1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал неорганической химии
  4. T. 68, № 10, 2023

Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 10, стр. 1405-1412

Синтез нитрида бора алюминотермическим восстановлением борного ангидрида в среде азота

Д. А. Ткачев a, *, М. Х. Зиатдинов a, И. А. Жуков a, В. А. Литвинова b, И. А. Бельчиков a, Н. Г. Кравцов a

a Томский государственный университет
634050 Томск, пр-т Ленина, 36, Россия

b Томский государственный архитектурно-строительный университет
634003 Томск, пл. Соляная, 2, Россия

* E-mail: d.tkachev11@gmail.com

Поступила в редакцию 02.03.2023
После доработки 10.05.2023
Принята к публикации 20.05.2023

Аннотация

Представлены результаты исследования процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) нитрида бора в ходе протекания химических реакций алюминотермического восстановления борного ангидрида в среде азота. Методами рентгеноструктурного анализа исследован фазовый состав порошковых продуктов реакций в зависимости от давления азота в ходе синтеза. Установлено, что в результате СВС на основе системы B2O3–Al можно получить порошковый материал состава BN–Al2O3 с содержанием гексагонального нитрида бора 20–28 мас. % в зависимости от давления азота. По результатам исследования микроструктуры показано, что полученные порошковые материалы содержат отдельные частицы гексагонального нитрида бора размером <3 мкм. Различия в плотности и морфологии BN и Al2O3 определяют возможность выделения BN из получаемой порошковой смеси с применением пневмоциркуляционных методов разделения порошковых материалов.

Ключевые слова: самораспространяющийся высокотемпературный синтез, порошковые материалы, гексагональный нитрид бора, фазовый состав

Список литературы

  1. Перевислов C.Н. // Новые огнеупоры. 2019. № 6. P. 35. https://doi.org/10.1007/s11148-019-00355-5

  2. Chen B., Bi Q., Yang J. et al. // Tribol. Int. 2008. V. 41. № 12. P. 1145. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2008.02.014

  3. Engler M., Lesniak C., Damasch R. et al. // Ceram. Forum Int. 2007. V. 84. № 12. P. E49.

  4. Eichler J., Lesniak C. // J. Eur. Ceram. Soc. 2008. V. 28. № 5. P. 1105. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2007.09.005

  5. Sigl L.S., Hunold K. // Iron Steelmaker. 1991. V. 18. № 2. P. 31.

  6. Rudolph S. Aluminium Cast House Technology: Seventh Australian Asian Pacific Conference. John Wiley & Sons, 2013. 163 p.

  7. Santosh S., Rajkumar K., Gnanavelbabu A. // Mater. Sci. Forum. Trans Tech Publications. 2015. V. 830–831. P. 87. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.830-831.87

  8. Jia D., Zhou L., Yang Z. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2011. V. 94. № 10. P. 3552. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2011.04540.x

  9. Jia K., Meng X., Wang W. // Processes. 2021. V. 9. № 5. P. 871. https://doi.org/10.3390/pr9050871

  10. Bao J. // Electron. Mater. Lett. 2016. V. 12. P. 1. https://doi.org/10.1007/s13391-015-5308-2

  11. Kumar R., Sahoo. S., Joanni E. et al. // Nano Res. 2019. V. 12. № 11. P. 2655. https://doi.org/10.1007/s12274-019-2467-8

  12. Liu T., Li Y., He J. et al. // New J. Chem. Royal Soc. Chem. 2019. V. 43. № 8. P. 3280. https://doi.org/10.1039/C8NJ05299A

  13. Chao Y., Tang B., Luo J. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2021. V. 584. P. 154. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.09.075

  14. Zhao G., Wang A., He W. et al. // Adv. Mater. Interfaces. 2019. V. 6. № 7. P. 1900062. https://doi.org/10.1002/admi.201900062

  15. Yoosefian M., Etminan N., Zeraati Moghani M. et al. // Superlattices Microstruct. 2016. V. 98. P. 325. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2016.08.049

  16. He Y., Li D., Gao W. et al. // Nanoscale. 2019. V. 11. № 45. P. 21909. https://doi.org/10.1039/C9NR07153A

  17. Chigo-Anota E., Escobedo-Morales A., Hermandez-Cocoletzi H. et al. // Physica E: Low Dimens. Syst. Nanostruct. 2015. V. 74. P. 538. https://doi.org/10.1016/j.physe.2015.08.008

  18. Sukhorukova I.V., Zhitnyak I.Y., Kovalskii A.M. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. № 31. P. 17217. https://doi.org/10.1021/acsami.5b04101

  19. Hu J., Yue M., Zhang P. et al. // Angew. Chem. Int. 2020. V. 59. № 17. P. 6715. https://doi.org/10.1002/anie.201914819

  20. Yoon S.J., Jha A. // J. Mater. Sci. 996. V. 31. № 9. P. 2265. https://doi.org/10.1007/BF00356318

  21. Tagawa H., Itouji O. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 962. V. 35. № 9. P. 1536. https://doi.org/10.1246/bcsj.35.1536

  22. Hirano S.-I., Yogo T., Asada S. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 1989. V. 72. № 1. P. 66. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1989.tb05955.x

  23. Chen G.-Q., He X.-D., Han J.-C. et al. // J. Mater. Sci. Lett. 2000. V. 19. № 1. P. 81. https://doi.org/10.1023/A:1006772320587

  24. Haubner R., Wilhelm M., Weissengacher R. et al. Structure and Bonding. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2002. P. 1. https://doi.org/10.1007/3-540-45623-6_1

  25. Gafri O., Grill A., Itzhak D. et al. // Thin Solid Films. 1980. V. 72. № 3. P. 523. https://doi.org/10.1016/0040-6090(80)90542-8

  26. Evseev N.S., Matveev A.E., Nikitin P.Y. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 8. P. 1319. https://doi.org/10.1134/S0036023622080095

  27. Bazhin P.M., Konstantinov A.S., Chizhikov A.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2040. https://doi.org/10.1134/S0036023622601696

  28. Сафаева Д.Р., Титова Ю.В., Майдан Д.А. // Современные материалы, техника и технологии. 2018. № 5(20). С. 70.

  29. Сафаева Д.Р., Титова Ю.В., Майдан Д.А. // Современные материалы, техника и технологии. 2019. № 5(26). С. 164.

  30. Borovinskaya I.P., Ignat′eva T.I., Vershinnikov V.I. et al. // Inorg. Mater. 2003. V. 39. P. 588. https://doi.org/10.1023/A:1024097119257

  31. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов. М.: Машиностроение-1, 2007. 567 с.

  32. Мержанов А.Г., Мукасьян А.P. // Твердопламенное горение. М.: ООО “ТОРУС ПРЕСС”, 2007. 336 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал неорганической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал