Пожар класса «D» — горение металлов

			Специальный огнетушитель порошковый предназначен для тушения горения металлов и металлосодержащих веществ, разделяется на подклассы пожара: Огнетушители специального назначения на российском рынке оснащены баллонами и стволами-успокоителями. Огнестушащее вещество (ОТВ) — специальные порошки, предназначенные для тушения подклассов пожара Д1, Д2 и ДЗ, сертифицированные для этих целей на территории Российской Федерации.

---

Пожары класса D

• Принято считать, что металлы не воспламеняются.
• Но в ряде случаев они могут способствовать усилению пожара и пожарной опасности.
• Искры от чугуна и стали могут воспламенить находящиеся вблизи горючие материалы.
• Размельченные металлы могут легко воспламениться при высоких температурах.
• Некоторые металлы, особенно в размельченном виде, при определенных условиях склонны к самовоспламенению.
• Щелочные металлы, такие как натрий, калий и литий, бурно реагируют с водой, выделяя водород; при этом образуется теплота, достаточная для воспламенения водорода.
• Большинство металлов в форме порошка могут воспламениться подобно облаку пыли, при этом возможен сильный взрыв.
• Кроме того, металлы могут стать причиной травм людей, ведущих борьбу с пожаром, в виде ожогов, увечий и отравлений токсичными парами.
• Многие металлы, например кадмий, под воздействием высокой температуры, возникающей во время пожара, выделяют ядовитые пары.
• Несмотря на то, что токсичность металлов различная, при тушении любых пожаров, связанных с горением металлов, всегда следует пользоваться дыхательными аппаратами.

Характеристики некоторых, металлов

Алюминий.Алюминий — легкий металл, хорошо проводящий электричество. В обычной форме он не представляет никакой опасности в случае возникновения пожара. Его температура плавления достаточно низкая (660 °С), так что при пожаре может произойти разрушение незащищенных элементов конструкций, изготовленных из алюминия. Алюминиевые стружки и опилки горят, а с алюминиевым порошком связана опасность сильного взрыва. Алюминий не может самовоспламеняться и считается нетоксичным.

Чугун и сталь. Эти металлы не считаются горючими. В составе крупных изделий они не горят, но стальная «шерсть» или порошок могут воспламениться, а порошкообразный чугун под воздействием высокой температуры или пламени может взорваться. Чугун плавится при температуре 1535 °С, а обычная конструкционная сталь — при температуре 1430 °С.

Магний. Магний — блестящий белый металл, мягкий, тягучий, способный деформироваться в холодном состоянии. Он используется как основа в легких сплавах для придания им прочности и пластичности. Температура плавления магния 650 °С. Порошок и хлопья магния легко воспламеняются, но в твердом состоянии магний надо нагреть до температуры, превышающей его температуру плавления, прежде чем он воспламенится. Затем он горит очень сильно сверкающим белым пламенем. При нагревании магний бурно реагирует с водой и всеми видами влаги.

Титан. Титан — прочный белый металл, легче стали. Температура плавления титана 2000 °С. Он входит в состав стальных сплавов, обеспечивая возможность применения их при высоких рабочих температурах. В небольших изделиях легко воспламеняется, а его порошок является сильным взрывчатым веществом. Однако большие куски представляют малую пожарную опасность. Титан не считается токсичным.

Обычное местонахождение на судне

Основным материалом, из которого изготовлен корпус судна, является сталь. Для надстроек некоторых судов используется алюминий, а также его сплавы и другие более легкие металлы. Преимущество алюминия заключается в том, что он позволяет уменьшить вес конструкций, а недостатком с точки зрения борьбы с пожаром является сравнительно низкая температура плавления по сравнению со сталью.

Кроме материалов, используемых при постройке самого судна, металлы в различных формах перевозятся на судне в качестве груза. Обычно в отношении размещения металлов в твердой форме никаких ограничений не существует. Что касается порошков металлов, таких как титан, алюминий и магний, то их следует размещать в сухих изолированных районах. То же относится и к таким металлам, как калий и натрий.

Необходимо отметить, что крупногабаритные контейнеры, ис­пользуемые для перевозки грузов, обычно изготавливаются из алюминия. Стенки этих контейнеров плавятся и трескаются в условиях пожара.

Тушение пожаров класса D

Тушение пожаров, связанных с горением большинства металлов, представляет значительные труд­ности. Часто эти металлы бурно реагируют с водой, что приводит к распространению пожара и даже взрыву. Если горит небольшое количество металла в ограниченном пространстве, рекомендуется дать возможность ему выгореть до конца. Окружающие поверхности следует защитить, используя воду или другое подходящее огнетушащее вещество.

Для тушения пожаров металлов используют некоторые синтетические жидкости, которых на судне, как правило, не имеется. Определенного успеха при борьбе с такими пожарами позволяет добиться применение имеющихся на судах огнетушителей с универсальным огнетушащим порошком.

С разным успехом для тушения пожаров металлов употребляют песок, графит, различные порошки и соли. Но ни один из способов тушения нельзя считать эффективным для пожаров, связанных с горением любого металла.

Вода и огнетушащие вещества на водяной основе, такие как пена, не должны применяться для тушения пожаров горючих металлов. Вода может вызывать химическую реакцию, сопровождающую-ся взрывом. Даже если химической реакции не происходит, капли воды, попадающие на поверхность расплавленного металла, будут расши­ряться и разбрызгивать расплавленный металл. Но в некоторых случаях необходимо с осторожностью применять воду: например, при горении больших кусков магния можно подавать воду только на те участки, которые еще не охвачены огнем, для их охлаждения и предупреждения распространения пожара. Воду никогда не следует подавать на сами расплавленные металлы, ее нужно направлять на районы, находящиеся под угрозой распространения пожара. В ряде стран издаются перечни, содержащие технические характеристики горючих металлов, в которых указываются способы тушения пожаров и необходимые огнетушащие вещества. Владельцам, суда которых могут быть использованы для перевозки горючих металлов, рекомендуется иметь такие перечни с указанием физико-химических характеристик этих металлов.

Влияние режимов смешения порошков Ti и B на характеристики смесей и микроструктуру СВС-композитов | Богатов

1. Ronald G. Munro. Material properties of titanium diboride. J. Res. Nat. Inst. Stand. Technol. 2000. Vol. 105. No. 5. P. 709—720.

2. Cutler R.A. Engineering properties of borides. In: Engineered materials handbook: Ceramics and glasses. Vol. 4. Ed. S.J. Schneider. ASM International, Materials Park, OH. CRC Press, 1991. P. 787—803.

3. McLeod A.D., Haggerty J.S., Sadoway D.R. Electrical resistivities of monocrystalline and polycrystalline TiB2. J. Am. Ceram. Soc. 1984. Vol. 67. No. 11. P. 705—709.

4. Basu B., Raju G.B., Suri A.K. Processing and properties of monolithic TiB2 based materials. Int. Mater. Rev. 2006. Vol. 51. P. 352—374.

5. Raju G.B., Basu B. Development of high temperature TiB2-based ceramics. Key Eng. Mater. 2009. Vol. 395. P. 89—124.

6. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений. Под ред. Т.Я. Косолаповой. М.: Металлургия, 1986.

7. Mroz C. Titanium diboride. Am. Ceram. Soc. Bull. 1995. Vol. 74. No. 6. P. 158—159.

8. Питюлин А.Н. Силовое компактирование в СВС-процессах. В кн.: Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: Теория и практика. Черноголовка: Территория, 2001. С. 333—353.

9. 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. No. 1. С. 4—15.

10. Tavadze G.F., Shteinberg A.S. Production of advanced materials by methods of self-propagating hightemperature synthesis. Springer, SpringerBriefs Series in Materials, 2013. DOI: 10.1007/978-3-642-35205-8.

11. Мержанов А.Г., Боровинская И.П., Штейнберг А.С., Щербаков В.А., Тавадзе Ф.Н., Тавадзе Г.Ф., Хвадагиани А.И. Твердый сплав: А.с. 1253159 (СССР). 1986.

12. Zhang Xinghong, Xu Qianga, Han Jiecai, Kvanin V.L. Selfpropagating high temperature combustion synthesis of TiB/Ti composites. Mater. Sci. Eng. 2003. Vol. 348. Iss. 1—2. P. 41—46.

13. Епишин К.Л., Питюлин А. Н. Влияние процессов смешения на закономерности горения шихтовых составов. Физика горения и взрыва. 1986. No. 1. С. 29—33.

14. Епишин К.Л., Питюлин А.Н., Богатов Ю.В., Мендыбаев Р.А. Химические реакции, протекающие при смешении титана с углеродом в различных средах. Порошковая металлургия. 1986. No. 6. С. 67—70.

15. Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. М.: Машиностроение, 1973.

16. Богатов Ю.В., Чижиков А.П., Константинов А.С., Сачкова Н.В., Сычев А.Е. Особенности структурообразования СВС-сплава TiB2—Ti при свободном СВСсжатии. Технол. металлов. 209. No. 10. P. 28—32. DOI: 10.31044/1684-2499-2019-10-0-28-32.

17. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. В 3 т. Т. 1. Под ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996.

18. Кузьма Ю.Б., Чабан Н.Ф. Двойные и тройные системы, содержащие бор: Справочник. М.: Металлургия, 1990.

19. Похил П.Ф., Мальцев В.М., Зайцев Е.М. Методы исследования процессов горения и детонации. М.: Наука, 1969.

20. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. Порошковая металлургия. М.: Металлургия, 1991.

21. Цеменко В.Н. Процессы порошковой металлургии. Теория и физические основы уплотнения порошковых материалов: Учеб. пос. СПб: Изд-во СПбГПУ, 2005.

22. Болдырев В.В. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. Под ред. Е.Г. Аввакумова. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. Вып. 19.

23. Бальшин М.Ю. Научные основы порошковой металлургии волокна. М.: Металлургия, 1972.

24. Кирдяшкин А.И., Максимов Ю.М., Мержанов А.Г. О влиянии капиллярного растекания на процесс горения безгазовых систем. Физика горения и взрыва. 1981. No. 6. С. 10—15.

25. Пономарев М.А., Щербаков В.А., Штейнберг А.С. Закономерности горения тонких слоев порошковой смеси титан—бор. Докл. АН СССР. 1995. Т. 340. No. 5. С. 642—645.

Влияние мощного ультразвука на процессы горения и фазовый состав тугоплавких соединений титана при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе | Клубович

1. К вопросу о равновесности продуктов СВС / А. Г. Мержанов [и др.] // Докл. Акад. наук (России). – 2004. – Т. 394, № 4. – С. 498–502.

2. Николис, Г. Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации / Г. Николис, И. Пригожин. – М., 1979. – 512 с.

