999.-175 с.

219. Courtney R.L., Duliere S.F. The catalytic graphitization of naphthalentdiol and a urethane foam a feasibility study. // Carbon.-1972.-vol. Ю.-No. 1.-p.65-68.

220. Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов B.A. Бориды. M.: Атомиздат.-1975.-374 с.

221. Самсонов Г.В., Дворина Л.А., Серебрякова Т.И. Состояние, перспективы развития исследования и использование в технике боридов и силицидов. // В сб.: Тугоплавкие бориды и силициды. / Под ред. Г.В. Самсонова. Киев, Наукова Думка,.-1977.-е. 5-23.

222. Серебрякова Т.И., Неронов В.А., Пешев П.Д. Высокотемпературные бориды. / Под ред. В.И. Трефилова. М.: Металлургия.-1991.-368 с.

223. Боровинская И.П., Новиков Н.П., Мержанов А.Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез боридов. // В сб.: Тугоплавкие бориды и силициды. / Под ред. Г.В. Самсонова. Киев, Наукова Думка.-1977.-е. 29-34.

224. Акопян А.Г., Долуханян С.К., Боровинская И.П. Взаимодействие титана, бора и углерода в режиме горения. // Физика горения и взрыва.-1978.-т. 14.-№3.-с. 70-75.

225. Мержанов А.Г. Закономерности и механизм горения пиротехнических смесей титана и бора. Черноголовка, Препринт ОИХФ АН СССР.-1978.-11с.

226. Неронов В.А., Корчагин М.А. Йсследование механизма взаимодействия бора с тугоплавкими металлами. // Химия в интересах устойчивого развития.-2000.-т. 8.-е. 211-215.

227. Азатян Т.С., Мальцев В.М., Мержанов А.Г. О механизме распространения волны горения в смесях титана с бором. // Физика горения и взрыва.-1980.-т. 16.-№ 2.-е. 37-42.

228. Корчагин М.А. Гусенко С.Н., Александров В.В., Неронов В.А. Исследование взаимодействия бора с титаном при экстремальных градиентах температур. // Известия СО АН СССР, серия хим. наук.-1981.-вып. 5.-с. 81-84.

229. Neronov V.A., Korchagin М.А., Aleksandrov V.V., Gusenko S.N. Investigation of the interaction between boron and titanium. // Journal of the Less-Common Metals.-l98l.-v. 82-p. 125-129.

230. Сангвал К. Травление кристаллов. Теория, эксперимент, применение. М.: Мир.-1990.-496 с.

231. Бугаков В.З. Диффузия в металлах и сплавах. М.: Гостехиздат-1949.-206 с.

232. Савицкий А.П., Савицкая Л.К. Роль контактного плавления при адсорбционном понижении пластичности металлов. / В кн.: Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. Нальчик, Кабардино Балкарское книжное изд-во.-1965.-е. 449-453.

233. Савицкий А.П. Жидкофазное спекание систем с взаимодействующими компонентами. Новосибирск, Наука.-1991.-184 с.

234. Книжник Г.С. Структурные изменения в твердом металле, находящимся в контакте с жидким. // Поверхность. Физика, химия, механика,-1984.-№ 4.-е. 121 133.

235. Гистлинг A.M. О кинетике реакций в смесях твердых веществ. // Журнал прикладной химии.-1952.-т. XXV.-№ 7.-е. 718 729.

236. Александров В.В., Корчагин М.А. Механизм и макрокинетика взаимодействия компонентов в порошковых смесях. // Доклады АН СССР.-1987.-т. 292.-№ 4.-е. 879-881.

237. Kanury A.M. A kinetic model for metal plus nonmetal reactions. // Metall. Trans. A.-1992.-vol. 23 A.-No. 9.-p. 2349-2356.

238. Coa G., Varma A.A. A new expression for velocity of the combustion front during self-propagating high-temperature synthesis. // Combust. Sci. Technol.-1994.-vol. 102.-p. 181-191.

239. Зозуля В.Д. Тепловые эффекты при высокотемпературном взаимодействии компонентов металлических порошковых смесей. // Химическая физика.-2001.-т. 20.-№ 1.-е. 56-61.

240. Зозуля В.Д., Беликова А.Ф. Формирование микроструктуры порошков алюминиевых бронз. // Неорганические материалы.-2001.-т. 37.-№ 12.-е. 1467-1471.

241. Зозуля В.Д. Уменьшение тепловых потерь при горении порошковых систем Си (Ni) А1 за счет их микроструктурной трансформации. // Физика горения и взрыва.-2003.-т. 39.-№ 1.-е. 74-78.

242. Подерган В.А. Корчагин М.А. Восстановление окиси железа алюминием. // В сб.: Диффузия, сорбция и фазовые превращения в процессах восстановления металлов. М.: «Наука» -1981.-е. 63 -69.

243. Korchagin М.А., Aleksandrov V.V. Nype of phase diagrams and features of interaction of constituents in SHS systems. // J. of Self - Propagating High - Temperature Synthesis.-1994,-vol. З.-No. 2.-p. 175-179.

244. Bokhonov В., Korchagin M. In situ investigation of the formation of nickel silicides during interaction of single - crystalline and amorphous silicon with nickel. // J. Alloys and Compounds.-2001.-vol. 319.-p. 187195.

245. Bokhonov В., Korchagin M. In situ investigation of stage of the formation of eutectic alloys in Si Au and Si - A1 systems. // J. Alloys and Compounds.-2000.-vol. 312.-p. 238-250.

246. Bokhonov В., Korchagin M. In situ investigation of the formation of eutectic alloys in the systems silicon silver and silicon - copper. // J. Alloys and Compounds.-2002.-vol. 335.-p. 149-156.

247. Залкин B.M. Природа эвтектических сплавов и эффект контактного плавления. М.: Металлургия.-1987.-151 с.

248. Александров В.В., Косова Н.В., Авакумов Е.Г. Исследование влияния мехактивации на процесс СВС в системе РЬ02 + W02. // Тезисы докладов Всесоюзного совещания по кинетике и механизму реакций в твердом теле. Кемерово.-1981.-т. 1.-е. 102-103.

249. Aleksandrov V.V., Korchagin М.А. Mechanochemical synthesis in SHS systems. // Abstracts of 1st International Symposium on Self -Propagating High-Temperature Synthesis, Alma-Ata.-1991.-p. 127.

250. Aleksandrov V.V., Korchagin M.A. Mechanochemical synthesis in SHS systems. // International Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.-1992.-vol. l.-No. 3.-p. 417-420.

251. Григорьева Т.Ф., Корчагин M.A., Баринова А.П., Ляхов Н.З. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез и механическое сплавление при получении монофазных высокодисперсных интерметаллидов. // Материаловедение.-2000.-№ 5.-е. 49-53.

252. Корчагин М.А., Григорьева Т.Ф., Бохонов Б.Б., Шарафутдинов М.Р., Баринова А.П., Ляхов Н.З. Твердофазный режим горения в механически активированных СВС системах. II Физика горения и взрыва.-2003.-т. 39.-№ 1.-е. 51-68.

253. Bokhonov B.B., Korchagin M.A. Application of mechanical alloying and self-propagating synthesis for preparation of stable decagonal quasicrystals. // Journal of Alloys and Compounds.-2004.-v. 368.-p. 152-156.

254. Корчагин M.A., Бохонов Б.Б. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез квазикристаллов. // Физика горения и взрыва 2004.-T. 40-№ 4.-е. 74-81.

255. Корчагин М.А., Дудина Д.В., Ломовский О.И. Синтез нанокомпозитов ТлВ2-металлическая матрица методом СВС в механически активированных смесях. // Нанотехнология и физика функциональных нанокристаллических материалов, Екатеринбург.-2005.-Ч. 1.-е. 49-59.

256. Итин В.И., Манасевич Т.В., Братчиков А.Д. Влияние механоактивации на закономерности самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в системе титан никель. // Физика горения и взрыва.-1997,-т. 33.-№ 5.-е. 48-51.

257. Bernard F., Chariot F., Gaffet E., Niepce J.C. Optimization of MASHS parameters to obtain a nanometric FeAl intermetallic. // Int. Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.-1998.-vol. 7.-No. 2.-p. 233-248.

258. Terehova O.G., Shkoda O.A., Maksimov Yu.M., Chalun L.D. Effect of mechanical activation of silicon and niobium on SHS synthesis of niobium silicides. // Int. Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.-1999,-vol. 8.-N0. 3.-p. 299-306.

259. Chariot F., Gaffet E., Zeghmati В., Bernard F., Niepce J.C. Mechanically activated synthesis studied by x-ray diffraction in the Fe-Al system.// Materials Science and Engineering.-1999.-A262.-p. 279-288.

260. Левашов E.A., Курбаткина B.B., Колесниченко K.B. Закономерности влияния предварительного механического активирования на реакционную способность СВС-смесей на основе титана. // Известия вузов. Цветная металлургия.-2000.-№ 6.-с. 61-67.

261. Егорычев К.Н., Курбаткина В.В., Нестерова Е.Ю. Влияние механического активирования на взаимодействие в системе молибден кремний. // Известия вузов. Цветная металлургия.-1996.-№ 1.-с. 71-74.

262. Lagerbom J., Tiainen Т., Lentonen М., Lintula P. Effect of partial mechanical alloying on the self-propagating high-temperature synthesis ofNi3Si. //J. Mater. Sci.-1999.-vol. 34.-p. 1477-1482.

263. Bernard F., Gauthier V., Gaffet E., Larpin J. Nanocrystalline NbAl3 synthesis by MASHS with in-situ and post-morten characterizations. // Int. Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.-2000.-vol. 9.-No. 3.-p. 281-296.

264. Gras Ch., Gaffet E., Bernard F., et al., Production of disilicide by combustion reaction: Interest of using a mechanical activation step. // Int. Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.-2000.-vol. 9.-N0. 4.-p. 429-444.

265. Bernard F., Gaffet E. Mechanical alloying in the SHS research. // Int. Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.-2001.-vol. Ю.-No. 2.-p. 109-132.

266. Radev D.D., Klissurski D. Mechanochemical synthesis and SHS of diborides of titanium and zirconium. // J. Materials Synthesis and Processing.-2001.-vol. 9.-No. 3.-p. 131-136.

267. Shkoda O.A., Terehova O.G., Itin V.I.,Chalyck L.D. Influence of mechanical activation on phase and stracture formation of niobium silicides. // Int. Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.-2002.-vol. 11.-No. 2.-p. 201-206.

268. Heian E.M., Karnatak N., Vrel D. et al., Effect of nanostructured reactants on TiC combustion synthesis and microstructure. // Int. Journal of Self Propagating High-Temperature Synthesis.-2004.-vol. 13.-No. 1.-p. 1-12.

269. Maglia F., Anselmi Tamburini U., Deidda C., et al. Role of mechanical activation in SHS synthesis of TiC. // J. Materials Science.-2004.-vol. 39.-p. 5227-5230.

270. Deidda C., Delogu F., Maglia F., et al. Mechanical processing and self-sustaining high temperature synthesis of TiC powders. // Mater. Science and Eng.-2004.-vol. A 375-377.-p. 800-803.

271. Maglia F., Milanese C., Anselmi Tamburini U., et al. Combustion synthesis of mechanically activated powders in the Та - Si system. // J. Alloys and Compounds.-2004.-vol. 385.-p. 269-275.

272. Riley D., Kisi Е.Н., Phelan D. SHS of Ti3SiC2 : ignition temperature depression by mechanical activation. // J. European Ceramic Society.2006,-vol. 26.-p. 1051-1058.

273. Yeh C.L., Su S.H. In situ formation of TiAl TiB2 composite by SHS. // J. Alloys and Compounds.-2006.-vol. 407.-p. 150-156.

274. Рогачев A.C., Кочетов H.A., Курбаткина B.B. Левашов Е.А. и др. Микроструктурные аспекты безгазового горения механически активированных смесей. I Высокоскоростная микровидеосъемка состава Ni + А1. // Физика горения и взрыва.-2006.-т. 42.-№ 4.-е. 6170.

275. Vitiaz P., Lyakhov N., Talako Т., et al., Mechanically activated self-propagating high-temperature synthesis of thermal spray powders. // Abstracts of Int. Conference on Mechanochemistry and Mechanical Alloying (INCOME 2006), Novosibirsk.-2006.-p. 61.

276. Kasatsky N.G., Naiborodenko Yu.S., Lepakova O.K. Investigation of composition and structure of iron aluminides obtained MA of SHS. // Ibidem.-p. 175.

277. Будников П.П., Гистлинг A.M. Реакции в смесях твердых веществ. М.: Стройиздат.-1971.

278. Молчанов В.И., Селезнева О.Г., Жирнов Е.Н. Активация минералов при измельчении. М.: Недра.-1988.-207 с.

