Природа увеличения скорости горения порошковой смеси Ti + C при разбавлении ее инертной добавкой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Впервые выполнено сравнительное исследование горения гранулированных и порошковых смесей Ti + C, Ti + C + 20%Ni с гранулами разного размера при варьировании размеров частиц титана от 31 до 142 мкм. Обнаружено, что скорость горения порошковой смеси (Ti + C) + 20%Ni в 2–3 раза выше, чем смеси Ti + C, несмотря на более низкую температуру горения. Результаты объяснены в рамках конвективно-кондуктивной модели горения тормозящим влиянием примесных газов, выделяющихся при прогреве частиц компонентов перед фронтом горения. Используя значения скорости горения гранулированных смесей с гранулами размером от 0.6 до 1.7 мм, рассчитаны значения скорости горения вещества гранул, которую можно рассматривать как скорость горения порошковой смеси, в которой нивелировано влияние примесных газов. Предложена количественная мера влияния примесного газовыделения на процесс горения порошковых смесей: отношение скоростей горения вещества внутри гранул и порошковых смесей.

Об авторах

Б. С. Сеплярский

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: seplb1@mail.ru
Россия, Черноголовка

Р. А. Кочетков

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: lisinatg@gmail.com
Россия, Черноголовка

Т. Г. Лисина

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: lisinatg@gmail.com
Россия, Черноголовка

Н. И. Абзалов

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: lisinatg@gmail.com
Россия, Черноголовка

Список литературы

  1. Rogachev A.S., Mukasyan A.S. Combustion for material synthesis. New York, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2015.
  2. Jie-Cai H., Zhang X-H., Wood J.V. // Mater. Sci. Eng. A. 2000. V. 280. P. 328. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(99)00606-1
  3. Huang L., Wang H.Y., Qiu F. et al. // Ibid. 2006. V. 422. P. 309. https://doi.org/10.1016/j.msea.2006.02.019
  4. Li Y., Bai P., Wang Y. et al. // Mater. Des. 2009. V. 30. P. 1409. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2008.06.046
  5. Liu G., Li J., Chen K. // Int. J. Refr. Met. Hard Mater. 2013. V. 39. P. 90; https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2012.09.002
  6. André B., Levin E., Jansson U. et al. // Wear. 2011. V. 270. P. 555; https://doi.org/10.1016/j.wear.2010.12.006
  7. Kiryukhantsev-Korneev P., Sytchenko A., Sheveyko A. et al. // Coatings. 2019. V. 9. P. 230. https://doi.org/10.3390/coatings9040230
  8. Sahoo C.K., Masanta M. // J. Mater. Process. Technol. 2017. V. 240. P. 126. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2016.09.018
  9. Merzhanov A.G. // Comb. Sci. Technol. 1994. V. 98. P. 307. https://doi.org/10.1080/00102209408935417
  10. Вершинников В.И., Филоненко А.К. // ФГВ. 1978. Т. 14. № 5. С. 42–47. https://doi.org/10.1007/BF00789716
  11. Dunmead S.D., Readey D.W., Semler C.E. // J. Amer. Ceram. Soc. 1989. V. 72. P. 2318.
  12. Varma A., Rogachev A.S., Mukasyan A.S. et al. // Adv. Chem. Eng. 1998. V. 24. P. 79.https://doi.org/10.1080/00102209408935417
  13. Rogachev A.S. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 1997. V. 6. № 2. P. 215.
  14. Алдушин А.П., Мартемьянова Т.М., Мержанов А.Г. и др. // ФГВ. 1972. Т. 8. № 2. С. 202.
  15. Азатян Т.С., Мальцев В.М., Мержанов А.Г. и др. // Там же. 1997. Т. 13. № 2. С. 186.
  16. Kachelmayer C.L., Varma A., Rogachev A.S. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 1988. V. 37. P. 2246.
  17. Щербаков В.А., Сычев А.Е., Штейнберг А.С. // ФГВ. 1986. Т. 22. № 4. С. 55.
  18. Merzhanov A.G., Rogachev A.S., Umarov L.M. et al. // Taм жe. 1997. T. 33. № 4. C. 439.
  19. Мукасьян А.С., Шугаев В.А., Кирьяков Н.И. // Там же. 1993. Т. 29. № 1. С. 9.
  20. Камынина О.К., Рогачев А.С., Умаров Л.М. // ФГВ. 2003. Т. 39. № 5. С. 69.
  21. Сеплярский Б.С., Вадченко С.Г. // Докл. АН. 2004. Т. 398. № 1. С. 72.
  22. Vadchenko S.G. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2010. V. 19. P. 206. https://doi.org/10.3103/S1061386210030064
  23. Сеплярский Б.С. // Докл. АН. 2004. Т. 396. № 5. С. 640.
  24. Rubtsov N.M., Seplyarskii B.S., Alymov M.I. Ignition and Wave Processes in Combustion of Solids, Springer International Publishing AG, Cham, Switzerland, 2017.
  25. Seplyarskii B.S., Kochetkov R.A. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2017. V. 26. P. 134. https://doi.org/10.3103/S106138621702011X
  26. Amosov A.P., Makarenko A.G., Samboruk A.R. et al. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2010. V. 19. P. 70.
  27. Сеплярский Б.С., Кочетков Р.А. // Хим. физика. 2017. Т. 36. № 9. С. 23. https://doi.org/10.7868/S0207401X17090126
  28. Сеплярский Б.С., Кочетков Р.А., Лисина Т.Г. и др. // Неорган.материалы. 2019. Т. 55. № 11. С. 1169.https://doi.org/10.1134/S0002337X19110113
  29. Vorotilo S., Kiryukhantsev-Korneev Ph.V., Seplyarskii B.S. et al. // Crystals. 2020. V. 10. P. 412.https://doi.org/10.3390/cryst10050412
  30. Сеплярский Б.С., Кочетков Р.А., Лисина Т.Г. и др. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 5. С. 660.https://doi.org/10.31857/S0044453722050272
  31. Сеплярский Б.С., Кочетков Р.А., Лисина Т.Г. и др. // ФГВ. 2021. Т. 57. № 1. С. 65. https://doi.org/10.15372/FGV20210107
  32. Зенин А.А., Мержанов А.Г., Нерсисян Г.А. // Там же. 1981. Т. 17. № 1. С. 79.
  33. Slezak T., Zmywaczyk J., Koniorczyk P. // AIP Conference Proceedings 2170, 020019 (2019). https://doi.org/10.1063/1.5132738
  34. Корольченко И.А., Казаков А.В., Кухтин А.С. и др. // Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. 2004. Т. 13. № 4. С. 36.

Дополнительные файлы


© Б.С. Сеплярский, Р.А. Кочетков, Т.Г. Лисина, Н.И. Абзалов, 2023