Самораспространяющийся высокотемпературный синтез микро- и нанопорошков нитрида алюминия и карбида кремния с применением азида натрия и галоидных солей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат наук Титова, Юлия Владимировна

• Титова, Юлия Владимировна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Титова, Юлия Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Свойства, методы получения и области применения

нитрида алюминия и карбида кремния

1.1 Кристаллическая структура и химическая связь

нитрида алюминия

1.2 Кристаллическая структура и химическая связь

карбида кремния

1.3 Свойства нитрида алюминия

1.4 Свойства карбида кремния

1.5 Методы получения нитрида алюминия

1.5.1 Печной синтез нитрида алюминия

1.5.2 Плазмохимический синтез нитрида алюминия

1.5.3 Карботермический синтез нитрида алюминия

1.5.4 Синтез нитрида алюминия сжиганием нанопорошка алюминия на воздухе

1.5.5 Получение нанопорошка нитрида алюминия

методом электрического взрыва проволоки

1.5.6 Синтез микролент нитрида алюминия

1.6 Методы получения карбида кремния

1.6.1 Взаимодействие порошка кремния с углеродом

1.6.2 Взаимодействие диоксида кремния с углеродом

1.6.3 Получение карбида кремния осаждением

из парогазовой фазы

1.6.4 Синтез нанопорошка карбида кремния

золь-гель методом

1.7 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез порошков нитрида алюминия и карбида кремния

1.7.1 Самораспространяющийся высокотемпературный

синтез нитрида алюминия

1.7.2 Самораспространяющийся высокотемпературный

синтез карбида кремния

1.8 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитрида алюминия и карбида кремния с применением неорганических азидов

1.9 Области применения нитрида алюминия

и карбида кремния

1.9.1 Области применения нитрида алюминия

1.9.2 Области применения карбида кремния

1.10 Выводы

2 Материалы, оборудование и методики проведения экспериментов

2.1 Выбор азидных систем для синтеза порошков

нитрида алюминия и карбида кремния

2.2 Характеристики исходных материалов, используемых при синтезе порошков нитрида алюминия и карбида кремния

2.3 Расчет компонентов исходных смесей для синтеза

нитрида алюминия и карбида кремния

2.4 Методика проведения синтеза, измерения линейных

скоростей и максимальных температур горения

2.5 Методики, приборы и оборудование для исследования

и анализа синтезируемых продуктов

2.5.1 Химический анализ продуктов синтеза

на содержание азота

2.5.2 Химический анализ продуктов синтеза

на содержание углерода

2.5.3 Рентгенофазовый анализ продуктов синтеза

2.5.4 Растровая электронная микроскопия

продуктов синтеза

2.5.5 Гранулометрический анализ продуктов синтеза

2.6 Погрешность измерений и аппроксимация

графических зависимостей

2.7 Выводы

3 Термодинамический анализ образования нитрида алюминия

и карбида кремния по азидной технологии СВС

3.1 Расчет адиабатической температуры и равновесных концентраций продуктов горения систем,

предназначенных для синтеза нитрида алюминия

3.2 Расчет адиабатической температуры и равновесных концентраций продуктов горения систем,

предназначенных для синтеза карбида кремния

3.3 Выводы

4 Исследование процесса синтеза микро- и нанопорошков

нитрид алюминия и карбида кремния

4.1 Условия проведения экспериментов

4.2 Исследование влияния давления внешнего азота в реакторе на температуру и скорость горения смесей для получения

нитрида алюминия

4.3 Исследование влияния относительной плотности исходной шихты на температуру и скорость горения смесей для получения нитрида алюминия

4.4 Исследование влияния диаметра образа на температуру

и скорость горения смесей для получения нитрида алюминия

4.5 Исследование влияния порошка алюминия на температуру и скорость горения смесей для получения нитрида алюминия

4.6 Исследование влияния содержания углерода на температуру и скорость горения системы «14Si+6NaN3+(NH4)2SiF6+yC»

для получения карбида кремния

4.7 Рентгенофазовый анализ продуктов горения

4.7.1 Рентгенофазовый анализ продуктов горения систем, предназначенных для синтеза нитрида алюминия

4.7.2 Рентгенофазовый анализ продуктов горения систем, предназначенных для синтеза карбида кремния

4.8 Исследование топографии поверхности, морфологии и размеров частиц продуктов синтеза

4.8.1 Исследование топографии поверхности, морфологии

и размеров частиц нитрида алюминия

4.8.2 Исследование топографии поверхности, морфологии

и размеров частиц карбида кремния

4.9 Модифицирование алюминиевых сплавов

синтезированными порошками

4.10 Выводы

5 Химическая стадийность и структурообразование нитридов

и карбидов в режиме СВС-Аз

5.1 Химическая стадийность образования нитрида алюминия по азидной технологии СВС

5.2 Химическая стадийность образования карбида кремния

по азидной технологии СВС

5.3 Выводы

6 Рекомендации по организации технологического процесса синтеза нанопорошков нитрида алюминия и карбида кремния по азидной

технологии СВС

6.1 Опытно-промышленная установка для синтеза нитрида алюминия и карбида кремния в системах, содержащих азид натрия и

галоидные соли

6.2 Экологические вопросы, связанные с утилизацией отходов

6.3 Контроль готового продукта

6.4 Выводы

Общие выводы

Список использованной литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Самораспространяющийся высокотемпературный синтез микро- и нанопорошков нитрида алюминия и карбида кремния с применением азида натрия и галоидных солей»

ВВЕДЕНИЕ

Разработка новых материалов и технологий их получения в настоящее время относится к ключевым аспектам основы экономической мощи и обороноспособности государства. Одним из приоритетных направлений развития современного материаловедения являются наноматериалы и нанотехнологии.

Начало XXI века ознаменовалось революционным началом развития нанотехнологий и наноматериалов. Они уже используются во всех развитых странах мира в наиболее значимых областях человеческой деятельности (промышленности, обороне, информационной сфере, радиоэлектронике, энергетике, транспорте, биотехнологии, медицине). Анализ роста инвестиций, количества публикаций по данной тематике и темпов внедрения фундаментальных и поисковых разработок позволяет сделать вывод о том, что в ближайшие 20 лет использование нанотехнологий и наноматериалов будет являться одним из определяющих факторов научного, экономического и оборонного развития государств.

Среди тугоплавких соединений, имеющих большое значение в развитии многих отраслей современного производства, важное место занимают нитриды, карбиды и композиции на их основе. Нитриды и карбиды обладают комплексом ценных свойств и, прежде всего, высокой твердостью, повышенной термостойкостью и стойкостью в агрессивных химических средах, низким коэффициентом термического расширения и удельным весом по сравнению с другими металлами и сплавами. Разнообразие свойств предопределило интерес к этим материалам во многих областях техники, в том числе и оборонной [1].

Нитрид алюминия является единственным техническим керамическим

материалом, который обладает чрезвычайно интересным сочетанием

высокой теплопроводности и отличных изоляционных свойств. Этими

свойствами обусловлено широкое применение нитрида алюминия в

энергетике и микроэлектронике. Например, он используется при

6

изготовлении печатных плат (подложки) в полупроводниках или в качестве теплопоглотителей в светодиодной технике или высокомощной электронике [5, 9,12].

Микро- и нанопорошки карбида кремния весьма перспективны для создания новых композиционных материалов, придавая им комплекс уникальных свойств, таких как высокие прочностные показатели, термическая стабильность, химическая стойкость [13, 14]. Высокодисперсные порошки A1N и SiC являются наиболее распространенной дискретной армирующей фазой в литых алюмоматричных композитах [113]. В последние годы особое внимание уделяется получению литых алюмоматричных композитов с наноразмерными частицами армирующей фазы, которые приводят к заметному повышению механических свойств литых изделий при очень малом объеме вводимых частиц [114, 115].

Карбид кремния является одним из самых легких и самых твердых керамических материалов, а также обладает высокой теплопроводностью, низким коэффициентом теплового расширения и высокой устойчивостью к воздействию кислот и щелочей. Свойства карбидокремниевой керамики остаются неизменными при нагреве до температуры свыше 1400°С. Высокое значение модуля Юнга обеспечивает превосходную стабильность геометрических размеров. Карбид кремния одинаково хорошо противостоит коррозии, эрозии, абразивному и фрикционному износу [116].

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) как

способ синтеза тугоплавких соединений был изобретен в 1967 году

российскими учеными академиком Мержановым А. Г., профессорами

Боровинской И. П. и Шкиро В. М. в академгородке Черноголовка под

Москвой при изучении горения смесей порошков металлов и неметаллов [2].

Однако классической технологии СВС нитридов присущи свои недостатки,

такие как неполнота азотирования вследствие фильтрационных затруднений

при подводе реагирующего газа, необходимость разбавления исходной

шихты конечным продуктом синтеза, использование высоких давлений

7

синтеза, получение в результате синтеза нитрида не в порошкообразном виде, а в виде спека.

В 1970 году профессор Куйбышевского политехнического института Косолапов В. С. предложил использовать не газообразный азот в качестве азотирующего реагента в процессах СВС, а порошки твердых неорганических азидов, применение которых повышает концентрацию реагирующих веществ в зоне синтеза и устраняет фильтрационные затруднения. С этого времени берет свое начало азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-Аз). Отличительной чертой азидной технологи СВС является то, что она позволяет получать порошки нитридов высокого качества и является весьма перспективной для производства наноматериалов, что приобретает особое значение в связи со стремительным развитием нанотехнологий [1].

АКТУАЛЬНОСТЬ. Диссертационной работа посвящена исследованию и разработке азидной технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза нанопорошков нитрида алюминия и карбида кремния, которые существенно могут повысить эффективность использования нитрида алюминия и карбида кремния в микроэлектронике, светодиодной технике, высокомощной электронике, катализе, абразивной обработке, керамике, композиционных материалах, а также в качестве модификаторов и наноразмерной дискретной армирующей фазы в литых алюмоматричных композитах.

Известные технологии получения нитрида алюминия и карбида кремния (печной способ, плазмохимический синтез, электровзрыв алюминиевой проволоки, термическая деструкция карбосилана и др.) характеризуются большим электропотреблением, сложным оборудованием и не всегда обеспечивают наноразмерность порошков A1N и SiC. Основные недостатки известных технологий могут быть устранены с использованием открытого в 1967 году российскими учеными российскими учеными

А. Г. Мержановым, И. П. Боровинской и В. М. Шкиро способа самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который идет за счет собственного тепловыделения горения в простом малогабаритном оборудовании и занимает мало времени.

Однако реализация СВС в классическом варианте с использованием газообразного азота в качестве азотирующего реагента не позволяет при синтезе нитрида алюминия получать наноразмерный порошок, а при синтезе карбида кремния позволяет получать смесь наноразмерного и значительно более крупного порошка.

Для решения задачи получения нанопорошков A1N и SiC по ресурсосберегающей технологии СВС перспективно использование такого ее варианта, как азидная технология СВС, которая с 1970 года разрабатывается в Самарском государственном техническом университете и обозначается как СВС-Аз. Технология СВС-Аз основана на использовании азида натрия (NaN3) в качестве твердого азотирующего реагента и галоидных солей. Для азидной технологии СВС характерны невысокие температуры горения и образование большого количества газообразных продуктов, которые затрудняют слияния первоначальных частиц продуктов синтеза и позволяют сохранить их в наноразмерном состоянии.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 20072013 годы», государственный контракт № 14.513.11.0042; при финансовой поддержке проекта НОЦ 14.740.11.08.09 «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области естественных и технических наук» при использовании оборудования Центра коллективного пользования СамГТУ; в рамках тематического плана СамГТУ на 2008-2009 годы по теме «Исследование закономерностей и условий образования нановолокон нитридов алюминия и титана в процессах

самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием

9

азида натрия и галоидных солей»; по АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)», тема 537/09 тема «Исследование процесса образования наноструктурированных порошков нитридов при горении смесей «галогенид азотируемого элемента - азид натрия».

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью настоящей работы является исследование процесса и раз-работка технологии получения микро- и нанопорошков нитрида алюминия и карбида кремния в режиме СВС-Аз для применения в различных отраслях промышленности, в том числе и в качестве эффективных модификаторов литейных алюминиевых сплавов.

Для достижения поставленной цели в работе должны быть решены следующие задачи:

1. Выбор оптимальных систем для синтеза нитрида алюминия и карбида кремния в режиме СВС-Аз на основании результатов термодинамического анализа.

2. Исследование основных закономерностей горения предложенных систем СВС-Аз.

3. Исследование конечных продуктов синтеза.

4. Исследование механизма образования нитрида алюминия и карбида кремния по азидной технологии СВС.

5. Разработка технологического процесса получения нитрида алюминия и карбида кремния по азидной технологии СВС.

Исследования включали в себя:

— составление уравнений химических реакций для синтеза нитрида алюминия и карбида кремния в режиме СВС-Аз;

— термодинамические расчеты возможности горения предложенных систем СВС-Аз с применением компьютерной программы «Thermo»;

— расчет компонентов исходных шихт для выбранных систем СВС-Аз с применением компьютерной программы «Stehio»;

— исследование возможности синтеза нитрида алюминия и карбида кремния в условиях лабораторной установки СВС-Аз, включающей реактор постоянного давления лабораторного типа объемом 4,5 литра;

— определение оптимальных технологических параметров синтеза нитрида алюминия и карбида кремния в условиях лабораторной установки СВС-Аз;

— рентгенофазовый анализ продуктов синтеза (выявление кристаллических модификаций, обнаружение примесей);

— химический анализ продуктов синтеза (на содержание азота и углерода);

— микроскопический и гранулометрический анализы;

— исследование химической стадийности и механизма образования нитрида алюминия и карбида кремния;

— разработку технологического процесса синтеза нитрида алюминия и карбида кремния в условиях универсальной опытно-промышленной установки СВС-Аз.

— введение синтезированных порошков в качестве модификаторов в алюминиевые сплавы.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые установлены закономерности образования нитрида алюминия из системы «АШз-ЫаКз» и карбида кремния из системы «81-МаМз-(НН4)281Р6-С-А1» в режиме горения. При этом получены результаты, обладающие научной новизной:

1. Установлено, что использование в качестве исходного реагента не металлического порошка алюминия, а его химического соединения в виде галоидной соли АШ3 в системе «фторид алюминия — азид натрия» позволило получить в процессе СВС-Аз наноструктурированный порошок нитрида алюминия с диаметром волокон 50-100 нм. Подтверждено, что использование в качестве исходных компонентов не чистых порошков

металлов, а их соединений позволяет проводить реакцию в газовой фазе, что дает возможность получать наноструктурированные порошки нитридов.