279. Болдырев В.В. Развитие исследований в области механохимии неорганических веществ в СССР. / В сб.: Механохимический синтез в неорганической химии. Под ред. Е.Г.Аввакумова. Новосибирск: Наука.-1991.-е. 5-32.

280. Ломовский О.И., Болдырев В.В. Механохимия в решении экологических задач. Новосибирск.: ГПНТБ СО РАН.-2006.-221 с.

281. Benjamin J.S. Mechanical Alloying. // Metal. Trans.-1970,-v. l.-p. 29432951.

282. Benjamin J.S. Scientific American, 1976, v. 234, p. 40-58.

283. Gilman P.S., Benjamin J.S. Mechanical alloying. // Ann. Rev. Mater. Sci.-1983.-v. 13.-p. 279-300.

284. Hellstern E., Schultz L. Glass forming ability in mechanically alloyed Fe-Cr. //Appl. Phys. Lett.-1986.-v. 49.-p. 1163-1165.

285. Schultz L. Glass formation by mechanical alloying. // J. Less-Common Metals.-1988,-v. 145.-p. 233-249.

286. Sammer K. Formation of amorphous metals by solid state reactions of hydrogen with an intermetallic compounds. Hydrogen in Disordered in Amorphous Solids. / Ed. by R.C.Gust Bambakidis, J.Bowman. Plenum Press.-1986.-p. 173-184.

287. Sammer K. Early and late stages of solid state amorphization reactions. // J. Less-Common Metals.-1988.-v. 140.-p. 25-31.

288. Koch C.C., Jang J.S.C., Lee P.Y. Amorphization of intermediate phases by mechanical alloying. // Milling. Proc. DGM Conf. on New Materials by Mechanical Alloying Techniques, October.-1988.-p. 101-109.

289. Clemens B.M. Solid-state reaction and structure in compositionally modulated zirconium-nickel and titanium-nickel films. // Phys. Rev., B.-1986,-v. 33.-No 1 l.-p. 7615-7624.

290. Schwartz R.V. Microscopic model for mechanical alloying. // Mater. Sci. Forum.-1998.-v. 269-272.-p. 665-674.

291. Аруначалам B.C. Механическое легирование. // В сб. Актуальные проблемы порошковой металлургии. Под ред. Романа О.В., Ару начал ама B.C., М.: Металлургия,-1990.-е. 175-202.

292. Колобов Ю.Р., Валиев Р.З., Грабовецкая Г.П., Жиляев А.П., Дударев В.Ф., Иванов Б.В., Иванов М.Б., Кашин O.A., Найдежкин Е.Д. Зернограничная диффузия и свойства наноструктурных материалов. Новосибирск: Наука.-2001.-231 с.

293. Павлюхин Ю.Т., Манзанов Ю.Е., Аввакумов Е.Г., Болдырев В.В. Образование твердых растворов в системе Fe-Cr под влиянием механической активации. // Изв. СО АН СССР, сер. хим. наук.-1981.-№ 14,-вып. 6.-е. 84-89.

294. Бутягин П.Ю. Физические и химические пути релаксации упругой энергии в твердых телах. Механохимические реакции в двухкомпонетных системах. // В сб.: Механохимический синтез в неорганической химии. Ред. Е.Г.Аввакумов. Новосибирск: Наука. -1991.

295. Бутягин П.Ю. Проблемы и перспективы развития механохимии. // Успехи химии.-1994,-т. 63.-№ 12.-е. 1031-1043.

296. Бутягин П.Ю. Механохимический синтез. Кинетические аспекты. // Сб. докл. Междунар. науч. семинара "Механохимия и механическая активация". Санкт-Петербург.-1995.-е. 7-12.

297. Бутягин П.Ю. Роль межфазных границ в реакциях низкотемпературного механохимического синтеза. // Коллоидный журнал.-1997,-т. 59.-№ 4.-е. 460-467.

298. Бутягин П.Ю. Принудительные реакции в неорганической и органической химии. // Коллоидный журнал.-1999.-т. 61.-№ 5.-е. 581-589.

299. Бутягин П.Ю. Диффузионная и деформационная модели механохимического синтеза. // Коллоидный журнал.-2003.-т. 65.-№ 5.-е. 706-709.

300. Бутягин П.Ю., Жерновенкова Ю.В., Повстугар И.В. Работа, затрачиваемая на образование межзеренных границ при пластической деформации металлов. // Коллоидный журнал.-2003.-т. 65.-№2.-с. 163-167.

301. Повстугар И.В., Елсуков Е.П., Бутягин П.Ю. Начальная стадия механического сплавления в системах Fe(80)X(20) (X = Mo, W). // Коллоидный журнал.-2003.-т. 65.-№ З.-с. 391-398.

302. Повстугар И.В., Елсуков Е.П., Жерновенкова Ю.В., Бутягин П.Ю. Начальная стадия механического сплавления в системах Fe(80)X(20) (X = Nb, Та). // Коллоидный журнал.-2003.~т. 65.-№ 6.-е. 523-530.

303. Повстугар И.В. Кинетические и структурные аспекты механохимического синтеза в системах Fe-X. / Автореферат дисс. . к.ф.-м.н., Москва.-2003.-22 с.

304. Повстугар И.В., Чичерин Д.С., Бутягин П.Ю., Портной В.К. Начальная стадия деформационного перемешивания в системе Fe/Ti. // Коллоидный журнал.-2000.-Т. 62.-№ З.-с. 412-416.

305. Povstugar I.V. The initial stage of deformation mixing in the systems Fe/Me (Me = Ti, Co, Zr, Nb, Sn, W). // Abstracts of 3rd Int. Conf. on Mechanochemistry and Mechanical Alloying (INCOME'2000), Praque.-2000,-p. 68.

306. Повстугар И.В., Бутягин П.Ю., Дорофеев Г.А., Елсуков Е.П. Кинетика начальной стадии механического сплавления в системе Fe(80)Zr(20). //Коллоидный журнал.-2002.-т. 64.-№ 2.-е. 201-208.

307. Калошкин С.Д. Термодинамика и кинетика превращений неравновесных металлических материалов с аморфной инанокристаллической структурой. Автореферат дисс. . д.ф.-м.н., Москва.-1998.-39 с.

308. Kaloshkin S.D., Tomilin I.A., Andrianov G.A., Baldokhin U.V., Shelekhov E.V. Phase transformations and hyperfine interaction in mechanically alloyed Fe-Cu solid solution. // Mater. Sei. Forum.- 1996.-v. 235-238.-p. 565-570.

309. Kaloshkin S.D. Thermodynamic description of the phase transformation mechanism during mechanical alloying process. // J. Metast. Nanocryst. Mater.-2000.-v. 8.-p. 591-596.

310. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. / Под ред. В.Е.Панина. Новосибирск: Наука.-1990.-252 с.

311. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов. В 2-х томах. / Под ред. В.Е.Панина. Новосибирск: Наука,-1995.-т. 1.-298 с.

312. Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск: Наука.-1985.-230 с.

313. Болдырев В.В. О кинетических факторах, определяющих специфику механохимических процессов в неорганических системах. // Кинетика и катализ,- 1972,-т. 13.-вып. 6.-е. 1414-1421.

314. Уракаев Ф.Х., Болдырев В.В., Поздняков О.Ф. Изучение механизма механохимического разложения твердых неорганических соединений. // Кинетика и катализ.-1977.-т. 18.-вып. 2.-е. 350-358.

315. Уракаев Ф.Х., Болдырев В.В., Поздняков О.Ф. Кинетика выделения летучих продуктов при раскалывании монокристалловнеорганических соединений. // Кинетика и катализ.-1978.-т. 19.-вып. 6.-с. 1444-1448.

316. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов, Новосибирск: Наука.-1986.-302 с.

317. Мак Лиин Д. Механические свойства металлов. М.: Металлургия,-1965.-431 с.

318. Коттрел А.Х. Дислокации и пластическое течение. М.:ИЛ.-1958.-606 с.

319. Саратовкин Д.Д., Савинцев П.А. Эффект контактного плавления как причина низкоплавкости эвтектик. // ДАН СССР.-1947.-т. 58.-№ 9.-е. 1943-1944.

320. Савинцев П.А., Аверичева В.Е., Костюкевич М.В. О скорости контактного плавления щелочно-галоидных кристаллов. // Известия ВУЗов. Физика.-1960.-№ 4.-. 107-109.

321. Савицкая Л.К. Расчет скорости контактного плавления эвтектических смесей. // Известия ВУЗов. Физика.-1962.-№ 6.-е. 132138.

322. Davis R.M., Koch С.С. Mechanical alloying of brittle components: silicon and germanium. // ScriptaMet.-1987.-v. 21.-p. 305-310.

323. Schwarz R.B., Koch C.C. Formation of amorphous alloys by mechanical alloying of crystalline powders of pure metals and powders of intermetallics. // J. Appl. Phys. Lett.-1986.-v. 49.-p. 146-148.

324. Уракаев Ф.Х. Изучение механизма инициирования химических реакций при механических воздействиях на кристаллические ионные неорганические соединения. Автореферат дисс.к.х.н., Свердловск, УрГУ.-1978.-20 с.

325. Уракаев Ф.Х., Болдырев В.В. Расчет физико-химических параметров реакторов для механохимических процессов. // Неорганические материалы,-1999.-Т. 35.-№ 2.-е. 248-256.

326. Уракаев Ф.Х., Болдырев В.В. Кинетика механохимических процессов в диспергирующих аппаратах. // Неорганические материалы.-1999.-Т. 35.-№ 4.-е. 495-503.

327. Уракаев Ф.Х., Болдырев В.В. Механизм образования аморфного состояния веществ при механической обработке (на примере NaCl). // Неорганические материалы.-1999.-т. 35.-№ 3.-е. 377-381.

328. Уракаев Ф.Х., Болдырев В.В. Кинетика газовыделения при раскалывании и измельчении монокристаллов кальцита. // Журнал физической химии.-2000.-т. 74.-№ 8.-е. 1478-1482.

329. Уракаев Ф.Х., Болдырев В.В. Корреляция выхода летучих продуктов с параметрами распространения хрупкой трещины в кристаллах. // Журнал физической химии.-2000.-т. 74.-№ 8.-е. 1483-1488.

330. Eckert J., Schultz, Hellstern E., Urban K. Glass forming rang in mechanically alloyed nickel-zirconium and influence the milling intensity. // J. Appl. Phys.-1988.-v. 64.-p. 3324-3328.

331. Suryanarayana C. Mechenical alloying and milling. // Progress in Materials Science.-2001.-vol. 46.-p. 1-184.

332. Kimura H., Kimura M., Takada F. Development of on extremely high energy ball mill for solid state amorphization transformations. // J. Less-Common Metals.-1988.-v. 140.-p. 113-118.

333. Герасимов К.Б., Гусев A.A., Колпаков B.B., Иванов Е.Ю. Измерение фоновой температуры при механическом сплавлении в планетарных центробежных мельницах. // Сиб. хим. журнал.-1990.-вып. 3.-е. 140145.

334. Гусев А.А. Природа процессов фазообразования при механическом сплавлении в системах медь-серебро, медь-железо и кобаль-цирконий. Автореферат дисс. .канд. хим. наук, ИХТТМ СО РАН, Новосибирск.-1993.-22 с.

335. Kwon Y.-S., Gerasimov K.B., Yoon S.-K. Ball temperatures during mechanical alloying in planetary mills. // J. Alloys and Compounds.-2002.-v. 346.-p. 276-281.

336. Чердынцев B.B., Пустов Л.Ю., Калошкин С.Д., Томилин И.А., Шелехов Е.В. Расчет энергонапряженности и температуры в планетарном мехактиваторе. // Материал оведение.-2000.-№ 2.-е. 1823.

337. Чердынцев В.В., Пустов Л.Ю., Калошкин С.Д., Томилин И.А., Шелехов Е.В. Расчет энергонапряженности и температуры в планетарном мехактиваторе. // Материаловедение.-2000.-№ 2.-е. 2326.

338. A.c. № 975068 (СССР). Аввакумов Е.Г., Поткин A.P., Самарин О.И. Планетарная мельница. Бюллетень изобретений.-1982.-№ 43.

339. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия.-1986.

340. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос.-2000.-271 с.

341. Дегтярев М.В., Воронова Л.М., Чащухина Т.И. Влияние структуры железа и стали, созданной при большой пластической деформации,на кинетику превращений при нагреве. // Металлы.-2003.-№ З.-с. 5361.

342. Носкова Н.И., Мулюков P.P. Субмикрокристаллические и нанокристаллические металлы и сплавы. Екатеринбург.: УрО РАН.-2003.-269 с.

343. Tarento R.J., Blaise G. Studies of the first steps of thin film interdiffusion in the Al-Ni system. // Acta Metallurgica.-1989.-Vol. 37.-No 9.-p. 23052312.