3. Кирдяшкин, А. И. О влиянии капиллярного растекания на процесс горения безгазовых систем / А. И. Кирдяшкин, Ю. М. Максимов, А. Г. Мержанов // Физика горения и взрыва. – 1981. – Т. 17, № 6. – С. 10–15.

4. Горение многокомпонентных систем в ультразвуковом поле / В. A. Aндреев [и др.] // Физика горения и взрыва. – 1987. – Т. 23, № 6. – С. 65–69.

5. Левашов, Е. А. Перспективы применения акустических полей в технологиях СВС / Е. А. Левашов, А. Г. Мержанов, Н. Н. Хавский // Инженерно-физический журнал. – 1993. – Т. 65, № 4. – С. 503–506.

6. Кипарисов, С. С. Карбид титана. Получение, свойства, применение / С. С. Кипарисов, Ю. В. Левинский, А. П. Петров. – М., 1987. – 213 с.

7. Самсонов, Г. В. Силициды / Г. В. Самсонов, Л. A. Дворина, Б. М. Рудь. – М., 1979. – 272 с.

8. Murray, J. l. The B–Ti (boron–titanium) system / J. l. Murray, P. k. liao, k. E. Spear // Bulletin of Alloy Phase Diagrams. – 1986. – Vol. 7, N 6. – P. 550–555, 587–588. https://doi.org/10.1007/bf02869864

9. Клубович, В. В. Ультразвук в процессах СВС / В. В. Клубович, М. М. Кулак, Б. Б. Хина. – Минск, 2006. – 279 с.

10. Кулемин, A. В. Исследование тепловых процессов в ультразвуковых волноводах, работающих при больших интенсивностях звука / A. В. Кулемин // Новые разработки в ультразвуковой технике. – Л., 1972. – С. 3–12.

11. Математическая теория горения и взрыва / Я. Б. Зельдович [и др.]. – М., 1980. – 478 с.

12. Pierson, H. Handbook of Refractory Carbides and Nitrides / H. Pierson. – Noyes Publ., 1996. – 340 p.

13. khina, B. B. Effect of ultrasound on combustion synthesis of composite material “TiC–metal binder” / B. B. khina, M. M. kulak // J. Alloys and Compounds. – 2013. – Vol. 578. – P. 595–601. https://doi.org/10.1016/j. jallcom.2013.07.030

Цирконий сгорания температура — Справочник химика 21

    Максимальные значения температур продуктов сгорания металлов по данным ряда авторов сведены в табл. 1.7. На основании этих данных можно считать, что измеренная температура кислородных пламен магния достигает 2800 °С, кислородных пламен алюминия —3000—3500 °С. Температура горения титана в кислороде лежит около 3000 °С, циркония — >3000 °С. [c.44]

    При введении водорода в систему окислы А1, Ве и 2г лишь частично превращаются в гидроокиси. Последние образуются в конденсированной фазе при обоих давлениях. Окись бериллия разлагается при температуре выше 4000 К (Р = 6,8 МПа) и выше 3400 К (Я=0,1 МПа). Окись алюминия довольно стабильна при обоих давлениях до температуры 4000 К. Двуокись циркония стабильна до 4500 К при 0,1 МПа и до температуры выше 5000 К в условиях камеры сгорания (Р=6,8 МПа). [c.231]

    Очень высокая температура кипения циркония (3850 К) приводит к тому, что он практически всегда горит на поверхности металла, хотя при высоких концентрациях кислорода и малых размерах частиц возможно горение циркония и в паровой фазе [14, 18, 70]. Доказательством горения циркония на поверхности частиц являются отсутствие окисного дыма и образование, всей массы продуктов сгорания в виде плотных сфер, примерно такого же размера, как и начальные металлические частицы отсутствие вспышек узкий густой ровный трек [70]. Аналогично горению циркония протекает горение титана. [c.250]

    При осуществлении такого высокотемпературного процесса, в камере сгорания которого температура достигает 2000° С, основной проблемой является подбор особо жаростойкого материала, необходимого для сооружения реактора, выдерживающего воздействие высоких температур в течение продолжительного времени. С этой целью был применен огнеупор на основе окиси циркония. По утверждению авторов, печь, сделанная из такого [c.49]

    Порошкообразный металлический цирконий входит в состав пиротехнических осветительных смесей, а также в состав патронных запалов [553] благодаря тому, что теплота сгорания его достигает 2000 кал/г. Обладая очень высокой температурой плавления, окись циркония является высокоогнеупорным материалом, применяющимся, в частности, для металлургических печей, срок службы которых в этом случае удлиняется на 25%. Обычно футеровка печей делается не из чистой окиси циркония, а из. смеси ее с глиной или магнезитом. Окись циркония обладает малым термическим коэффициентом расширения изделия из нее отличаются высокой механической прочностью. Она является прекрасным материалом для изоляторов линии высоких напряжений, для эмали, специального стекла и т.д. [c.204]

    Благодаря низкой температуре воспламенения и высокой скорости сгорания цирконий используют в пиротехнике, а также для фотовспышек. [c.259]

    При армировании металлическим волокном керамики получают так называемые керметы. При этом повышается стойкость керамических материалов к тепловому удару, что очень важно для сверхзвуковой авиации и ракетостроения. Керметы используют для изготовления ракетных сопел, неохлаждаемых камер сгорания, а также различных деталей, работающих при температурах выше 1 600°С. Помимо жаропрочности, керметы обла дают высокой устойчивостью к окислению. Композиция окись алюминия — молибденовое волокно отличается жаропрочностью, окись циркония — молибденовое волокно выдерживает температуру до [c.395]

    Титан и цирконий имеют большое значение для металлургии. Главные свойства титана и его сплавов, способствующие все более широкому их применению, — высокая жаростойкость и жаропрочность (способность сохранять механические свойства при повышенных температурах). Благодаря этому Т1 и его сплавы используются в самолето- и ракетостроении. Титан почти вдвое тяжелее алюминия, но зато в три раза прочнее его. Это позволяет применять титан в машиностроении. Детали из титана и его сплавов в двигателях внутреннего сгорания снижают массу этих двигателей примерно на 30%. Присадка титана придает стали [c.317]

    Титан и цирконий имеют большое значение для металлургии. Главные свойства титана и его сплавов, способствующие все более широкому их применению, — высокая жаростойкость и жаропрочность (способность сохранять механические свойства при повышенных температурах). Благодаря этому Т1 и его сплавы используются в самолета-и ракетостроении. Титан лишь немного тяжелее алюминия, но в три раза прочнее его. Это позволяет применять титан в машиностроении. Детали из титана и его сплавов в двигателях внутреннего сгорания снижают массу этих двигателей примерно на 30%. Присадка титана придает стали твердость и пластичность, а присадка циркония — твердость и вязкость. К важнейшим сплавам циркония относятся циркаллоны — сплавы на основе 2г,содержащие небольшие количества Зп, Ре, Сг и N1. Цирконий добавляют к меди, что значительно повышает ее прочность, не снижая электрической проводимости. Качество алюминиевых сплавов также значительно повышается при добавлении к ним циркония. [c.285]

    Процесс, основанный на принципе смешения высоконагре-того теплоносителя с пиролизуемым сырьем разрабатывается в течение ряда лет на пилотной установке производительностью до 200 кг/ч по сырью ПО Салаватнефтеоргсинтез и ВНИИОС ом. Процесс ориентирован на пиролиз тяжелых нефтяных фракций — вакуумного газойля и мазута. Теплоносителем служит смесь водяного пара и водорода с температурой до 1600—1900 С, получаемая смешением предварительно подогретого водяного пара с продуктами сгорания водорода в кислороде. Реактор (рис. 75) имеет камеры горения и пироли—за. Камера горения цилиндрической формы футерована изнутри специальными керамическими материалами (набивные массы из корунда и диоксида циркония) и охлаждается водой для защиты стенок аппарата, выполненных из стали 12Х18Н10Т.  [c.199]

    Интересно отметить, что камера сгорания выполнена с двухоболочечной рубашкой охлаждения, как и ЖРД первой немецкой ракеты Фау-2 , хотя затем в течение длительного периода преимущество отдавалось трубчатым конструкциям. Возврат к двухоболочечной конструкции при высоком давлении стал возможным благодаря использованию новых материалов и технологических процессов. Огневая стенка, которая должна выдерживать давление 20 МПа и температуру 3300 К, выполнена из специального теплопроводного сплава нарлой 2, состоящего в основном из меди с добавками серебра и циркония. Литая тонкостенная заготовка сначала формуется на оправке (рис. 162), а затем проводится механическая обработка внутреннего и наружного контуров по шаблонам на станках с ЧПУ. Пo v e этого на наружной поверхности оболочки [c.253]

    Из табл. 1 видно также, что фтор является превосходным окислителем для водорода и может давать чрезвычайно горячее пламя очень высокие температуры достигаются и при сгорании в кислороде порошкообразных металлов, например алюминия и циркония. Если при сгорании углерода в воздухе температура пламени выше в присутствии количества кислорода, достаточного для образования двуокиси углерода, то в чистом кислороде более горячее пламя получается при половинном его количестве, стехиометрически соответствующем сгоранию только до окиси углерода. Вследствие более высокой температуры кислородного пламени диссоциация двуокиси углерода оказывается настолько значительной, что дополнительное количество кислорода, необходимое для сгорания окиси [c.297]

    Цирконий — дорогой и дефицитный материал [12, 91], содержание его в земной коре невелико (0,02%) составы с цирконием имеют высокую температуру горения и большую скорость горения. Используют цирконий главным образом в безгазовых и воспламенительных составах (В -малогабаритных изделиях. К достоинствам циркония сл-едует отнести мало-е количество расходуемого на его сгорание кислорода и -большую стойкость к коррозии. Тонкоизмельченный цирконий имеет черный цвет и по виду похож на уголь, он горит на воздухе, а также в атмосфере N2 или СО2. Взвесь порошка 2г в воздухе, содержащая 45— 300 мг/л, легко взрывается [12, 61]. Порошок циркония почти всегда содержит значительное количество гидрата 2гНг. О горении циркония см. работу [25]. [c.35]

    Получение и использование. Цирконий широко распространен в земной оре, о концентрированные руды его сравнительно редки. Гафний обнаруживается во всех циркониевых минералах, где его содержание не превышает -нескольких процентов от содержания циркония. Разделить эти элементы труднее, чем лантаноиды. Это удается лишь при помощи ионного обмена и экстракции. Чаще всего -их используют в металлургии и строительстве атомных реакторов цирконий — материал для конструкции ядерных реакторов, а гафний— основа регулирующих стержней. Высокая коррозионная стойкость циркония позволяет применять его в нейрохирургии. Из сплавов этого металла делают кровеостанавливающие зажимы, хирургический инструмент и иногда даже нити для наложения швов при операциях мозга. Здесь он соперничает с металлами V группы— иобием и танталом. Сплав тантала с 8% вольфрама и 2% гафния сохраняет высокую прочность и при температурах, близких к абсолютному нулю, и при 2000° С. Поэтому он является перспективным материалом для изготовления камер сгорания ракетных двигателей, каркаса и обшивки ракет. [c.335]

