Феноменология горения и синтеза
Повышение содержания металла в исходной смеси (например, при частичной замене соответствующего оксида на металл) приводит к увеличению тепловыделения и, как следствие, росту температуры и скорости процесса.
Для СВС-систем, реагирующих с участием газа, плотность исходного образца (шихты) всегда является важным параметром процесса. На рис. 3 приведены зависимости 1/г и Тт от относительной плотности (ротн) исходной смеси при синтезе УВа2Сu3О7-х- Опыты проводили на прессованных цилиндрических образцах диаметром 20 мм. Результаты соответствуют представлениям, согласно которым при больших ротн возникают фильтрационные затруднения в поставке реагирующего газа в зону горения, что приводит к уменьшению Uг и Тт. Аналогичная зависимость от относительной плотности исходных образцов наблюдалась при синтезе различных ферритов, ниобата и танталата лития.
Типичной для СВС является зависимость Иг и Тт от дисперсности горючего, в данном случае от дисперсности (размера частиц) порошка меди (гСа) при горении системы Y2Oз—ВаO2—Сu—O2, приведенная в табл. 1. При возрастании гСи и (Л, и Тт уменьшаются вследствие того, что необходимое для гетерогенного реагирования время с ростом характерного размера частицы увеличивается.
При изменении параметров в экспериментах наблюдалась смена режимов горения — от стационарного (устойчивого) до нестационарных (неустойчивых типа автоколебательного и спинового). Обнаружено, что высококачественные продукты синтезируются только в стационарных режимах, и поэтому обеспечение устойчивости горения в этом классе систем является важной практической задачей.
Исследование большого числа оксидных систем показало, что значения температур и скоростей горения невысокие: иг = 0,05—5,00 мм/с и Тт = 750—1500°С. Обычно в СВС-процессах значения (Л и Тт существенно выше (кроме систем металл—водород) [16]. Обращает на себя внимание, что температуры горения, развиваемые при СВС оксидов часто такие же, как и при печном синтезе, но процесс в последнем случае длится в десятки и сотни раз дольше. Такая противоречивая на первый взгляд картина связана с тем, что при печном синтезе взаимодействуют уже окисленные вещества, а в СВС образование сложного оксида идет одновременно с окислением одного из компонентов, т. е. в СВС имеет место более активная в химическом отношении ситуация. С этой точки зрения СВС является несомненно прогрессивным методом получения оксидных материалов.
Смотрите также
Кобальт
...
Валентность и степень окисления
В начале 19 века Дж. Дальтоном был
сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом
одного элемента может соединяться с одним, двумя, тремя и т.д. атомами другог ...