Фази кінцевого продукту

Таблиця 7.4

Склад карбідів, одержаних методом свс

Карбід	Уміст, %
	Ме	Сзв	Свільн	0	N
TiC	79,4	20,0	0,1	0	Сліди
ZrC	87,8…88,4	11,5…11,7	0,2	0,3	Те саме
NbC	88,25	11, Рис. 30. Нерівноважна (а) і рівноважна (б) адіабатичні структури хвилі синтезу: 1— швидкість тепловиділення; 2—температура; 3—глибина перетворення фази кінцевого продукту. 4	0,1	0,06	—»—
ТаС	93,5	6,1	0,1	0,29	—»—

Таблиця 7.5

Характеристики карбіду титану отриманогометодомСвс

Характеристика	СВС/КТ250	СВС/КТ100	СВС/КТ40	СВС/КТ40	СВС/КТН0,8	СВС/КТН0,6
Формула	TiC	TiC	TiC	TiC0,9	TiC0,8	TiC0,6
Уміст,% Ti	79,4…80,5	79,4…80,6	79,4…80,6	80,8…81,7	82,2…83,3	85,7…86,9
Cзв	19,4…20,0	19,4…19,9	19,3…19,9	18,2…18,6	16,5…17,1	13,1…13,5
Свільн	0,10…0,30	0,10…0,30	0,15…0,35	_	_	_
О	0,09…0,20	0,10…0,20	0,10…0,20	0,15…0,25	0,25…0,30	0,30…0,40
Fe	0,06	0,06	0,10	0,02	0,06	0,10
Si	0,02	0,02	0,02	_	_	_
Фракційний склад, мкм	100…250	40…100	Менше 40	_	_	_
Насипна щільність, г/см3	1,565	1,67	1,859	_	_	_
Пікнометрична щільність, г/см3	4,33	4,47	4,67	4,37	4,27	4,10
Питома поверхня, м2 /г	0,0079	0,019	0,064	_	_	_

Отримання карбідів плазмохімічним методом. Плазмохімічний метод перспективний для отримання порошків тугоплавких сполук, розміри частинок яких менші за 1 мкм. Застосовують цей метод в умовах низькотемпературної плазми, що характеризується температурами 5000...10000 К. Як вихідні речовини використовують метали, їх оксиди, галогеніди, а також вуглецевмісну сировину у вигляді різних вуглеводнів, інших органічних сполук та іноді вуглець у вигляді графіту. За температур низькотемпературної плазми всі її компоненти переходять в активний стан, унаслідок чого взаємодія між ними відбувається з підвищеною активністю і високими швидкостями утворення цільових продуктів.

Високі температури синтезу дозволяють переводити компоненти в парову фазу, де і відбувається їх взаємодія. Подальше швидке охолодження парогазової суміші призводить до утворення ультрадисперсних або аморфних частинок. Завдяки високій концентрації енергії хімічні реакції в плазмовому потоці перебігають майже миттєво, що забезпечує високу продуктивність методу. Процес можна здійснювати в дугових, високочастотних, надвисокочастотних плазмотронах і установках жевріючого розряду. Практичного значення цей метод для отримання карбідів не знаходить. Найбільш зручно в цей час одержувати карбіди в дуговому плазмотроні з використанням електродів, що витрачаються, виготовлених із суміші металу і вуглецю.

Отримання карбідів осадженням з газової фази. Цей метод отримання карбідів перспективний для отримання карбідів високого ступеня чистоти у вигляді дрібних частинок, готових виробів, особливо складної конфігурації, монокристалів або щільних покриттів майже на будь-якій підкладці.

Метод осадження карбідів з газової фази грунтується на хімічних і фізичних взаємодіях, що виникають за високих температур і відбуваються переважно на межах розділу фаз і поблизу поверхні твердого тіла. Стосовно отримання карбідів процес здійснюється за схемою

MeCl_x + C_nH_m + H₂ → MeC + HCl + H₂.

Відповідно до цієї схеми відновником є водень, а вуглець, що утворюється в результаті розпаду вуглеводню, зв’язує метал, що виділяється внаслідок відновлення пари хлориду металу воднем, у карбід (табл. 7.6). Процес отримання карбіду можна подати у вигляді таких етапів:

MeCl_x+ H₂= Me +xHCl; C_nH_m→nC +m/2 Н₂;Me+ С =MeC.

Таблиця 7.6