    В настоящее время к металлическому гафнию и его соединениям предъявляются повышенные требования в отношении их чистоты, что в свою очередь вызывает необходимость разработки методов определения в них значительного числа других элементов. Определение последних затруднено в связи с многолинейностью спектра гафния и интенсивным молекулярным излучением, приводящим к образованию значительного фона. Для повышения чувствительности рекомендуется использовать термохимические реакции между твердыми веществами, происходящие непосредственно в процессе сгорания пробы, с 1 елью отгонки примесей от основы [64—66). В качестве химических реагентов изучали легкоотдающие галогены, кипящие при высоких температурах галогениды серебра и некоторых других тяжелых металлов. Наиболее пригодным реактивом для отгонки примесей в виде хлоридов из двуокисей циркония и гафния оказалось хлористое серебро, при применении которого хорошо хлорируются и отгоняются в виде летучих хлоридов такие металлы, как Ре, Mg, А1, Мп, Т1, N1, Си, Сг, Са. [c.428]

    В опыте с брикетами на токопроводящей графитовой основе при отсутствии в газовой среде кислорода продолжительное обыскрива-ние ведет к снижению аналитического сигнала. Это обстоятельство объясняется неблагоприятными условиями для сгорания графита как основы и затруднением выхода частиц в облако разряда. Другим фактором, объясняющим это снижение, являются процессы кар-бидообразования, поскольку наиболее ярко оно проявляется для РЗЭ и других элементов, склонных к карбидообразованию,— циркония, титана. Термодинамические исследования [8] возможных химических реакций для РЗЭ при температурах процессов выше 2000°С подтверждают высказанную точку зрения. [c.39]

    Зависимость прозрачности пленок от их состава прдтверждается химическим анализом препаратов гидроокисей циркония, гафния и тория, полученных гидролизом растворов соответствующих соединений с последующей термообработкой в условиях, аналогичных получению пленок. Химический анализ показывает, что основная потеря в весе продуктов разложения исходных пленкообразующих веществ происходит при 200—400° С. Это объясняется удалением растворителя, кристаллизационной и гидратной воды, летучих продуктов гидролиза и сгоранием органических остатков. После прокаливания при температуре выше 400° С вес сухого остатка (окисла) мало изменяется, постепенно приближаясь к постоянным значениям. Анализ показывает, что разложение НЮСЬ [c.107]

    Важнейшей частью установки является реакционная печь, которая должна выдерживать температуры порядка 500°С. Внутренняя футеровка камеры сгорания, смесительной 11 реакционной зон выполнена из огнеупорного материала иа основе окиси циркония, а внешняя футерог. ка —и i шамога. Ко- [c.38]

    В термохимической лаборатории МГУ для определения АЯопр неорганических соединений применялись исключительно калориметрические методики определение теплот сгорания веществ в калориметрических бомбах в атмосфере кислорода теплот реакций веществ в бомбах с азотом и хлором, теплот реакции в водных растворах и т. д. Эти методики были в ряде случаев значительно усовершенствованы. Например, реакции бора с кислородом, хлором и азотом проводились в находящихся в бомбе микропечах при температурах от 500 до 1300° С. Строгий учет теплоты, вводимой при нагреве печи, позволял довольно точно измерять теплоту реакции даже в тех случаях, когда она составляла всего несколько процентов от суммарного количества теплоты. Путем прямого измерения АЯ реакции бора с азотом была определена энтальпия образования нитрида бора [93]. Термохимическое исследование реакций хлорирования дало возможность определить энтальпии образования треххлористого бора, декаборана, диборида тантала и хлоридов циркония, тантала и гафния [94, 96]. [c.322]

    Ход определения -. К сернокислому раствору сульфата циркония, объем которого зависит от содержания циркония (например, 25 мл при содержании 0,5 мг и 200 мл при содержании 0,1 г циркония), прибавляют 1 —2 капли перекиси водорода. В присутствии титана вводят избыточное количество чистой перекиси водорода, сохраняя ее в растворе до окончания процесса осаждения. Установив концентрацию серной кислоты в растворе несколько выше 10% по объему, прибавляют свежеприготовленный 10%-ный раствор (Nh5)aHP04 в 10—100-кратном количестве по отношению к необходимому по соотношению Zr 2Р, причем больший избыток осадителя требуется при содержании малых количеств циркония. Доводят концентрацию серной кислоты в растворе до 10% по объему и затем нагревают при 40—50 . Если по истечении двух часов выделяется значительный осадок фосфата циркония, вводят мацерированную бумагу, дают отстояться и фильтруют. Если же осадок невелик, оставляют на ночь при комнатной температуре, а при содержании очень малых количеств циркония стакан покрывают часовым стеклом и оставляют стоять на 2—3 дня. В том случае, когда осадок необходимо исследовать, фильтруют через бумажный фильтр, в противном случае для фильтрования можно пользоваться тиглем Гуча, обработанным до взвешивания так же, как в процессе анализа. Осадок промывают холодным 5%-ным раствором нитрата аммония до удаления избытка фосфата. Для промывания небольших осадков требуется примерно 300 жл раствора нитрата аммония. Точно установить необходимое количество промывной жидкости невозможно, так как промывные воды никогда не бывают свободными от фосфора вследствие гидролитического разложения осадка. Чтобы избежать растрескивания осадка во время прокаливания, влажный фильтр с осадком сушат в тигле, осторожно нагревают до обугливания бумаги и затем, прикрыв почти все отверстие тигля крышкой, очень осторожно прокаливают до сгорания угля. Под конец прокаливают на паяльной горелке. Прокаленный остаток взвешивают в виде ZrPjOy. [c.586]

    Большой интерес представляет применение триметоксибороксола для тушения горяш,пх металлов, таких, как натрий, литий, калий, магний, цирконий и титан. Прп сгорании этих металлов развиваются очень высокие температуры, и возникший иои ар трудно погасить обычными средствами. Употреоленпе воды. [c.23]

---

Металлические нанопорошки

КОМПАНИЯ «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» (ТОМСК, РФ) ИЗГОТАВЛИВАЕТ НАНОПОРОШКИ ОКСИДА МЕДИ И ЦИНКА С АНТИМИКРОБНЫМ ДЕЙСТВИЕМ

Пандемия коронавируса COVID-19 показала, что существует неотложная потребность в эффективных мерах по предотвращению распространения вирусных инфекций различных нозологий. Последние случаи вспышек вируса атипичной пневмонии, птичьего гриппа, гриппа h2N1, и наконец, коронавируса COVID-19 показали, что высокоэффективные бытовые технические средства, позволяющие прервать пути  распространения инфекций, отсутствуют. На данный момент известно, что есть два главных пути передачи вирусов. Во-первых, это воздушно-капельный механизм передачи инфекции, во-вторых, это контакт человека с зараженными поверхностями.
В настоящее время для прерывания путей передачи вирусов в быту в качестве индивидуальных защитных средств используются маски, защищающие органы дыхания, перчатки и различные антисептики, которыми обрабатываются руки и окружающие предметы и поверхности.
Защитные маски позволяют уменьшить распространение респираторных вирусов, особенно при использовании в замкнутом пространстве или при тесном контакте с человеком с симптомами заражения [1, 2]. Однако сами маски также могут быть источником инфекции [3]. Маска примерно через два часа становится влажной и уже в ней начинают размножаться микроорганизмы. По мнению ВОЗ, маски не гарантируют защиты от COVID-19. Установлено, что эффективность хирургических масок даже самого высокого класса защиты FFP3 недостаточна (гриппом заражается не менее 23 % медицинских сестер, носивших хирургические маски класса FFP3).
Вирус COVID-19 передается не только воздушно-капельным, но и контактным путем, и может сохраняться на поверхностях до 72 часов. Поэтому другой стороной вышеуказанной проблемы является передача вирусов, в т.ч. COVID-19, в лечебных учреждениях через медицинскую одежду, постельное белье, корпуса медицинского оборудования и др.
Одним из путей решений вышеуказанных проблем является придание натуральным и искусственным, в т.ч. медицинским, материалам и поверхностям антисептических свойств, например, с помощью биоцидных наночастиц. Волокна, импрегнированные биоактивными наночастицами, проявляют биоцидные свойства – антибактериальные, противогрибковые, противовирусные [4]. В большинстве современных исследований в области применения наночастиц для уничтожения патогеннов, основное внимание уделяется однокомпонентным наноматериалам (например, наночастицам оксида меди CuO, оксида цинка ZnO, серебра Ag). До недавнего времени серебро оставалось наиболее популярным материалом, который предлагался как эффективное антимикробное средство. Однако последние исследования показывают, что серебро при применении в действующих концентрациях оказывает цитотоксический эффект на клетки организма человека [5]. Кроме того серебро имеет высокую стоимость, что приведет к заметному увеличению цены конечной продукции. Поэтому сейчас основное внимание уделяется применению в качестве бактерицидных и противовирусных материалов наночастицам CuO и ZnO, которые практически малотоксичны для человека.
Например, импрегнация биоактивных наночастиц оксида меди в фильтрующий материал позволяет придать одноразовым респираторным маскам мощные биоцидные свойства без изменения их барьерных свойств [6]. При контакте с вирусом ионы меди вызывают массовое повреждение компонентов клеточной стенки, вирусных генов и ключевых белков [7].
Таким образом, с использованием нанопорошков оксидов меди и цинка, возможно разработать ряд продуктов, позволяющих прервать пути передачи вирусов в быту и в медицинских учреждениях – лицевых масок, одежды медицинского персонала, перчаток, больничных простыней, корпусов медицинского оборудования, контейнеры для хранения продуктов, клавиатуру компьютеров, корпуса мобильных телефонов и др.

Компания «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» может изготовить нанопорошки оксидов меди и цинка для разработки новых антимикробных материалов.