2. Показано, что добавление в исходную шихту «фторид алюминия -азид натрия» порошка алюминия не позволяет синтезировать при проведении процесса СВС-Аз наноразмерный нитрид алюминия, так как при этом значительно увеличиваются температура горения и размер частиц конечного продукта.

3. Установлено, что использование системы «кремний - азид натрия — гексафторсиликат аммония - углерод - алюминий» позволило синтезировать при проведении процесса СВС-Аз композицию на основе нанопорошка карбида кремния, размер частиц которого составляет 70-100 нм, и нитевидных кристаллов нитрида кремния диаметром порядка 100 нм.

4. Показано, что синтезированные микро- и нанопорошки нитрида алюминия и композиции на основе карбида кремния можно использовать в качестве эффективных модификаторов литейных алюминиевых сплавов и армирующей фазы в дисперсно-упрочненных алюмоматричных композитах.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

1. Полученные микро- и нанопорошки нитрида алюминия и карбида кремния могут быть использованы в качестве эффективных модификаторов литейных алюминиевых сплавов и армирующих фаз в дисперсно-упрочненных алюмоматричных композитах. Использование псевдолигатуры на основе карбида кремния (Cu-10%SiC) при модифицировании алюминиевого сплава АК6М2 позволяет измельчать дендриты а-А1 в 2,5 раза, что способствует повышению механических свойств сплава: твердость по Бринеллю (НВ) увеличивается на 20 %, относительное удлинение (8) - в 3 раза, предел прочности (ав) - на 20 % относительно свойств регламентированных ГОСТ 1583-93.

2. Определены оптимальные параметры для синтеза и разработаны

технологические схемы процессов получения микро- и нанопорошков

12

нитрида алюминия и композиции на основе карбида кремния по азидной технологии СВС в условиях опытно-промышленного производства.

3. Организовано опытное производство микро- и нанопорошков нитрида алюминия и композиции на основе карбида кремния марки СВС-Аз на учебно-опытной базе «Петра-Дубрава».

Организации, заинтересованные в процессах и продуктах СВС-Аз: Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс» (Самара), ОАО «Самарский научно-технический комплекс имени Н. Д. Кузнецова, НИИ технологий и проблем качества при Самарском государственном аэрокосмическом университете, ОАО «Композит» (Королев, Московская область), НПО порошковой металлургии (Минск, Беларусь), Институт сверхтвердых материалов HAH Украины (Киев), Опытный завод порошковой металлургии (Баку, Азербайджан), Международный исследовательский центр порошковой металлургии и новых материалов (Хайдарабад, Индия).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Международная научная конференция «Актуальные вопросы современной техники и технологии», 24 апреля 2010 г., Липецк; Международная научно-практическая конференция «Техника и технологии: пути инновационного развития», 1 июля 2011 г., Курск; VI-я Международная научная конференция «Актуальные вопросы современной техники и технологии», 28 января 2012 г., Липецк; XVIII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», 9-13 апреля 2012 г., Томск; Всероссийская научно-техническая интернет-конференция с международным участием «Высокие технологии в машиностроении», 24-26 октября 2012 г., Самара; VI Международная научно-практическая конференция «Научная

дискуссия: вопросы физики, математики, информатики», 22 января 2013 г., Москва; VIII Miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Wyksztalcenie i nauka bez Granic - 2012», 07 - 15 grudnia 2012 roku, Praha; III Международный научный форум студентов, магистрантов, аспирантов «Наука в исследованиях молодых», 17 мая 2013 г., Новосибирск.

Результаты диссертации опубликованы в 20 работах, в том числе в 5 статьях, опубликованных в изданиях из перечня ВАК одной монографии. Кроме того, результаты исследований были представлены в 3 отчетах НИР, зарегистрированных в ВНТИЦентре. Подана одна заявка на патент.

Автор выражает благодарность доктору технических наук, профессору Бичурову Георгию Владимировичу за научное руководство работой, заведующему кафедрой «Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы», директору Инженерного центра СВС СамГТУ, доктору физико-математических наук, профессору Амосову Александру.Петровичу за научные консультации и помощь в работе, кандидату технических наук Маркову Юрию Михайловичу за помощь в работе.

1 СВОЙСТВА, МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НИТРИДА АЛЮМИНИЯ И КАРБИДА КРЕМНИЯ

Исследованию условий синтеза и изучению свойств нитрида алюминия и карбида кремния посвящено большое количество работ [1-14], результаты которых, явились началом использования этих порошков в современной технике. В данной главе будут рассмотрены физико-химические свойства порошков нитрида алюминия и карбида кремния, а также основные методы получения и области их применения.

1.1 Кристаллическая структура и химическая связь

нитрида алюминия

В системе A1-N известно одно соединение состава A1N [15]. Считалось, что нитрид алюминия может иметь лишь одну кристаллическую модификацию типа вюрцита, так как воздействием высоких статистических и динамических давлений изменить его кристаллическую структуру не удавалось. Однако, как отмечается в работе [16], при спекании порошков, полученных плазмохимическим синтезом, обеспечивающим диффузию кислорода в решетку нитрида алюминия, образуется многослойный сфале-ритный политип A1N со структурой 165 R, что указывает на возможность кристаллизации нитрида алюминия в структуре цинковой обманки.

Периоды решетки нитрида алюминия зависят от концентрации примесей. Наиболее часто встречается примесь кислорода, которая замещает азот, а так как тетраэдрический ковалентный радиус кислорода меньше, чем у азота, одна молекула А10,б?О замещает одну молекулу A1N, при этом образуются металлические вакансии, что приводит к уменьшению параметров решетки нитрида алюминия с увеличением содержания кислорода.

Структура нитрида алюминия (рисунок 1.1) отличается от идеальной структуры вюрцита. В нитриде алюминия соотношение с!а - 1,600 вместо 1,633, а параметр с, определяющий расстояние A1-N вдоль тригональной

оси, равен 0,385 вместо 0,375. Это означает, что центр электронной плотности в A1N не совпадает с центром тетраэдра, образованного его ближайшими соседями, и при этом каждый атом смещен вдоль оси ск основанию тетраэдра на 0,005 нм. Вследствие смещения каждого атома возникает постоянный динамический момент в направлении оси с, углы между связями A1-N колеблются от 107,7 до 110,5°, а расстояния изменяются от 0,1885 до 0,1917 нм.

В работе [17] рассмотрены тип связи и электронное строение нитрида алюминия. Проведен расчет комптоновских профилей A1N с конфигурациями валентных электронов соответствующих свободным атомам, ионам, а также валентному состоянию кристалла. Обнаружено, что в кристалле нитрида алюминия наиболее вероятно такое электронное состояние, при котором имеется суперпозиция различных возбужденных состояний. Плотность нитрида алюминия, по данным различных исследований, находится в пределах 3,047-3,120 кг/м . Кристаллы A1N имеют форму шестигранных игл, призм.

1.2 Кристаллическая структура и химическая связь

карбида кремния

Карбид кремния кристаллизуется в двух основных модификациях (рисунок 1.2): кубической со структурой сфалерита (p-SiC) и плотноупако-

16

• А1 О N

Рисунок 1.1 — Структура нитрида алюминия

ванной (а-БЮ). Модификация а-8Ю образует множество гексагональных и ромбоэдрических политипов, наиболее распространенными среди которых являются 4-, 6- и 15-слойные политипы.

а) б)

Рисунок 1.2 - Структура карбида кремния: а^¡С; б) а^С

Различие в энергетических характеристиках разных политипов невелико, что позволяет отнести политипные переходы к превращениям второго рода, при которых изменения в решетке происходят во второй и более далеких координационных сферах. Образование тех или иных политипов связывают с содержанием примесей или другими нарушениями роста кристаллов. Так, в работе [18] установлена корреляция между содержанием алюминия в кристаллах карбида кремния и их политипной структурой.

Повышенное давление азота при 2000-2700°С стимулирует переход а-81С—>(3-81С, хотя нагрев при атмосферном давлении указывает на стабильность (З-БЮ во всем интервале температур вплоть до точки перитекти-ческого разложения (2827°С). Исследование структуры кристаллов 81С, синтезированных различными способами, позволило в работе [19] дать общую картину термической стойкости основных политипов 81. Соединение БЮ имеет преимущественно ковалентный тип химической связи. В кристалле карбида кремния отмечена гибридизация я/?3-связь с тетраэдри-ческой пространственной конфигурацией. Такая связь отличается наибольшей прочностью и энергетической устойчивостью, что обеспечивает

близость физических характеристик карбида кремния и алмаза.

17

Теоретический расчет, проведенный в работе [20], показал, что к чисто ковалентному состоянию относится 78 % общей энергии связи Si—С, 3 % соответствует такому состоянию, при котором оба валентных электрона находятся на атоме Si; 9 %, когда электроны находятся на атоме углерода, а 10 % приходятся на долю смешанных состояний.