344. Русаков А.А. Рентгенография металлов. M.: Атомиздат.-1977.-479 с.

345. Арзамасов Б.Н., Макарова В.И., Мухин Г.Г. и др. Материаловедение. М.: МГТУ.-2005.-648 с.

346. Овчаренко В.Е., Боянгин Е.Н. Влияние содержания алюминия на термограмму синтеза интерметаллида №зА1 в режиме теплового взрываю // Физика горения и взрыва.-1998.-т. 34.-№ 6.-с. 39-42.

347. Письменская Е.Б., Рогачев А.С., Бахтамов С.Г., Сачкова Н.В. Макрокинетика теплового взрыва в системе ниобий алюминий. // Физика горения и взрываю.-2000.-т. 36.-№ 2.-е. 40-44.

348. Николаев А.Г., Фомина О.Н., Поварова К.Б., Тагиров И.К., Иванов Л.П., Левашов Е.А. Синтез компактного моноалюминида никеля из алюминированного никелевого порошка. // Журнал неорганической химии.-1993.-т. 38.-№ 11.-е. 1780-1783.

349. Рогачев А.С., Мержанов А.Г. К теории эстафетного механизма распространения волны горения в гетерогенных средах. // Доклады РАН.-1999.-Т. 365.-№ 6.-е. 788-791.

350. Рогачев А.С. О микрогетерогенном механизме безгазового горения. // Физика горения и взрыва.-2003.-т. 39.-№ 2.-е. 38-47.

351. Munir Z.A., Anselmi-Tamburini V. Self-Propagating Exothermic Reactions: The Synthesis of High-Temperature Materials by Combustion. // Materials Science Report.-1989.-No 3.-p. 277-365.

352. Химическая энциклопедия. / Под ред. И.Л.Кнунянца. М.: Изд-во Большая Советская энциклопедия.-1992.

353. Clarebrough L.M., Hargreaves М.Е., Loretto М.Н., West G.W. The influence of impurities on the annealing of nickel after cold work. / Acta Metallurgica.-1960.-Vol. 8.-p. 797-803.

354. Электронная микроскопия и прочность кристаллов / Под ред. Д.А.Петрова. М.:Металлургия.-1968.

355. Shechtman D., Blech I., Gratias D., Cahn J. W. Metallic phase with longrange orientational order and no translational symmetry // Phys. Rev. Lett.-1984.-V. 53.-p. 1951-1953.

356. Физический энциклопедический словарь. M.: Советская энциклопедия.-1983.

357. Полухин В. А., Ватолин Н. А. Композиционные мотивы, ближний и дальний порядок в структуре металлических расплавов, стекол и квазикристаллов//Расплавы.-1987.-Т. l.-вып. 5.-е. 29-65.

358. Shechtman D., Lang С. I. Quasiperiodic materials: discovery and recent developments // MRS Bulletin.-1997.-V. 22.-№ 1 l.-p. 40-42.

359. Tsai A. P. Metallurgy of quasicrystals: alloys and preparation // MRS Bulletin.-1997.- V. 22.-№ ll.-p. 43-47.

360. Archambault P., Janot C. Thermal conductivity of quasicrystals and associated presses // MRS Bulletin.-1997.-V. 22.-№ ll.-p. 48-53.

361. Jenks C. J., Thiel P. A. Surface properties of quasicrystals // MRS Bulletin.-1997.-V. 22.-№ ll.-p. 55-58.

362. Besser M. F., Eisenhammer T. Deposition and applications of quasicrystalline coatings//MRS Bulletin.-1997.- V. 22.-№ ll.-p. 59-63.

363. Urban K., Feuerbacher M., Wollgaren M. Mechanical behavior of quasicrystals//MRS Bulletin.-1997.-V. 22.-№ ll.-p. 65-68.

364. Kelton K. F., Gibbons P. C. Hydrogen storage in quasicrystals // MRS Bulletin.-1997.-V. 22.-№ ll.-p. 69-72.

365. Ishimasa T ,. Kaneko Y , Kaneko H. New group of stable icosahedral quasicrystals: structural properties and formation conditions. // J. Non -Crystalline Solids.-2004.-vol. 334-335.-p. 1-7.

366. Saito K., Sun W., Ohsuna T, Hiraga K. Structural changes of Ni-rich Al-Co-Ni decagonal quasicrystals // Ibidem.-p. 218-222.

367. Qiang J. B., Wang Y. M., Wang D. H., et al.,Quasicrystals in the Ti-Zr-Ni alloy system // Ibidem.- p. 223-227.

368. Pramanick A. K., Mandai R. K., Sastry G. V. S. Structural stability of Al-Co-Cu-Ni decagonal phase. // Ibidem.-p. 234-237.

369. Sahoo K. L, Das S., Murty B. S. Formation of quasicrystalline related intermetallic compounds in conventionally cast Al-Fe-V-Si alloy. // Ibidem.-p. 29-32.

370. Tsai A. P., Inoue A., Masumoto T. New Decagonal Al-Ni-Fe and Al-Ni-Co Alloys Prepared by Liquid Quenching // Mater. Trans. JIM.-1989.-vol. 30.-p. 150-154.

371. Tsai A. P., Inoue A., Masumoto T. A stable quasicrystal in Al-Cu-Fe system//Jpn. J. Appl. Phys.-1987.-vol. 26.-p. 1505-1507.

372. Tsai A. P., Inoue A., Masumoto T., Stable Decagonal Al-Co-Ni and Al-Co-Cu Quasicrystals // Mater. Trans. JIM.-1989.-vol. 30.-p. 463-473.

373. Tsai A. P. "Back to the Future"-An Account Discovery of Stable Quasicrystals // Arc. Chem. Res.-2003.-vol. 36.-p. 31-38.

374. Jeong H. T., Kim S. H, Kim W. T., Kim D. H., Inkson B. J. Growth of a decagonal Al7oNii5Coi5 single quasicrystal by the Czochralski method // Journal of Crystal Growth.-2000.-vol. 217.-p. 217-221.

375. Sugiyama K., Nishimura S., Hiraga K. Structure of a W-(AlCoNi) crystalline phase related to Al-Co-Ni decagonal quasicrystals, studied by single crystal X-ray diffraction // Journal of Alloys and Compounds.-2002.-vol. 342.-p. 65-71.

376. Liu Y. C., Guo X. F., Yang J. H., Yang G. C., Zhou Y. H. Decagonal quasicrystal growth in the undercooled Al72Nii2Coi6 alloy // Journal of Crystal Growth.-2000.-vol. 209.-p. 963-969.