1.  Jefferson T, Foxlee R, Del Mar C, Dooley L, Ferroni E, et al. (2008) Physicalinterventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses: systematicreview. BMJ 336: 77–80.
2. Jefferson T, Foxlee R, Del Mar C, Dooley L, Ferroni E, et al. (2007) Interventions for the interruption or reduction of the spread of respiratoryviruses. Cochrane Database Syst Rev 6207.
3. Zhiqing L. et al. Surgical masks as source of bacterial contamination during operative procedures //Journal of orthopaedic translation.2018; 14: 57-62.
4. Borkow, G. and Gabbay, J. (2004). Putting Copper into Action:Copper-impregnated Products with Potent Biocidal Activities, FASEB Jounal,18(14): 1728–1730.
5. Akter M. et al. A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives //Journal of advanced research. – 2018. – Т. 9. – С. 1-16.
6. Gadi Borkow et al. A Novel Anti-Influenza Copper Oxide Containing Respiratory Face Mask // PLoS ONE, June 2010, Volume 5, Issue 6.
7. Borkow & Gabbay (2005) Copper as a biocidal tool. Current Medicinal Chemistry12:2163-75

ООО «ПЕРЕДОВЫЕ ПОРОШКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
Адрес: 634055, Российская Федерация, Томск, проспект Академический, 8/8
Телефон/Факс: +7 (3822) 28-68-72 , 8-961-888-16-24
http://www.nanosized-powders.com

Страница 3

Выпуск 17/2012

РАЗДЕЛ 7. ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

УДК 536.62.2+539.1.074
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭТАЛОННОГО ИСТОЧНИКА γ-ИЗЛУЧЕНИЯ / А. В. Грунин, Е. Н. Донской, А. Н. Залялов, Г. А. Иванов, К. Н. Ковшов, С. А. Лазарев, О. Н. Петрушин, М. Д. Тарасов

На эталонном источнике экспозиционных доз γ-излучения ⁶⁰Co проведено сравнение поглощенных доз в калориметре с расчетами методом Монте-Карло. Продемонстрировано, что если начальный спектр
γ-излучения известен с высокой точностью, то по надежной математической модели взаимодействия частиц и γ-квантов с веществом можно рассчитать поглощенную дозу в детекторе и экспозиционную дозу в воздухе с погрешностью в несколько процентов. Это позволяет разработать экспериментально-расчетный метод передачи размеров единиц экспозиционной дозы и ее мощности от статического эталона к рабочим детекторам, работающим в условиях мощного импульсного облучения.

УДК 533.9
РЕГИСТРАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОНОВ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ / А. В. Бессараб, А. А. Горбунов, Д. И. Марцовенко, В. А. Стародубцев, Р. Р. Сунгатуллин

Описана конструкция малогабаритных спектрометров электронов лазерной плазмы с энергиями в диапазоне 1–1000 кэВ. Приведена методика калибровки спектрометров. Представлены результаты измерений с их помощью спектра электронов в лазерном эксперименте.

УДК 533.6.078
ОПТОГЕТЕРОДИННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ НЕСКОЛЬКИХ БЫСТРО ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ / В.  К. Баранов, А. Г. Голубинский, Д. А. Ириничев, С. Н. Степушкин, В. Ю. Хатункин

Экспериментально на примере пневматически ускоренной пули показана возможность применения оптогетеродинного метода для синхронного измерения во времени скорости нескольких быстро движущихся объектов. Стенд измерений включал в себя: пневматический пистолет, стреляющий сферическими пулями по различным мишеням; оптоволоконный лазер с длиной волны зондирующего излучения 1550 нм; коллиматор, формирующий каустику зондирующего луча; фотодиод и осциллограф, регистрирующие отраженные от исследуемых объектов излучения. Экспериментально исследованы: разгон пули в стволе пистолета; полет пули в воздухе и торможение в процессе удара о различные преграды; движение преград после удара пули. Максимальное значение скорости пули достигало 100 м/с. Относительная ошибка измерений скорости представленным в работе методом оценивается ~1 %.

УДК 539.1.07
ДЕТЕКТОРЫ СППД29 ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИМПУЛЬСОВ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С СУБНАНОСЕКУНДНЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ / С. Л. Эльяш, А. В. Родигин, Т. В. Лойко, А. И. Поляков¹, С. В. Капитанов^1
1ВНИИавтоматики, г. Москва

Приведены характеристики и технология изготовления полупроводниковых детекторов из прессованного теллурида кадмия. Чувствительность детекторов ~(1–5)?10^–19 А·см²·с/квант. Проведена калибровка детекторов СППД29к и СППД29-02 с помощью РИ субнаносекундной длительности ускорителя СПИН-2. Измеренные длительности импульсов составили τ_0,5 = 0,29 нс и τ_0,5 = 0,47 нс соответственно. Зарегистрирована форма импульса РИ ускорителя АРСА.

РАЗДЕЛ 8. ГИДРОДИНАМИКА И РЕОЛОГИЯ

УДК 539.171.4
К ОБОСНОВАНИЮ ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ДИНАМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ / Р. И. Илькаев, В. Т. Пунин, А. Я. Учаев, Н. И. Сельченкова, Л. А. Платонова, Е. В. Кошелева, Е. А. Веселова, Л. В. Жабыка

Предложена иерархическая модель разрушения, которая устанавливает временную зависимость критического давления, приводящего к разрушению, что позволяет выразить в математической форме ряд кинетических процессов, определяющих процесс динамического разрушения металлов в диапазоне долговечности t ~ 10^–6–10^–10 с. Получены соотношения для плотности центров разрушения и скорости центрообразования, определяющие временную границу сохранения функциональных свойств металлов в экстремальных условиях.

УДК 534.222.2
ПЕРСПЕКТИВНОЕ ВВ ДЛЯ СВАРКИ ВЗРЫВОМ ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОЛЬГ / Л. А. Андреевских, О. Б. Дреннов, А. Л. Михайлов, Н. Н. Титова

Представлены экспериментальные исследования по созданию новых смесевых взрывчатых веществ на основе мощного вторичного взрывчатого вещества (гексоген, ТЭН) и инертного «разбавителя» – бикарбоната натрия, имеющего большую газовую фазу при термическом разложении. Измерены скорость детонации взрывчатого вещества при средней насыпной плотности ~1 г/см³ и критическая толщина детонирующего слоя. Разработаны составы, которые имеют стабильную скорость детонации ~2 км/с при толщине слоя ~2 мм.

УДК 778.3+534.222.2
РЕГИСТРАЦИЯ ВЫБРОСА ЧАСТИЦ СО СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ УДАРНО-НАГРУЖЕННЫХ ОБРАЗЦОВ ТЕНЕВЫМ СПОСОБОМ / В. А. Огородников, А. Л. Михайлов, В. В. Бурцев, С. А. Лобастов, С. В. Ерунов, А. В. Романов, А. В. Руднев, Е. В. Кулаков, Ю. Б. Базаров, В. В. Глушихин, И. А. Калашник, В. А. Цыганов, Б. И. Ткаченко

С использованием высокоскоростной электронно-оптической камеры с ПЗС-матрицей и импульсной лазерной подсветки с длительностью импульса 4 нс теневым методом удалось визуализировать детали процесса выброса частиц размерами 20–200 мкм со скоростями ~1,0–1,5 км/с с поверхности образцов из свинца и стали с шероховатостью от 5 до 40 мкм (Rz 5 – Rz 40) при выходе на нее ударных волн с амплитудой 15 и 27 ГПа соответственно и получить их распределение по размерам и скоростям.

УДК 620.178.7
ВЗРЫВОСТОЙКОСТЬ СТАЛЬНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ / В. А. Рыжанский, М. А. Сырунин

Приведен обзор экспериментальных данных о поведении стальных цилиндрических оболочек, заполненных водой или воздухом и многократно нагруженных взрывом изнутри, вплоть до разрушения. Получены полуэмпирические формулы, позволяющие относительно просто и достаточно достоверно оценивать основные параметры импульсного деформирования оболочки в пределах их экспериментального разброса.

РАЗДЕЛ 9. ИЗОТОПЫ ВОДОРОДА — ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, БЕЗОПАСНОСТЬ, ЭКОЛОГИЯ

УДК 536.46+541.44, 544.3.03+541.44
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ В СИСТЕМАХ СВС НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНЫХ ГИДРИДОВ / А. Ю. Постников

Приведены результаты термодинамического анализа процессов взаимодействия компонентов в системе боргидрид натрия–оксид металла, генерирующих водород в режиме горения. Рассчитаны адиабатические температуры горения, позволяющие оценить возможность осуществления реакции в самораспространяющемся режиме. Проведен расчет равновесного состава продуктов горения, позволяющий ориентироваться в выборе рецептуры композиции с целью достижения заданных значений по тепловыделению и выходу водорода. На выбранных системах экспериментально показана возможность генерации заданного количества чистого водорода в процессе горения.

УДК 542.943.4+541.44:546.82
ОКИСЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИ ДИСПЕРГИРОВАННОГО ГИДРИДА ТИТАНА / А. Ю. Постников, В. Н. Лошкарев, Д. В. Чулков, А. А. Потехин, А. И. Тарасова, А. В. Стеньгач, И. К. Кремзуков, Л. Ю. Соколова, А. В. Тихий, В. В. Иванов

Приведены результаты изучения кинетики диспергирования гидрида титана и определения влияния структурных и химических изменений диспергированного порошка на его реакционную способность по отношению к кислороду воздуха в режиме политермического окисления. Показано, что на начальном этапе диспергирования реакционная способность гидрида изменяется в большей степени, чем на последующих стадиях измельчения. При повышении дисперсности в целом изменяется энергетическое состояние образца и, как следствие этого, наблюдаются изменения температурных характеристик термического превращения гидрида титана.

УДК 541.124; 546.3
ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ТЕРМИЧЕСКУЮ СТОЙКОСТЬ ГИДРИДА ТИТАНА / А. Н. Голубков

Термическая стойкость гидрида титана растет с ростом температуры, при которой гидрид был получен. Приведены кинетические параметры процесса разложения гидрида в зависимости от температуры его синтеза.
Показано, что после обработки титана в шаровой мельнице (ШМ) термическая стойкость полученного из него гидрида снижается, появляется низкотемпературная область выделения водорода, отсутствующая для гидрида, приготовленного из необработанного в ШМ титана. Количество выделяющегося в области низких температур водорода увеличивается с увеличением интенсивности обработки титана в ШМ, а температура его выделения и количество тепла, требующегося для выделения водорода, снижаются. Предположительно в области низких температур выделяется водород, находящийся в междоузлиях кристаллической решетки металла, которая деформирована или находится в напряженном состоянии. Термическую стойкость гидрида, приготовленного из обработанного в ШМ титана, можно повысить отжигом гидрида в среде водорода.

УДК 546.11.3
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕННЫХ РЕЖИМОВ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИТИЯ В ТИТАНЕ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ЕГО ЗАХОРОНЕНИЯ / А. И. Тарасова, А. В. Стеньгач, В. Н. Голубева, И. М. Миронова

Опытным путем выбран температурно-временной режим равномерного распределения трития в титановой «ловушке», предназначенной для безопасного захоронения смеси изотопов водорода, содержащей тритий. Температура нагрева составляет 500 °С, время выдержки при этой температуре – не менее часа.