1.3 Свойства нитрида алюминия

Порошкообразный нитрид алюминия обычно представляет собой порошок белого цвета, монокристаллы водянисто-белого цвета (прозрачны), при загрязнении примесями оксикарбида алюминия А12ОС нитрид приобретает голубоватую окраску (в этом случае содержание оксикарбида достигает 4-7 %). Данные по температуре плавления A1N весьма противоречивы (от 2000 до 2500 °С), так как нитрид алюминия разлагается до достижения температуры плавления на компоненты, температура начала разложения определяется особенностями условий проведения определения «температуры плавления» [5]. Твердость по Кнупу (микротвердость при нагрузке 100 г) составляет около 11768 МПа. Физические свойства нитрида алюминия наиболее полно исследованы в [21]. Температурная зависимость электросопротивления типична для полупроводников и диэлектриков, рассчитанная ширина запрещенной зоны A1N равна АЕ = 4,26 эВ. По величине электросопротивления и теоретическому значению числа Лоренца для полупроводников рассчитана электронная составляющая теплопроводности, оказавшаяся равной 4,6x10~15 Вт/(м-°С) для 6730 К и 2,5-Ю"7 Вт/(м-°С) для 1473 К.

Диэлектрическая константа нитрида алюминия при комнатной температуре составляет 8,5. Диэлектрическая константа A1N быстро возрастает с температурой при низких частотах и медленнее при высоких, так что при частоте 8,5-109 с-1 изменение диэлектрической константы с температурой весьма незначительно. При низких частотах диэлектрические потери

быстро возрастают с температурой, однако при частоте 8,5-109 с-1 измене-

18

ние с температурой вплоть до 5000 °С происходит медленно. При комнатной температуре коэффициент потерь находится в пределах 0,01-0,001.

Физические свойства нитрида алюминия показывают, что AIN является типичным диэлектриком с большой шириной запрещенной зоны, вы-

АЛ

соким электросопротивлением, доходящим, по данным [5], до 10 Ом-см. Расчет электронной составляющей теплопроводности показывает, что теплопроводность осуществляется только колебаниями решетки. Так как для неполярных твердых диэлектриков справедливо соотношение е = и2, где 8 — диэлектрическая проницаемость, п — коэффициент преломления, то поляризация нитрида алюминия не может быть объяснена одной только электронной составляющей и она, по-видимому, носит ионный характер. В работе [21] даются следующие представления о механизме образования связи в нитриде алюминия. Один из электронов азота переходит к атому

"У О

алюминия с образованием таких электронных конфигурации: Al - 3s Зр ; N - 2s22p2. В соединениях со структурой типа вюрцита каждый атом металла окружен четырьмя атомами неметалла, расположенными на равных расстояниях от него по вершинам правильного тетраэдра. Таким образом, на каждый атом приходится четыре равноценные связи, каждая из которых осуществляется s-р-электронами, поступающими по одному от каждого атома. Такие связи ковалентного типа, упрочненные наложенными на них ионными связями, приводят к высокой жесткости решетки, что определяет малое значение коэффициента термического расширения, высокие значения модуля нормальной упругости, характеристической температуры и фононной составляющей теплопроводности. Такая схема представляется в общем правильной, однако с учетом j-р-переходов необходимо полагать, что конфигурация части атомов алюминия и азота имеет вид sp3. Кроме того, наряду с переходом электрона от атома азота к атому алюминия происходит переход валентных электронов от части атомов алюминия к атомам азота с образованием при этом конфигураций Al — 2s22p6 и N — 2s22p6, что и

обусловливает наличие доли ионной связи в нитриде алюминия.

19

Ширина запрещенной зоны A1N близка к зонам SiC и ZnO, имеющим сходную структуру и близкие значения показателей преломления. Обнаружены две полосы поглощения в области 0,60-0,65 мкм и в близкой к УФ-части спектра, что объясняет окраску кристаллов и указывает на существование двух групп примесных уровней со средними энергиями активации ~2 и -3,2 эВ. Третья полоса обнаруживается в УФ-области, что соответствует третьей группе уровней с энергией активации ~0,6 эВ. При действии ультрафиолетовых лучей нитрид алюминия дает кратковременную люминесценцию (желтую или желто-зеленую) в интервале X = 0,45-0,65 мкм. Фотоэлектрический эффект наблюдается лишь при очень интенсивном облучении светом электрической дуги. Термодинамические свойства нитрида алюминия наиболее подробно изучены в [22], результаты исследования приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1— Свойства нитрида алюминия

Характеристика Значение

Содержание азота, % масс. 34,18

Периоды решетки, А а = 3,104; с = 4,965

Плотность, г/см3 3,27

Температура разложения, °С 2200-2700

Теплота образования, Дж/моль 343-574

Энтропия, 25,15 °С/моль 20,1 ±0,2

Теплопроводность, Вт/(м-К) (от 100 °С до 400 °С) 30,2-25,1

Коэффициент термического расширения, 10ь град"1 (от 25-200 °С до 25-1350 °С) 4,03-6,09

Удельное электросопротивление, Ом-см (от 293 °С до 1473 °С) 1013-9-103

Ширина запрещенной зоны, эВ 3,8-5

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Титова, Юлия Владимировна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Амосов, А. П. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридов [Текст] / А. П. Амосов, Г. В. Бичуров. - М.: Машиностроение-1, 2007. - 526 с. - ISBN 987-5-94275-344-3.