377. Liu Y. C., Yang G. C., Xu D. S., Xu Q. Y., Zhou Y. H. Growth morphology of decagonal quasicrystal in laser resolidified A^Ni^Coie // Journal of Materials Science Letters.-2000.-vol. 19.-p. 1095 1097.

378. Sato T. J., Hirano T., Tsai A. P. Single-crystal growth of the decagonal Al/Ni/Co quasicrystal // Journal of Crystal Growth.-1998.-vol. 191.-p. 545-552.

379. Tsai A. P., Sato T. J., Guo J. Q., Hirano T. Growing perfect quasicrystals //Journal of Non-Crystalline Solids.-1999.-vol. 250-252.-p. 833-838.

380. Canfiel P. C., Fisher Ian R. High-temperature solution growth of intermetallic single crystals an quasicrystals // Journal of Crystal Growth.-2001.-vol. 225.-p. 155-161.

381. Ivanov E., Konstanchuk I., Bokhonov B., Boldyrev V. Mechanochemical sinthesis of icosahedral phases in Mg-Al- Zn and Mg-Al- Cu alloys // React. Solids.-1989.-vol. 7.-p. 167-172.

382. Ivanov E., Bokhonov B., Konstanchuk I. Synthethis and process characterization of mechanically alloyed icosahedral phase Mg-Al- Zn // J. of Mater. Sci.-1991.-vol. 26.-p. 1409-1411.

383. Bokhonov B., Konstanchuk I., Boldyrev V., Ivanov E. Stage formation of quasicrystals during mechanical treatment of Frank-Kasper phase Mg32(Zn,Al)49 //J. Alloys and Compounds.-1992.-vol. 187.-p. 207-214.

384. Bokhonov B., Konstanchuk I., Boldyrev V., Ivanov E. HRTEM study of milling induced phase transition and quasicrystalline formation in Mg32(Zn,Al)49 cubic Frank-Kasper phase // J. Non-cryst. Sol.-1993.-vol. 153-154,-p. 606-610.

385. Bokhonov B. B., Ivanov E. Y., Tolochko B. P., Sharafiitdinov M.P. In situ study of structural transformations of Mg14Ali5Zn4i quasicrystalsunder heating // Materials Science and Engineering.-2000.-vol. A278.-p. 236-241.

386. Takasaki A., Kelton K. F. High-pressure hydrogen loading in T^Z^gNin amorphous and quasicrystal powders synthesized by mechanical alloying // Journal of Alloys and Compounds.-2002.-vol. 347.-p. 295300.

387. Tcherdyntsev V. V., Kaloshkin S. D., Salimon A. I., Tomilin I. A., Korsunsky A. M. Quasicrystalline phase formation by heating a mechanically alloyed Al65Cu23Fei2 powder mixture // Journal of Non-Crystalline Solids.-2002.-vol. 312-314.-p. 522-526.

388. Mukhopadhyay N.K., Kurup V., Srivastava E. V., et al. High energy ball milling of a Al65Cu20Fei5 quasicrystalline alloy. // Journal of Non-Crystalline Solids.-2004.-vol. 334-335.-p. 52-56.

389. Murty B.S., Koteswara R.V., Mukhopadhyay N.K. Stability of quasicrystalline phase in Al Cu - Fe, Al -Cu - Co and Al - Pd - Mn systems by high energy ball milling. // Journal of Non-Crystalline Solids.-2004.-vol. 33^335.-p. 48-51.

390. Abe E., Tsai A.P. Structure of a metastable Al3Ni decagonal quasicrystal: comparison with a highly perfect Al72Ni2o Co8 // Journal of Alloys and Compounds.-2002,-vol. 342.-p. 96-100.

391. Saitoh К., Tanaka M. Stacking sequence of atom-cluster in decagonal quasicrystals and their approximants // Journal of Alloys and Compounds.-2002.-vol. 342.-p. 130-133.

392. Андриевский P.A., Рагуля A.B. Наноструктурные материалы. M: Академия.-2005.-192 с.

393. Сергеев Г.Б. Нанохимия металлов. // Успехи химии.-2001.-т.70.-№ Ю.-с. 915-933.

394. Бучаченко A.JI. Химия на рубеже веков: свершения и прогнозы. // Успехи химии.-1999.-т.68.-№ 2.-е. 99-118.

395. Губин С. П. Что такое наночастица? Тенденции развития нанохимии и нанотехнологии. // Российский Хим. Журнал.-2000.-т.44.-№ 6.-е. 23-31.

396. Kaczmar J.W., Pietrzak К., Wlosinski W. The production and application of metal matrix composite materials. // J. Mater. Sci. Process. Tech.-2000.-vol. 106.-p. 58-67.

397. Zhang X., Hong C., Han J., et al. Microstructural and mechanical properties of TiB2 / (Cu, Ni) interpenetrating phase composites.// Scripta Materialia.-2006.-vol. 55.-p. 565-568.

398. Maity P.C., Panigrahi S.C. Metal and intermetallic matrix in situ particle composites. // Key engineering materials.-1995.-vol. 104-107.-p. 313328.

399. Kennedy A.R., Karantzalis A.E., Wyatt S.M. The microstructure and mechanical properties of TiC and TiB2-reinforced cast metal matrix composites. // J. Mater. Sci.-1995.-vol. 34.-p. 933-940.

400. Weissgaerber Т., Sauer C., Kieback B. Nanodispersion-strengthened metallic materials. // Proceedings of the 1st Korea-Germany Joint Seminar "Nanostructured Materials", Ulsan.-2004.-p. 187-195.

401. Baikalova Yu.V., Lomovsky O.I. Solid-state synthesis of tungsten carbide in an inert copper matrix. // J. Alloys Comp.-2000.-vol. 297.-p. 87-91.

402. Travitzky N., Kumar P., Sandhage K.H., Janssen R., Claussen N. In-situ synthesis of A1203 reinforced Ni-based composites. // Adv. Eng. Mater.-2003.-vol. 5.-№ 4.-p.256-259.

403. Tu J.P., Wang N.Y., Yang Y.Z., Qi W.X., Liu F., Zhang X.B, Lu H.M., Liu M.S. Preparation and properties of TiB2 nanoparticle reinforcedcopper matrix composites by in situ processing. 11 Mater. Lett.-2002.-vol. 52.-p. 448-452.

404. Jiang W.H., Fei J., Han X.L. Synthesis of titanium and tungsten carbides in iron matrixes. //J. Mater. Sci. Lett.-2001.-vol. 20.-p.283-284.