УДК 546.11.3
РАВНОВЕСНЫЕ ДАВЛЕНИЯ ТРИТИЯ НАД ТРИТИДОМ ГУБЧАТОГО ТИТАНА / В. Н. Голубева, А. В. Стеньгач

Приведены равновесные давления протия и трития над гидридом и тритидом губчатого титана соответственно. Равновесные давления измерены при температурах 673 и 773 К в области атомных отношений Т(Н)/Тi от 0,02 до 1,8.

УДК 546.11.3
ИММОБИЛИЗАЦИЯ ВЫСОКОАКТИВНОЙ РАДИОАКТИВНОЙ ВОДЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ ТРИТИЙ, ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ЗАХОРОНЕНИЯ / А. В. Стеньгач, В. Н. Голубева, А. И. Тарасова

Представлены результаты по изучению возможности иммобилизации высокоактивной воды, содержащей тритий, в состав кристаллогидратов (фосфорную керамику). Представлены результаты измерений активности воздушной среды над кристаллогидратом, содержащим воду с удельной активностью по тритию 41·10¹⁰ Бк/л (11 Кu/л). Измерения активности воздушной среды проводили в течение более двух лет.

УДК 546.11.3
ПРИМЕНЕНИЕ НАНОДИСПЕРСНОГО ПОРИСТОГО УГЛЕРОДА И ГИДРИДООБРАЗУЮЩИХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ДЕТРИТИРОВАНИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ / А. В. Стеньгач, В. Н. Голубева, Н. Т. Казаковский, О. Б. Масленникова,  А. П. Пурьева, А. И. Тарасова

На основании проведенных исследований предложены принципиальная схема перевода крупногабаритных высокоактивных радиоактивных отходов в категорию низкоактивных путем удаления изотопов водорода и метод химического связывания изотопов водорода для последующего их захоронения как высокоактивных отходов.

УДК 669.788+620.172
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ВОДОРОДОСТОЙКОСТИ СПЛАВА ХН40МДТЮ-ИД, СОДЕРЖАЩЕГО ДО 250 appm 3He / И. Е. Бойцов, А. Ю. Баурин, С. К. Гришечкин, И. Л. Малков, Е. В. Шевнин, А. А. Юхимчук

Представлены результаты исследований влияния газообразного водорода (при давлении 80 МПа), радиогенного ³Не (при концентрации до 250 appm) и их совместного воздействия на механические свойства сплава ХН40МДТЮ-ИД в интервале температур 20–600 °С. Показано, что совместное воздействие на сплав внешнего и внутреннего водорода не оказало существенного влияния на прочностные характеристики сплава, но привело к его охрупчиванию в интервале температур от 200 до 500 °С с минимальными значениями характеристик пластичности при температуре 300 °С. Введение в сплав радиогенного ³Не методом «тритиевого трюка» ведет к существенному снижению пластичности сплава при всех температурах испытания. Причем вызванное ³Не охрупчивание сплава усиливается с ростом температуры испытаний и концентрации ³Не. Также установлено, что совместное воздействие ³Не и водорода может охрупчивать сплав сильнее, чем водород или ³Не по отдельности и не может быть представлено как простое суммирование отдельно водородного и отдельно гелиевого охрупчивания. Электронно-микроскопические исследования образцов, содержащих ³Не, показали присутствие в структуре большого количества дислокационных петель и плоских линзообразных кластеров атомов ³Не.

УДК 519.6
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МЕТАЛЛОГИДРИДНОМ ТОПЛИВНОМ БАКЕ / В. В. Попов

В настоящее время использование металлогидридных топливных баков рассматривается как один из перспективных способов хранения водорода на борту транспортных средств. При создании подобных устройств разработчикам приходится сталкиваться с ограничениями, которые обусловлены физико-химическими свойствами используемых гидридообразующих материалов. Математическое моделирование процессов, происходящих в таких устройствах хранения водорода, позволяет выбрать более эффективную конструкцию конкретного устройства, оптимизировать конструктивные элементы, выбрать режимы работы. В статье представлены математическая модель физико-химических процессов в металлогидридном топливном баке и некоторые результаты расчетов элементов конструкции металлогидридного топливного бака, которые позволили выбрать и оптимизировать конструкцию, а также режимы его работы.

УДК 661.968
РАВНОВЕСНЫЕ ДАВЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА НАД СПЛАВАМИ Zr1–xTixCo0,5Ni0,5 / С. В. Демина, А. И. Веденеев, М. В. Глаголев

Методом построения изотерм равновесных давлений проведено исследование водородосорбционных свойств сплавов Zr_1–xTi_xCo_0,5Ni_0,5 (x = 0,1; 0,2). Измерена поглотительная способность сплавов при комнатной температуре, построены изотермы равновесных давлений изотопов водорода (протия и дейтерия) в температурном интервале 150–300 °С, определен изотопный эффект равновесных давлений. Из полученных данных рассчитаны константы уравнений зависимости равновесных давлений десорбции гидридов (дейтеридов) сплавов от обратной температуры, а также значения энтальпий и энтропий разложения гидридов (дейтеридов) сплавов.

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4

Исследование возможности образования сплава Ti–Zr при горении сиcтемы TiO 2 –ZrO 2 –Mg

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ том 55 № 2 2019

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ СПЛАВА Ti–Zr 209

В работе [10] использовали метод вибрацион-

ного фрезерования роликов. Из исходных по-

рошков титана и циркония получили сплав

Ti50Zr50.

Во всех приведенных работах титан-циркони-

евые сплавы получали для изготовления ортопе-

дических, стоматологических и сосудистых им-

плантатов [11]. Однако в определенных случаях

необходим высокодисперсный порошок титан-

циркониевого сплава с большой удельной по-

верхностью.

Целью настоящей работы была разработка но-

вого способа получения высокодисперсного ти-

тан-циркониевого сплава магниетермическим

восстановлением диоксидов титана и циркония.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Для получения титан-циркониевого сплава в

качестве исходного сырья использовали техни-

ческий диоксид титана TiO2 марки 1, ТУ1715-

347-00545484-94; ZrO2 – минеральное сырье бад-

делеит, сорт ПБ-1, содержание основного веще-

ства 98%; порошок металлического магния с со-

держанием основного вещества 98.5–99.5% и раз-

мером частиц <250 мкм; безводный перхлорат

магния (ангидрон) МРТУ 6-09-3856-67.

Размол бадделеита проводили в мельницах ба-

рабанного типа при соотношении массы бадделе-

ита к массе шаров 1 : 5 в течение 24 ч. Удельная

поверхность порошка составила 1 м2/г.

Смешение осуществляли в мельницах бара-

банного типа. Полученную шихту массой 400 г

помещали в графитовую лодочку и поджигали с

торца вольфрамовой спиралью. Горение прово-

дили в реакторе СВС-8 в среде аргона под давле-

нием 4 МПа.

Протекающие химические реакции в общем ви-

де могут быть представлены следующим образом:

(1)

(2)

Использовался избыток магния (от 0 до 20 мас. %)

для полного восстановления оксидов титана и

циркония. Для увеличения скорости горения и

диапазона изменения регулирующих добавок в

шихту вводили окислитель – перхлорат магния.

При этом перхлорат магния, взаимодействуя с

магнием по реакции

(3)

давал добавочное тепло при синтезе титан-цир-

кониевых сплавов по реакциям (1), (2).

Адиабатическая температура горения для ре-

акции (3) Тад = 3771 К.

42 2

Mg ClO 8Mg 8MgO MgCl()

Для исследования влияния состава шихты в

шихту реакции (1) вводили 10, 20, 30 и 50 мас. %

шихты уравнения (2).

Спек полупродукта состава Ti–Zr–MgO из-

мельчали в щековой дробилке, затем в мельнице

барабанного типа. Выщелачивание от образовав-

шихся оксида магния, избытка металлического

магния, а также других возможных примесей про-

водили раствором азотной кислоты (1 : 2). Проте-

кающие при этом реакции

(4)

(5)

идут с выделением тепла. Кислотное выщелачи-

вание проводили в течение 1.5 ч на водяной бане

при t = 60–70°С.

Полученные продукты исследовали с помо-

щью рентгенофазового и химического анализов,

а также с помощью сканирующей электронной

микроскопии. Рентгенофазовый анализ прово-

дили на дифрактометре DRON-3М с применени-

ем СuКα-излучения. При расшифровке рентгено-

грамм использовали банк данных Power Diffrac-

tion File (PDF-2). Микроструктуру материала и

морфологию частиц порошков изучали с приме-

нением сканирующего электронного микроскопа

LEO-1450 со встроенным рентгеновским анали-

затором IN-CA ENERGY 350 (EDS). Распределе-

ние размера частиц устанавливали на анализато-

ре FRITCH PARTICLE SIZED. Удельную поверх-

ность определяли по методике низкотемпературной

адсорбции азота с использованием газохроматогра-

фической установки.

Химический анализ исследуемых продуктов

на содержание основных и примесных элементов

(титана, магния, циркония, кислорода, водорода)

проводили по методикам, разработанным для хи-

мического анализа тугоплавких соединений. Ти-

тан определяли дифференциальным спектрофо-

тометрическим методом в виде его комплексного

соединения с диантипирилметаном; магний

(примесь) – атомно-абсорбционным методом на

спектрометре AAS-3 (Карл-Цейсс, Йена). Опре-

деление кислорода на приборе МЕТАВАК-АК

(НПО ЭКСАН, Россия) основано на восстанови-

тельном плавлении навески образца в токе инерт-

ного газа и количественном анализе образовав-

шейся газовой смеси методом ИК-поглощения.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для получения титан-циркониевого сплава

использовали смеси, составленные из диоксида

титана, диоксида циркония и магния в различных

соотношениях.

После горения спеки измельчали и отмывали в

азотной кислоте.