2. Амосов, А. П. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов [Текст]: Учеб. пособие / А. П. Амосов, И. П. Боровинская, А. Г. Мержанов; Под научной редакцией В. Н. Анциферова. - М.: Машиностроение-1, 2007. - 567 с.

3. Бичуров, Г. В. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридных композиций [Текст]: Монография / Г. В. Бичуров,, Л. А. Шиганова, Ю. В. Титова. - М.: Машиностроение, 2012. - 519 с. - ISBN - 978-5-94275658-1.

4. Левашов, Е. А. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза [Текст] / Е. А. Левашов, А. С. Рогачев, В. И. Юхвид. - М.: Изд. дом МИСиС, 2011. -377 с. - ISBN 978-5-8723-463-6.

5. Самсонов, Г. В. Нитриды [Текст] / Г. В. Самсонов. - Киев: Наукова думка, 1969. - 380 с.

6. Косолапова, Т. Я. Неметаллические тугоплавкие соединения [Текст] / Т. Я. Косолапова, Т. В. Андреева, Т. С. Бартницкая и др. - М.: Металлургия, 1985. - 244 с.

7. Косолапов, В. Т. Синтез нитридов алюминия, титана, циркония и гафния в режиме горения [Текст] / В. Т. Косолапов, В. В. Шмельков, А. Ф. Левашев, Ю. М. Марков // Тезисы доклада Второй всесоюзной конференции по технологическому горению. - Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1978.-С. 129-130.

8. Прокудина, В. К. Получение нитрида алюминия марки СВС и высокоплотной керамики на его основе [Текст] / В. К. Прокудина, Т. В. Шестакова, И. П. Боровинская и др. // Проблемы технологического горения: Материалы Третьей всесоюзной конференции по технологическому горению (Москва, 17-20 ноября 1981), 1981. - Т. 2. - С. 5-8.

9. Закоржевский, В. В. Синтез нитрида алюминия в режиме горения смеси A1+A1N [Текст] / В. В. Закоржевский, И. П. Боровинская, Н. В. Сачкова // Неорганические материалы, 2002. - № 11. - Т. 38. - С. 13401350.

10. Дьячков, JI. Г. Плавление нитрида алюминия при атмосферном давлении [Текст] / JL Г. Дьячков, JI. А. Жиляков, А. В. Костановский // Техническая физика, 2000. - № 7. - Т. 70. - С. 115-117.

11. Борец-Первак, И. Ю. Лазерное плавление нитридов алюминия, кремния и бора [Текст] / И. Ю. Борец-Первак // Квантовая электроника, 1997. - № 3. - Т. 24. - С. 265-268.

12. Грабис, Я. П. Физико-химические свойства тонко дисперсного композиционного порошка нитридов титана и алюминия [Текст] / Я. П. Грабис, И. П. Убеле, А. А. Кузюкевич // Изв. АН Латв. ССР. Серия «Химия», 1982. -№ 3. - С.279-282.

13. Косолапова, Т. Я. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений [Текст] / Т. Я. Косолапова. - М.: Металлургия, 1986.-928 с.

14. Агеев, О. А. Карбид кремния: технология, свойства, применение [Текст] / О. А. Агеев, А. Е. Беляев, Н. С. Болтовец и др. - Харьков: ИСМА, 2010. - 532 с. - ISBN 978-966-02-5445-9.

15. Самсонов, Г. В. Неметаллические нитриды [Текст] / Г. В. Самсонов. -М.: Металлурга, 1969. - 264 с.

16. Курдюмов, В. А. Фазовые превращения в углероде и нитриде бора [Текст] / В. А. Курдюмов, А. Н. Пилянкевич. - Киев: Наукова думка, 1979.- 188 с.

17. Андреева, Т. В. Диэлектрики и полупроводники [Текст] / Т. В. Андреева, Ю. М. Горячев. - Киев: Вища школа, 1974. — Вып. 6. - С. 101103.

18. Верма, А. Полиморфизм и политипизм в кристаллах [Текст] / А. Верма, П. Кришна. - М.: Мир, 1969. - 273 с.

19. Хениш, Г. Карбид кремния [Текст] / Г. Хениш, Р. Роя. - М.: Мир, 1972.-386 с.

20. Серебренников, А. А. Термодинамика и кинетика восстановления металлов [Текст] / А. А. Серебренников, В. А. Кравченко. - М.: Наука, 1972.-С. 47-79.

21. Андреева, Т. В. Теплофизика высоких температур [Текст] / Т. В. Андреева, В. К. Казаков, А. А. Рогозинская. - М.: Металлургия, 1964. -829 с.

22. Болгар, А. С. Термодинамические свойства нитридов [Текст] / А. С. Болгар, В. Ф. Литвиненко. - Киев: Наукова думка, 1980. - 282 с.