405. Dallaire S., Legoux J.-G. Synthesis of TiB2 in liquid copper. // Mater. Sci. Eng. A.-1994.-vol. 183.-p.l39-144.

406. Lee J., Jung J.Y., Lee E.-S., Park W.J., Ahn S., Kim N.J. Microstructure and properties of titanium boride dispersed Cu alloys fabricated by spray forming. //Mater. Sci. Eng. A.-2000.-vol. 277.-p.274-283.

407. Leong C.C., Lu L., H.Fuh J.Y., Wong Y.S. In-situ formation of copper matrix composites by laser sintering. // Mater. Sci. Eng. A.-2002.-vol. 338.-p. 81-88.

408. Полубояров В. А., Коротаева 3. А., Корчагин M. А. и др. Применение механически активированных ультрадисперсных керамических порошков для улучшения свойств металлов и сплавов // Наука производству.-2002.-№ 2 (52).-с. 2-8.

409. Gotman I., Koczak M.J., Shtessel Е. Fabrication of A1 matrix in situ composites via self-propagating synthesis. // J. Mater. Sci. Eng. А.-1994,-187.-p.189-199.

410. Xu Q., Zhang X., Han J., He X., Kvanin V.L. Combustion synthesis and densification of titanium diboride-copper matrix composite. // Materials Letters.-2003.-vol. 57.-p. 4439-4444.

411. Yi H.C., Woodger T.C., Moore J.J., Guigne J.Y. Combustion synthesis of HfB2-Al composites. // Metallurgical and Materials Transactions, B.-1998.-vol. 29.-p.877-887.

412. Zhang X., He X., Han J., Qu W., Kvanin V.L. Combustion synthesis and densification of large-scale TiC-xNi cermets. // Materials Letters.-2002.-vol. 56.-p. 183-187.

413. Fu Z.Y., Wang H., Wang W.M., Yuan R.Z. Composites fabricated by self-propagating high-temperature synthesis. // J. Mater. Proc. Tech.2003.-vol. 137.-p. 30-34.

414. Сычев A. E., Мержанов А. Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез наноматериалов // Успехи химии.2004.-т.73.-№ 2.-е. 157-170.

415. Dong S.J., Zhou Y., Shi Y.W., Chang B.H. Formation of a TiB2-reinforced copper-based composite by mechanical alloying and hot pressing. // Metall. Mater. Trans. A.-2002.-vol. ЗЗА.-Issue 4.-p. 12751280.

416. Biselli C., Morris D.G., Randall N. Mechanical alloying of high-strength copper alloys containing TiB2 and A1203 dispersied particles. // Scripta Metall. Mater.-1994.-vol.30.-№ 10,-p. 1327-1332.

417. Yuasa E., Morooka Т., Laag R., Kaysser W.A., Petzow G. Microstructural changes of Cu-Ti-B powders during mechanical alloying. // Powder Metall.-1992,-vol. 35.-№ 2.-p. 120.

418. Wexler D., Fenwick A., Calca A. Influence of milling mechanism on synthesis of TiB2 and TiB/TiB2 composites. // J. Metastable and Nanocrystalline Materials.-2003.-vol. 15-16.-p. 199-204.

419. Ying D.Y., Zhang D.L. Processing of Cu-Al203 metal matrix nanocomposite materials by using high energy ball milling. // Mater. Sci. Eng. A.-2000.-VO1. 286,-p. 152-156.

420. Помогайло А.Д., Розенберг A.C., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. М., Химия.-2000.-672 с.

421. Yih P., Chung D.D.L. Titanium diboride copper-matrix composites. // J. Mater. Sci.-1997.-vol. 32.-p. 1703-1709.

422. Schick H. L. Thermodynamics of certain refractory compounds. New York, London. Academic press.-1966.

423. Валиев Р.З. Развитие методов интенсивной пластической деформации для получения объемных наноструктурных материалов с уникальными свойствами // Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем. М.: МИФИ.-2002.-с.149.

424. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. Т.1. /Под ред. Н.В.Агеева. Москва, Государственное издательство физико-математической литературы.-1959.-с.701-703.

425. Добромыслов А.В., Чурбаев Р.В., Елькин В.А. Механическое легирование сплавов системы титан-медь под высоким давлением//Физика металлов и металловедение.-1999.-т.87.-№2.-с. 59-64.

426. Хачин В.Н., Пушин В.Г., Кондратьев В.В. Никелид титана. Структура и свойства. М.: Наука.-1992.

427. Ляхов Н.З., Панин В.Е., Дудина Д.В., Корчагин М.А., и др. Разработка кострукционных материалов на основе порошковых нанокомпозитов. Часть I. // Физическая мезомеханика.-2003.-т. 6.-№ 2.-с. 63-76.

428. Panin V.E., Korchagin М.А., Lomovsky O.I., et al. Consolidation and mechanical properties of metal and intermetallic matrix nanocomposites produced using high energy ball milling. // Физическая мезомеханика.-2004.-т. 7.-Ч. 2.-с. 49-52.

429. Панин В.Е., Корчагин М.А., Ляхов Н.З. и др. Поверхностные слои и внутренние границы раздела в гетерогенных материалах. Новосибирск: Изд-во СО РАН.-2006.-520 с.

430. Дудина Д.В., Ломовский О.И., Корчагин М.А., Мали В.И. Реакции в металлической матрице: синтез и свойства нанокомпозитов TiB2

431. Си. // Химия в интересах устойчивого развития.-2004.-№ 12.-е. 319325.

432. Дудина Д.В. Синтез диборида титана в медной матрице и разработка композиционных материалов на основе системы TiB2 Си. / Автореферат дис.канд. хим. наук. Новосибирск, ИХТТМ СО РАН.-2004.-20 с.

433. Dudina D.V., Korchagin М.А., Lomovsky O.I., at al. Solid-state synthesis of titanium diboride in copper matrix. // J.Metastable and Nanocrystalline Materials.-2003.-v. 15-16-p. 253-258.

434. Ломовский О.И., Мали В.И. Дудина Д.В., Корчагин М.А. Синтез и электроэрозионные свойства нанокомпозитов TiB2 Си. // Неорганические материалы.-2006.-т. 42.-№ 7.-е. 817-822.

435. Kim J.S. Kwon Y.S., Dudina D.V., Korchagin M.A., Lomovsky O.I., Mali V.I. Nanocomposites TiB2-Cu: consolidation and erosion behavior. //Journal of Mater. Science.-2005.-vol.40.-p. 3491-3495.