% PDF-1.4 % 93 0 объект > эндобдж 95 0 объект > поток 2009-03-10T13: 42: 14-04: 00Lexmark Network TWAIN Scan 2009-03-10T13: 45: 04-04: 002009-03-10T13: 45: 04-04: 00PDFScanLib v1.2.2 в приложении Adobe Acrobat 8.1 / pdfuuid : 2e7dd5b2-1291-4248-8be3-c45a1f583399uuid: 2b3182e4-4ca9-4300-bf86-54600eaf7853 конечный поток эндобдж 1 0 obj > эндобдж 5 0 obj > / LastModified (D: 200

134141-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134141-04 ’00’) >> эндобдж 9 0 объект > / LastModified (D: 200

134143-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134143-04 ’00’) >> эндобдж 13 0 объект > / LastModified (D: 200

134145-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134145-04 ’00’) >> эндобдж 17 0 объект > / LastModified (D: 200

134147-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134147-04 ’00’) >> эндобдж 21 0 объект > / LastModified (D: 200

134150-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134150-04 ’00’) >> эндобдж 25 0 объект > / LastModified (D: 200

134152-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134152-04 ’00’) >> эндобдж 29 0 объект > / LastModified (D: 200

134155-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134155-04 ’00’) >> эндобдж 35 0 объект > / LastModified (D: 200

134156-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134156-04 ’00’) >> эндобдж 51 0 объект > / LastModified (D: 200

134159-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134159-04 ’00’) >> эндобдж 64 0 объект > / LastModified (D: 200

134201-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134201-04 ’00’) >> эндобдж 79 0 объект > / LastModified (D: 200

134205-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134205-04 ’00’) >> эндобдж 91 0 объект > / LastModified (D: 200

134214-04’00 ‘) >>>> / MediaBox [0 0 612 792] / Resources> / ProcSet [/ PDF / ImageB] >> / Type / Page / LastModified (D: 200

134214-04 ’00’) >> эндобдж 90 0 объект > поток Hd; 0D {N, Yv 䞊 U c «y ߮ p Rcm

Горение металлов — NASA / ADS

Аннотация

Предварительно изучен механизм горения металлов.Эксперименты проводились с проволоками из алюминия, железа, магния, молибдена, титана и циркония в смесях кислород и кислород + азот. Скорость распространения зоны горения вдоль проволоки зависит от давления кислорода в атмосфере, что позволяет предположить, что горение в значительной степени контролируется диффузией газа через атмосферу. Были изучены некоторые факторы, влияющие на режим горения и скорости реакции, и измерены температуры, достигаемые в данных экспериментальных условиях.Режим горения определяется относительными температурами плавления и кипения металла и его оксида. Металлы с низкой температурой кипения, такие как алюминий и магний, горят в паровой фазе. Металлы, которые имеют высокие температуры кипения, но легко плавятся, горят на поверхности смеси расплавленный оксид + металл при условии, что оксид также легко плавится, но имеет высокую температуру кипения. Железо и титан являются примерами таких металлов. Если, как в случае с цирконием, металл имеет высокую температуру кипения и содержит тугоплавкий оксид, на поверхности металла может образоваться твердая оксидная пленка, замедляющая реакцию.circK, и были самыми высокими для металла с наибольшей теплотой окисления при измерении на грамм потребленного кислорода. Теоретически рассмотрено горение металлической сферы до смеси расплавленный оксид + металл в бесконвекционном мономолекулярном газе. Изменение температуры горения в зависимости от давления кислорода, предсказываемое теорией, удовлетворительно согласуется с полученным экспериментально.

% PDF-1.4 % 1 0 obj > эндобдж 5 0 obj / Создатель /Режиссер / CreationDate (D: 20171013180853Z ‘) / ModDate (D: 20150116085516Z) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > / Содержание 319 0 руб. >> эндобдж 4 0 obj > транслировать 2015-01-07T12: 02: 53Z2015-01-16T08: 55: 16Z2015-01-16T08: 55: 16ZAdobe Acrobat 9.55 Подключаемый модуль захвата бумаги / pdfuuid: 9bfcdea9-2c2c-40e1-b3e3-8db34a934a63uuid: de6d6b07-1f16-459e-954b-e3318b11f1bd конечный поток эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 52 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > эндобдж 62 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 70 0 объект > эндобдж 71 0 объект > эндобдж 72 0 объект > эндобдж 73 0 объект > эндобдж 74 0 объект > эндобдж 75 0 объект > эндобдж 76 0 объект > эндобдж 77 0 объект > эндобдж 78 0 объект > эндобдж 79 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 81 0 объект > эндобдж 82 0 объект > эндобдж 83 0 объект > эндобдж 84 0 объект > эндобдж 85 0 объект > эндобдж 86 0 объект > эндобдж 87 0 объект > эндобдж 88 0 объект > эндобдж 89 0 объект > эндобдж 90 0 объект > эндобдж 91 0 объект > эндобдж 92 0 объект > эндобдж 93 0 объект > эндобдж 94 0 объект > эндобдж 95 0 объект > эндобдж 96 0 объект > эндобдж 97 0 объект > эндобдж 98 0 объект > эндобдж 99 0 объект > эндобдж 100 0 объект > эндобдж 101 0 объект > эндобдж 102 0 объект > эндобдж 103 0 объект > эндобдж 104 0 объект > эндобдж 105 0 объект > эндобдж 106 0 объект > эндобдж 107 0 объект > эндобдж 108 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 110 0 объект > эндобдж 111 0 объект > эндобдж 112 0 объект > эндобдж 113 0 объект > эндобдж 114 0 объект > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 118 0 объект > эндобдж 119 0 объект > эндобдж 120 0 объект > эндобдж 121 0 объект > эндобдж 122 0 объект > эндобдж 123 0 объект > эндобдж 124 0 объект > эндобдж 125 0 объект > эндобдж 126 0 объект > эндобдж 127 0 объект > эндобдж 128 0 объект > эндобдж 129 0 объект > эндобдж 130 0 объект > эндобдж 131 0 объект > эндобдж 132 0 объект > эндобдж 133 0 объект > эндобдж 134 0 объект > эндобдж 135 0 объект > эндобдж 136 0 объект > эндобдж 137 0 объект > эндобдж 138 0 объект > эндобдж 139 0 объект > эндобдж 140 0 объект > эндобдж 141 0 объект > эндобдж 142 0 объект > эндобдж 143 0 объект > эндобдж 144 0 объект > эндобдж 145 0 объект > эндобдж 146 0 объект > эндобдж 147 0 объект > эндобдж 148 0 объект > эндобдж 149 0 объект > эндобдж 150 0 объект > эндобдж 151 0 объект > эндобдж 152 0 объект > эндобдж 153 0 объект > эндобдж 154 0 объект > эндобдж 155 0 объект > эндобдж 156 0 объект > эндобдж 157 0 объект > эндобдж 158 0 объект > эндобдж 159 0 объект > эндобдж 160 0 объект > эндобдж 161 0 объект > эндобдж 162 0 объект > эндобдж 163 0 объект > эндобдж 164 0 объект > эндобдж 165 0 объект > эндобдж 166 0 объект > эндобдж 167 0 объект > эндобдж 168 0 объект > эндобдж 169 0 объект > эндобдж 170 0 объект > эндобдж 171 0 объект > эндобдж 172 0 объект > эндобдж 173 0 объект > эндобдж 174 0 объект > эндобдж 175 0 объект > эндобдж 176 0 объект > эндобдж 177 0 объект > эндобдж 178 0 объект > эндобдж 179 0 объект > эндобдж 180 0 объект > эндобдж 181 0 объект > эндобдж 182 0 объект > эндобдж 183 0 объект > эндобдж 184 0 объект > эндобдж 185 0 объект > эндобдж 186 0 объект > эндобдж 187 0 объект > эндобдж 188 0 объект > эндобдж 189 0 объект > эндобдж 190 0 объект > эндобдж 191 0 объект > эндобдж 192 0 объект > эндобдж 193 0 объект > эндобдж 194 0 объект > эндобдж 195 0 объект > эндобдж 196 0 объект > эндобдж 197 0 объект > эндобдж 198 0 объект > эндобдж 199 0 объект > эндобдж 200 0 объект > эндобдж 201 0 объект > эндобдж 202 0 объект > эндобдж 203 0 объект > эндобдж 204 0 объект > эндобдж 205 0 объект > эндобдж 206 0 объект > эндобдж 207 0 объект > эндобдж 208 0 объект > эндобдж 209 0 объект > эндобдж 210 0 объект > эндобдж 211 0 объект > эндобдж 212 0 объект > эндобдж 213 0 объект > эндобдж 214 0 объект > эндобдж 215 0 объект > эндобдж 216 0 объект > эндобдж 217 0 объект > эндобдж 218 0 объект > эндобдж 219 0 объект > эндобдж 220 0 объект > эндобдж 221 0 объект > эндобдж 222 0 объект > эндобдж 223 0 объект > эндобдж 224 0 объект > эндобдж 225 0 объект > эндобдж 226 0 объект > эндобдж 227 0 объект > эндобдж 228 0 объект > эндобдж 229 0 объект > эндобдж 230 0 объект > эндобдж 231 0 объект > эндобдж 232 0 объект > эндобдж 233 0 объект > эндобдж 234 0 объект > эндобдж 235 0 объект > эндобдж 236 0 объект > эндобдж 237 0 объект > эндобдж 238 0 объект > эндобдж 239 0 объект > эндобдж 240 0 объект > эндобдж 241 0 объект > эндобдж 242 0 объект > эндобдж 243 0 объект > эндобдж 244 0 объект > эндобдж 245 0 объект > эндобдж 246 0 объект > эндобдж 247 0 объект > эндобдж 248 0 объект > эндобдж 249 0 объект > эндобдж 250 0 объект > эндобдж 251 0 объект > эндобдж 252 0 объект > эндобдж 253 0 объект > эндобдж 254 0 объект > эндобдж 255 0 объект > эндобдж 256 0 объект > эндобдж 257 0 объект > эндобдж 258 0 объект > эндобдж 259 0 объект > эндобдж 260 0 объект > эндобдж 261 0 объект > эндобдж 262 0 объект > эндобдж 263 0 объект > эндобдж 264 0 объект > эндобдж 265 0 объект > эндобдж 266 0 объект > эндобдж 267 0 объект > эндобдж 268 0 объект > эндобдж 269 ​​0 объект > эндобдж 270 0 объект > эндобдж 271 0 объект > эндобдж 272 0 объект > эндобдж 273 0 объект > эндобдж 274 0 объект > эндобдж 275 0 объект > эндобдж 276 0 объект > эндобдж 277 0 объект > эндобдж 278 0 объект > эндобдж 279 0 объект > эндобдж 280 0 объект > эндобдж 281 0 объект > эндобдж 282 0 объект > эндобдж 283 0 объект > эндобдж 284 0 объект > эндобдж 285 0 объект > эндобдж 286 0 объект > эндобдж 287 0 объект > эндобдж 288 0 объект > эндобдж 289 0 объект > эндобдж 290 0 объект > эндобдж 291 0 объект > эндобдж 292 0 объект > эндобдж 293 0 объект > эндобдж 294 0 объект > эндобдж 295 0 объект > эндобдж 296 0 объект > эндобдж 297 0 объект > эндобдж 298 0 объект > эндобдж 299 0 объект > эндобдж 300 0 объект > эндобдж 301 0 объект > эндобдж 302 0 объект > эндобдж 303 0 объект > эндобдж 304 0 объект > эндобдж 305 0 объект > эндобдж 306 0 объект > эндобдж 307 0 объект > эндобдж 308 0 объект > эндобдж 309 0 объект > эндобдж 310 0 объект > эндобдж 311 0 объект > эндобдж 312 0 объект > эндобдж 313 0 объект > эндобдж 314 0 объект > эндобдж 315 0 объект > эндобдж 316 0 объект > эндобдж 317 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI / ImageB] >> эндобдж 318 0 объект > >> эндобдж 319 0 объект > транслировать xW = 6 + X3 $ E H $ & R% wi ~ k; e` {e`uKOaG4` ~~ = Wz c0j = 2U =; 4 / l’qv? Eiiydu` {@ ϣ] ȶ · 08jOv # 6

Металлы | Бесплатный полнотекстовый | Сжигание металлов в атмосфере, обогащенной кислородом

С развитием технологий металлы должны соответствовать все более строгим требованиям, применяемым в экстремальных условиях.Большинство металлов демонстрируют явление, которое отличается от окисления или плавления, но похоже на горение дерева и нейлона в обогащенной кислородом атмосфере, называемое горением металлов [1]. Поэтому металлы, используемые в атмосфере, обогащенной кислородом, могут воспламениться. Некоторые металлические материалы трудно воспламенить на воздухе, но они сильно горят или даже достигают предела взрываемости в атмосфере, обогащенной кислородом. Когда происходит возгорание, это приводит к серьезным последствиям. В двигателях на жидком кислороде / керосине произошла серия катастрофических аварий.Например, в 1980 году на испытательном полигоне Космического центра Джонсона произошел взрыв, вызванный возгоранием вторичного алюминиевого клапана, когда давление кислорода достигло 6000 фунтов на квадратный дюйм (41,4 МПа). Другой случай произошел в Центре космических полетов им. Маршалла в 1992 году, когда прокладки и поршни из нержавеющей стали 316 сгорели в атмосфере с давлением кислорода 35 МПа, что привело к взрыву испытательного стенда. активно работал над борьбой с кислородными пожарами в экспериментах и ​​производстве.Методы испытаний на горение металлов можно проследить еще в 1921 году, когда Джон. К. Маббс испытал несколько материалов (твердые каучуки, волокна и металлы) при сжатии 13,8 МПа. При использовании жидкого кислорода в ракетах совместимость материалов с кислородом является проблемой для надежности и безопасности ракетных двигателей. В результате Американское общество по испытанию материалов (ASTM) организовало Комитет G-4 для написания стандартов для испытаний и выбора материалов для работы с кислородом в 1975 году [2].Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) приложило большие усилия для разработки информации о совместимости материалов с кислородом. НАСА провело ряд испытаний для измерения совместимости, и наиболее распространенными из них являются испытания на механическое воздействие жидким кислородом при атмосферном давлении и испытания на механическое воздействие кислородом под высоким давлением (представленные и подробно описанные в разделе «Методы испытаний») [3]. Хаст и Кларк и др. сообщили о воспламеняемости некоторых чистых металлов [4], а исследования показали, что медь показала температуру воспламенения около 1030 ° C.Эта температура примерно на 60 ° C ниже точки плавления, и он не воспламеняется до точки плавления, когда давление кислорода ниже 34,5 МПа. Поэтому считается, что медь трудно воспламеняется. Сообщалось, что железо воспламеняется при 930 ° C, что на 600 ° C ниже его точки плавления. Другие сообщили, что температура воспламенения железа составляла 1315 ° C, что также явно было ниже точки плавления [5]. В результате, даже при атмосферном давлении сопротивление горению железа низкое. Дзюнъити Сато, японский исследователь, изучал воспламеняемость железа в атмосфере высокого давления, обогащенной кислородом [6].Он обнаружил, что когда горячее железо горит в кислороде, оксид и естественная конвекция влияют на свойства горения. Химические свойства магния были очень активными, а сплавы Mg были склонны к окислению и горению. Температура воспламенения чистого магния на воздухе составляла около 630–640 ° C [7,8,9,10]. Некоторые элементы могут напрямую улучшить температуру воспламенения, например Er [11,12], Gd [13], Y [14,15,16] и другие редкоземельные элементы [17,18], но основные легирующие элементы Mg, такие как Al [16,19], Zn [20], Mn [21] и Cd [22,23], снижают температуру воспламенения.Например, температура воспламенения достигла 500 ° C, когда к сплавам Mg было добавлено 20 мас.% Al [19], и Zn также снизил температуру воспламенения сплавов Mg; его эффект был меньше, чем у Al [20]. Алюминий показал температуру воспламенения выше, чем его точка плавления, которая была описана как точка плавления оксида алюминия (2050 ° C) [4,5]. Было обнаружено, что никель воспламеняется при его температуре плавления [4,5]. Серебро невозможно воспламенить ни при каком давлении кислорода [4,5]. Изучены наиболее основательные работы в этой области.Состав металлических материалов, структура оксида и фазовое превращение были важными составляющими воспламеняемости. Дрейзин сообщил о фазовом превращении в процессе горения [24]. Результаты экспериментов показали, что реакция и кислород в твердом растворе вызывают фазовое превращение. Тайал и Уилсон изучали взаимосвязь между составом и воспламеняемостью бинарного сплава на основе никеля [25]. Они обнаружили, что порог давления сильно изменился после добавления легирующих элементов с различным содержанием.Нихарт и Смит обнаружили, что никель, латунь и инконель 600 (76Ni15Cr8Fe) показали отличные свойства сопротивления горению, но свойства аустенитной нержавеющей стали и алюминия были относительно плохими [26]. Киршфельд и Миллер сравнили сопротивление горению нескольких распространенных сплавов. Они обнаружили, что Monel 400 (66,5Ni31,5Cu) имел лучшую стойкость к горению, за ним следовали нержавеющие стали 304, а стойкость к горению серого чугуна была лучше, чем углеродистых сталей [27,28]. Титан может воспламеняться на воздухе при температуре около 1600 ° C из-за его низкой теплопроводности, высокого сродства к кислороду и высокой теплоты сгорания [29,30,31,32].Характеристики горения различных титановых сплавов, таких как TC4 [33,34,35], TC11 [36,37] и Ti40 [38,39], были изучены методом трения. Результат показал, что контактная сила и концентрация кислорода, соответствующая воспламенению, подчиняются параболической зависимости [36,37,38]. Все характеристики горения можно суммировать в виде трех моделей горения, называемых жидкофазной моделью горения, паровой моделью горения и смешанной моделью горения [40]. В модели горения жидкой фазы энергия, обеспечиваемая промотором, расплавляла конец образца, и реакция окисления между жидким образцом и кислородом происходила в плавящейся оксидной массе.В случае модели горения в паровой фазе реакция окисления между металлическим паром и кислородом происходила в газовой фазе вокруг расплавленной массы. Модель смешанно-фазового горения представляла собой смесь двух моделей.

Аварии указывают на то, что горение металлов в атмосфере, обогащенной кислородом, представляет собой новый вид отказа без каких-либо предварительных мероприятий, что приводит к серьезным ограничениям на их применение. Чтобы понять теоретические основы и оценить безопасность эксплуатации, в этой статье обсуждается краткий обзор поведения металлов при горении.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Микроструктуры горения и сопротивление фрикционному воспламенению титанового сплава Ti-6Al-4V

[1] Борисова Ю.А., Скляров Н.М. Авиационные материалы и технологии: Горение и огнестойкость титановых сплавов.М .: ВИАМ, 2007: 5−21.

[2] Чен Г. Конструкция и анализ конструкции авиационного двигателя: частые отказы двигателя, вызванные возгоранием титана (2-е издание).Пекин: Пекинский университет аэронавтики и астронавтики, 2014: 636-640.

[3] Uihlein T, Schlegel H.Пожар титана в реактивных двигателях. Германия: MTU Motoren-Und Turbinen-Union Munchen GmbH, (1995).

DOI: 10.2514 / 3.46828

[4] Стив Т., Крейг В.Легкий вес, высокая прочность и коррозионная стойкость требуются от сплавов титана и ниобия для аэрокосмической промышленности. Современные материалы и процессы, 1995 (4): 23-26.

[5] Лютьеринг Дж., Уильямс Дж. К.Титан (2-е издание). Нью-Йорк: Springer Berlin Heidelberg, 2007: 390-391.

[6] Андерсон В., Мэнти Б.Воспламенение и горение титанового сплава. Флорида: Pratt & Whitney Aircraft Group, Отчет № 76083-30 (Центр разработки морской авиации), 1978: 10-32.

[7] Mi G B, Huang X, Cao J X и др.Метод испытаний, характеризующий огнестойкость титановых сплавов для авиационных двигателей: патент Китая, ZL201218003649.0, 2012-09-04.

[8] Mi G B, Huang X, Cao J X и др.Показатели сопротивления воспламенению и их теоретический анализ огнестойкого титанового сплава типа Ti-V-Cr. Acta Metallurgica Sinica, 2014, 50 (5): 575-586.

[9] Mi G B, Huang X, Cao J X и др.Воспламенение трением огнеупорных титановых сплавов Ti40 для авиационных двигателей в кислородсодержащих средах. Trans Nonferrous Met Soc China, 2013, 23 (8): 2270-2275.

DOI: 10.1016 / s1003-6326 (13) 62728-4

[10] Mi G B, Cao C X, Huang X и др.Показатели сопротивления воспламенению и его механизм из сплава титана TC11 для авиационных двигателей. Журнал авиационных материалов, 2014, 34 (4): 83-91.

[11] Mi G B, Huang X, Cao J X и др.Теоретические исследования поведения разрушения оксидной пленки при зажигании титана. Журнал авиационных материалов, 2012, 32 (6): 25-31.

[12] Mi G B, Huang X S, Li P J и др.Прогноз неизотермического окисления и воспламенения титан-хромовых сплавов. Trans Nonferrous Met Soc China, 2012, 22 (10): 2409-2415.

[13] Литтман Ф. Э., Черч Ф. М., Киндерман Э. М.Исследование металлических возгораний .1. самовозгорание титана. Журнал менее распространенных металлов, 1961 (3): 367-378.

DOI: 10.1016 / 0022-5088 (61)

-1

[14] Хайкин Б И, Блошенко В Н, Мержанов А Г.О воспламенении металлических частиц. Горение, взрыв и ударные волны, 1970, 6 (4): 412-422.

DOI: 10.1007 / bf00742774

[15] Лякишев Н.П.Диаграмма состояния бинарной металлической системы. М .: Машиностроение, 1996: 397−399.

Высокотемпературный кислородный датчик быстрого реагирования на основе оксида галлия, легированного титаном

1.

Gurney, K. R. et al. . Потоки выбросов CO2 при сжигании ископаемого топлива с высоким разрешением для США. Наука об окружающей среде и технологии 43 , 5535–5541 (2009).

ADS CAS Статья Google Scholar

2.

Рао, А. Б. и Рубин, Э. С. Техническая, экономическая и экологическая оценка аминового CO ₂ Технология улавливания для контроля выбросов парниковых газов на электростанциях. Наука об окружающей среде и технологии 36 , 4467–4475, https://doi.org/10.1021/es0158861 (2002).