436. Kim J.S. Kwon Y.S., Dudina D.V., Korchagin M.A., Lomovsky O.I., Mali V.I. Electric erosion behavior of nanocomposites. // Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials.-2005.-v. 24-25.-p. 727-730.

437. Н.К.Гальченко, С.И.Белюк, В.Е.Панин, В.П.Самарцев, А.В.Шиленко, О.К.Лепакова. Электронно-лучевая наплавка композиционных покрытий на основе диборида титана//Физика и химия обработки материалов.-2002.-№4.-с. 68-72.

438. Белюк С.И., Панин В.Е. Электронно-лучевая порошковая металлургия в вакууме//Физическая мезомеханика.-2002.-т.5.-№ 1.-е. 99-104.

439. А.И.Райченко. Основы процесса спекания порошков пропусканием электрического тока. М.:, Металлургия.-1987.-128 с.

440. M.Tokita. Trends in Advanced SPS (Spark Plasma Sintering) Systems and Technology//J. Soc.Powd.Tech.Japan.-1993.-vol. 30.-№ 11.-p. 790804.

441. J.R.Groza, A.Zavaliangos. Nanostructures bulk solids by field activated sintering//Rev.Adv. Mater. Sci.-2003.-vol. 5.-№ l.-p. 24-33.

442. E.P.Carton, M.Stuivinga, H.Kezers, H.Verbeek, P.J.Van Der Put. Shock wave fabricated ceramic-metal nozzles//Applied Composite Materials.-1999.-vol. 6.-p. 139-165.

443. В.И.Мали, Т.С.Тесленко. Структура и свойства взрывных компактов медь-молибден//Физика горения и взрыва.-2002.-т. 38.-№ 4.-е. 106111.

444. Я.Е.Гегузин, М.А.Кривоглаз. Движение макроскопических включений в твердых телах//М.: Металлургия.-1971.-344 с.

445. W.Hort, W.C.Johnson. Coarsening of precipitates clusters in stress gradients//Scripta Mater.-1993.-vol. 34.-№ 7.-p. 1015-1020.

446. К.И.Портной, Б.Н.Бабич. Дисперсноупрочненные материалы. Серия "Успехи современного материаловедения". М.: Металлургия.-1974.-200 с.

447. W.Zhou, W.Hu, D.Zhang. Study of the making of metal-matrix interpenetrating phase composites//Scripta Mater.-1998.-vol. 39.-p. 17431748.

448. R.Atisivan, A.Bandyopadhyay, Y.Gupta. Dynamic tensile response of structured alumina-Al composites//Bulletin of the American Physical Society.-2001.-vol. 46.-№ 4.-p. 90.

449. С.М.Золоторевский. Механические свойства металлов. М.: Металлургия.- 1983.-352 с.

450. P.Yih, D.D.Chung. A comparative study of the coated filler method and the admixture method of powder metallurgy for making metal-matrix composites//J.Mater.Sci.-1997.-vol. 32.-p. 2873-2882.

451. P.Yih, D.D.L.Chung. Titanium diboride copper-matrix composites//J.Mater.Sci.-1997.-vol. 32.-p. 1703-1709.

452. S.Norasetthekul, P.T.Eubank, W.L.Bradley, B.Bozkurt. Use of zirconium diboride-copper as an electrode in plasma applications//J.Mater.Sci.~ 1999,-vol. 34.-p. 1261-1270.

453. W.R. Wilson. High-current arc erosion of electric contact materials //Trans. AIEE.-1955.-vol. 74.-Part 3.-p. 657-663.

454. T.Bregel, W.Krauss-Vogt, R.Michal, K.E.Saeger. On the application of W/Cu materials in the fields of power engineering and plasmatechnology//IEEE Trans, on components, hybrids and manufacturing technology.- 1992.-vol. 14.-№ l.-p. 8-13.

455. Г.С.Белкин, М.Е. Данилов. Исследование особенностей электрической эрозии метало керамических материалов // Электричество.-1972.-№ 8.-е. 45-48.

456. Г.В.Буткевич, Г.С.Белкин, Н.А.Ведешенков, М.А.Жаворонков. Электрическая эрозия сильноточных контактов и электродов. М.: Энергия.-1978.-256 с.

457. G.A. Shvetsov, V.I. Maly, A.G.Anisimov. New materials and technologies for railguns//Proc.5th Europ. Symp. on EML technology. Toulouse, France.-1995.-p. 91.

458. G.A. Shvetsov, V.I. Maly, A.G.Anisimov. High-Current Arc Erosion of Explosively Compacted Mo/Cu and W/Cu Electrodes. // Proc.of the 6th European Symposium on EML Technology, Netherlands.-. 1997.-p. 117123.

459. Shvetsov G.A., Maly V.I., Anisimov A.G., Stankevich S.V., Solovov A.V., Teslenko T.S. Erosion of explosively compacted Mo/Cu electrodes in high-current arc discharges // IEEE Trans, on Magnetics.-1997.-vol. 33.-№ l.-p. 410-412.

460. G.A.Shvetsov, V.I.Maly, A.G.Anisimov, S.V.Stankevich, A.V.Solovov, T.S.Teslenko. Erosion of explosively compacted Mo/Cu electrodes in high-current arc discharges. // IEEE Trans, on Magnetics.-1997.-vol. 33.-№ l.-p. 410-412.

461. А.Г. Анисимов, А.Д. Матросов, Г.А. Швецов. К анализу физических процессов на поверхности электродов в рельсовом ускорителе. // ПМТФ.-2002.-Т. 43.-№ з.-с. 39-44.

462. Корчагин М.А. Разработка научных основ получения нанокомпозитных материалов с керамической упрочняющей фазой. // Тезисы докладов II Всероссийской конференции по наноматериалам (НАНО 2007), Новосибирск, ИХТТМ СО РАН,-2007.-е. 59.

463. Корчагин М.А., Кинеловский С.А., Ляхов Н.З. Кумулятивное напыление покрытий нанокомпозитными порошками. // Там же,-с. 374.

464. Яковлев В.И., Филимонов В.Ю., Корчагин М.А., Евстигнеев В.В., Ляхов Н.З. Использование механокомпозитов для детонационно-газового напыления покрытий. // Там же,-с. 411.

465. Ломовский О.И., Мали В.И., Дудина Д.В., Корчагин М.А. Наноструктурная металлокерамика, полученная методом взрывного синтеза и компактирования. // Там же, с. 336.