ADS CAS Статья Google Scholar

3.

Деварадж А. и др. . Недорогой иерархический наноструктурированный бета-титановый сплав с высокой прочностью. Nature Communications 7 (2016).

4.

Raupach, M. R. et al. . Глобальные и региональные факторы ускорения выбросов CO ₂ . Труды Национальной академии наук 104 , 10288–10293 (2007).

ADS CAS Статья Google Scholar

5.

Canadell, J. G. et al. . Вклад в ускорение роста выбросов CO2 в атмосфере за счет экономической деятельности, углеродоемкости и эффективности естественных стоков. Известия национальной академии наук 104 , 18866–18870 (2007).

ADS CAS Статья Google Scholar

6.

Эранна Г., Джоши Б., Рунтхала Д. и Гупта Р. Оксидные материалы для разработки интегрированных газовых сенсоров — всесторонний обзор. Критические обзоры по твердому телу и материаловедению 29 , 111–188 (2004).

ADS CAS Статья Google Scholar

7.

Киасари, Н. М., Солтаниан, С., Голамхасс, Б. и Сервати, П. Рисование функциональных, вездесущих нанодатчиков ZnO на бумаге. RSC Advances 4 , 19663–19667 (2014).

CAS Статья Google Scholar

8.

Yun, D. H., Kim, D. & Park, C. O. Датчик YSZ для системы сжигания обедненной смеси. Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 13 , 114–116 (1993).

CAS Статья Google Scholar

9.

Comini, E. et al. . Квазиодномерные металлооксидные полупроводники: получение, характеристика и применение в качестве химических сенсоров. Прогресс материаловедения 54 , 1–67 (2009).

CAS Статья Google Scholar

10.

Rubio, E. et al. . Включение вольфрама в оксид галлия: кристаллическая структура, химия поверхности и интерфейса, термическая стабильность и взаимная диффузия. Журнал физической химии C 120 , 26720–26735 (2016).

CAS Статья Google Scholar

11.

Rubio, E. & Ramana, C. Включение вольфрама вызвало красное смещение запрещенной зоны тонких пленок оксида галлия. Письма по прикладной физике 102 , 191913 (2013).

ADS Статья CAS Google Scholar

12.

Fleischer, M., Höllbauer, L. & Meixner, H. Влияние структуры сенсора на стабильность Ga ₂ O ₃ сенсоров для восстановительных газов. Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 18 , 119–124 (1994).

CAS Статья Google Scholar

13.

Франк, Дж., Флейшер, М., Мейкснер, Х. и Фельц, А. Повышение чувствительности и проводимости полупроводниковых газовых сенсоров на основе Ga ₂ O ₃ путем легирования SnO ₂ . Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 49 , 110–114 (1998).

CAS Статья Google Scholar

14.

Франк Дж., Флейшер М. и Мейкснер Х. Электрическое легирование газочувствительных полупроводниковых пленок Ga ₂ O ₃ . Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 34 , 373–377 (1996).

CAS Статья Google Scholar

15.

Флейшер М. и Мейкснер Х. Определение газов-восстановителей при высоких температурах с использованием длительно стабильных тонких пленок Ga ₂ O ₃ . Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 6 , 257–261 (1992).

CAS Статья Google Scholar

16.

Fleischer, M. & Meixner, H. Тонкие пленки оксида галлия: новый материал для высокотемпературных датчиков кислорода. Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 4 , 437–441 (1991).

CAS Статья Google Scholar

17.

Бабан, К., Тойода, Ю. и Огита, М. Зондирование кислорода при высоких температурах с использованием пленок Ga ₂ O ₃ . Тонкие твердые пленки 484 , 369–373 (2005).

ADS CAS Статья Google Scholar

18.

Li, Y., Trinchi, A., Wlodarski, W., Galatsis, K., Kalantar-zadeh, K. Исследование способности определения кислородного газа тонких пленок Ga ₂ O ₃ с разными присадками. Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 93 , 431–434, https://doi.org/10.1016/S0925-4005(03)00171-0 (2003).

CAS Статья Google Scholar

19.

Манандхар С. и Рамана К. Прямая функциональная взаимосвязь между структурными и оптическими свойствами в нанокристаллических тонких пленках оксида галлия с титаном. Письма по прикладной физике 110 , 061902 (2017).

ADS Статья CAS Google Scholar

20.

Лопес, И. и др. . Влияние легирования Sn и Cr на морфологию и люминесценцию термически выращенного Ga ₂ O ₃ Нанопроволоки. Журнал физической химии C 117 , 3036–3045 (2013).

Артикул CAS Google Scholar

21.

Zhang, Y. et al. . Оптические и структурные свойства пленок β-Ga, легированных медью ₂ O ₃ . Материаловедение и инженерия: B 176 , 846–849, https: // doi.org / 10.1016 / j.mseb.2011.04.014 (2011).

CAS Статья Google Scholar

22.

Зинкевич М., и др. . Микроструктурное и термодинамическое исследование γ-Ga ₂ O ₃ . Zeitschrift für Metallkunde 95 , 756–762 (2004).

CAS Статья Google Scholar

23.

Рой С. и Рамана К. В. Влияние термохимических условий синтеза на структуру и диэлектрические свойства Ga _1.9 Fe _0,1 O ₃ Соединения. Неорганическая химия , https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.7b02363 (2018).

CAS PubMed Статья Google Scholar

24.

Завабети А. и др. . Жидкометаллическая реакционная среда для синтеза атомарно тонких оксидов металлов при комнатной температуре. Наука 358 , 332–335 (2017).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

25.

Чен, Н. и др. . Наночастицы TiO ₂ , функционализированные наночастицами Pd, для определения газов с улучшенными характеристиками отклика на бутан. Научные отчеты 7 , 7692 (2017).

ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

26.

Wu, H. et al. . Одностадийный синтез упорядоченной матричной пленки из нановолокон Pd @ TiO ₂ как выдающийся газовый датчик NH ₃ при комнатной температуре. Научные отчеты 7 , 14688 (2017).

ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

27.

Лу, Х. Ф. и др. . Аморфный TiO ₂ Массивы нанотрубок для низкотемпературных датчиков кислорода. Нанотехнологии 19 , 405504 (2008).

PubMed Статья CAS Google Scholar

28.

Лин, С., Ли, Д., Ву, Дж., Ли, X. и Акбар, С. Селективный датчик формальдегидного газа при комнатной температуре с использованием массивов нанотрубок TiO ₂ . Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 156 , 505–509 (2011).

CAS Статья Google Scholar

29.

Waser, R. & Aono, M. Запоминающие устройства с резистивной коммутацией на основе наноионики. Nature Materials 6 , 833–840 (2007).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

30.

Мун, Х. и др. . Ионно-резистивное переключение, опосредованное межфазным химическим связыванием. Научные отчеты 7 , 1264 (2017).

ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

31.

Шеннон Р. Д. Пересмотренные эффективные ионные радиусы и систематические исследования межатомных расстояний в галогенидах и халькогенидах. Acta. Кристаллография А 32 , 751–767 (1976).

ADS Статья Google Scholar

32.

Скипани, Ф., Алдао, К. и Понсе, М. Измерения барьеров Шоттки с помощью графиков Аррениуса в газовых сенсорах на основе полупроводниковых пленок. AIP Advances 2 , 032138 (2012).

ADS Статья CAS Google Scholar

33.

Флейшер, М., Вагнер, В., Хакер, Г. и Мейкснер, Х.Сравнение методов измерения постоянного и переменного тока с использованием полупроводниковых датчиков Ga ₂ O ₃ . Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 26 , 85–88 (1995).

CAS Статья Google Scholar

34.

Мозли П. Выбор материалов для полупроводниковых газовых сенсоров. Датчики и исполнительные механизмы B: Химическая промышленность 6 , 149–156 (1992).

CAS Статья Google Scholar

35.

Рамамурти Р., Датта П. и Акбар С. Датчики кислорода: материалы, методы, конструкции и применения. Журнал материаловедения 38 , 4271–4282 (2003).

ADS CAS Статья Google Scholar

36.

Геллер С. Кристаллическая структура β-Ga ₂ O ₃ . Журнал химической физики 33 , 676–684 (1960).

ADS CAS Статья Google Scholar

37.

Симидзу, К.-и. и др. . Влияние локальной структуры на каталитическую активность оксида галлия по селективному восстановлению NO CH ₄ . Chemical Communications , 1827–1828 (1996).

38.

Calvin, S. XAFS для всех . (CRC press, 2013).

39.

Агарвал Б. и Верма Л. Правило для химических сдвигов краев поглощения рентгеновского излучения. Журнал физики C: Физика твердого тела 3 , 535 (1970).

ADS CAS Статья Google Scholar

40.

Wu, Z., Ouvrard, G., Gressier, P. & Natoli, C. Ti и OK края для оксидов титана путем расчетов многократного рассеяния: сравнение со спектрами XAS и EELS. Physical Review B 55 , 10382 (1997).

ADS CAS Статья Google Scholar

41.

Де Гроот, Ф. и др. .Край поглощения рентгеновского излучения кислородом 1s оксидов переходных металлов. Physical Review B 40 , 5715 (1989).

ADS Статья Google Scholar

42.

Tourtin, F., Armand, P., Ibanez, A., Tourillon, G. & Philippot, E. Тонкие твердые пленки фосфата галлия: структурное и химическое определение кислородного окружения с помощью XANES и XPS. Тонкие твердые пленки 322 , 85–92 (1998).

ADS CAS Статья Google Scholar

43.

Ван Дер Лаан, Г. Поляронные спутники в спектрах поглощения рентгеновских лучей. Physical Review B 41 , 12366 (1990).

ADS Статья Google Scholar

44.

Ruus, R. et al. . Ti 2p и O 1s Поглощение рентгеновских лучей полиморфов TiO ₂ . Твердотельная связь 104 , 199–203 (1997).

ADS CAS Статья Google Scholar

45.

Crocombette, J. & Jollet, F. Поглощение рентгеновских лучей Ti 2p в диоксидах титана (TiO ₂ ): влияние среды катионных центров. Журнал физики: конденсированные вещества 6 , 10811 (1994).

ADS CAS Google Scholar

46.

Kumar, S. S. et al. . Структура, морфология и оптические свойства тонких пленок аморфного и нанокристаллического оксида галлия. Журнал физической химии C 117 , 4194–4200 (2013).

ADS CAS Статья Google Scholar

47.

Шеннон Р. и Превитт К. Координация и изменения объема, сопровождающие фазовые превращения оксидов под высоким давлением. Бюллетень исследований материалов 4 , 57–62 (1969).

CAS Статья Google Scholar

48.

Дахель А.А. Исследование опто-диэлектрических свойств легированных титаном тонких пленок Ga ₂ O ₃ . Науки о твердом теле 20 , 54–58, https://doi.org/10.1016/j.