23. Гран, Л. Д. Физико-химические свойства и основные методы получения нитрида алюминия [Текст] / Л. Д. Гран, Л. Д. Сабанова. - М.: ОНТИ Гиредмет, 1970. - 32 с.

24. Болгар, А. С. Термодинамические свойства карбидов [Текст] / А. С. Болгар, А. Г. Турчанин, В. В. Фесенко. - Киев: Наукова думка, 1973. -271 с.

25. Гнесин, Г. Г. Влияние условий получения на структурообразование и электропроводность горячепрессованных материалов в системе нитрид-карбид кремния [Текст] / Г. Г. Гнесин, А. А. Касьяненко, В. Я. Петровский и др. // Порошковая металлургия. - 1987. -№ 2. -С. 51-54.

26. Самсонов, Г. В. Тугоплавкие соединения [Текст] / Г. В. Самсонов, И. М. Виницкий. - М.: Металлургия, 1976. - 560 с.

27. Самсонов, Г. В. Получение и методы анализа нитридов [Текст] / Г. В. Самсонов, О. П. Кулик, В. С. Полищук. - Киев: Наукова думка, 1978. — 320 с.

28. Миллер, Т. М. Плазмохимический синтез тугоплавких нитридов [Текст] / Т. М. Миллер, Я. П. Грабис // В сб.: Методы получения, свойства и области применения нитридов. - Рига, 1980. — С. 5-6.

29. Патон, Б. Е. Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов [Текст] / Е. Б Патон. — М.: Наука, 1973 — 242 с.

30. Алдушин, А. П. О некоторых особенностях горения конденсированных систем с тугоплавкими продуктами реакции [Текст] /

A. П. Алдушин, А. Г. Мержанов, Б. И. Хайкин / ДАН СССР, 1972. - № 5. -С. 1139-1142.

31. Турин, В. Н. Методы синтеза тугоплавких соединений и перспективы их применения для создания новых материалов [Текст] /

B. Н. Турин / Журн. ВХО, 1979. - Т. 24. - № 3. - С. 213-222.

32. Миттова, И. Я. Наноматериалы: синтез нанокристаллических порошков и получение компактных нанокристаллических материалов [Текст]: Учеб. пособие / И. Я. Миттова, Е. В. Томина, С. С. Лаврушина. — Воронеж, 2007 - 36 с.

33. Leprince-Ringuef F., Lejus A.M. et collongues R. Surla preparation ofla fusion on fouv a plasma de curbures, nitrunes etongnitrues reflactaires / Academi des sciences. Comptes Rendus hehdo madairs des sciences, 1964. -258.-p. 221-223.

34. Быстров, Ю. А. Плазмохимический синтез нитридных соединений на основе алюминия в плазме вакуумно-дугового разряда [Текст] / Ю. А. Быстров, Н. 3. Ветров, А. А. Лисенков // Письма в ЖТФ, 2012. - Т. 38. - Вып. 20. - С. 50-56.

35. Ильин, А. П. Синтез нитридосодержащих керамических материалов сжиганием в воздухе смесей нанопорошка алюминия с порошкообразными веществами [Текст]: Учеб. пособие / А. П. Ильин, JI. О. Толбанова, А. П. Астанкова. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 214 с. - ISBN 5-98298-285-7.

36. Пат. США № 5246683, МКИ5; С01В21/072. Способ получения мелких частиц A1N.

37. Пат. 1654258 SU, С01В21/072. Способ получения ультрадисперсного A1N [Текст] / А. А. Михайленко, Ю. Г. Гогоци, О. К. Руденко; заявитель и патентообладатель Предприятие П/Я А-7240. -№ 4451618/88; заявл. 23.05.88; опубл. 07.06.91.

38. Shinji, Н. The formation of A1N during carbothermic reduction of А120з in a stream of nitrogen [Text] / H. Shinji, M. Tetsuya, I. Tsutomu // J. Jap. Inst. Metals, 1989. - Vol. 30. -№ 10. - P. 1035-1040.

39. Заявка № 1275413, Япония, МКИ5, C01B21/072 / Получение порошка A1N [Текст] / Т. Хисао, С. Хитоюки, Я. Акира. № 63-101899; заяв. 25.04.88; опубл. 06.11.89.

40. O'Donnel, R. G. The mechanism of the conversion of А12Оз into A1N by carbothermal synthesis [Text] / R. G. O'Donnel, B. Trygy // Micron, 1994. -Vol. 25.-№6.-P. 575-579.

41. Заявка № 1234371, Япония, МКИ5, CO 1B21/072 / Получение неспеченного материала для получения керамики из A1N / Т. Кэн, К. Ясунобу, С. Юкио. № 63-61689; заяв. 14.03.88; опубл. 19.08.89.

42. Ильин, А. П. Особенности окисления металлов в ультрадисперсном состоянии. Высокотемпературное окисление алюминия: размерные и структурные факторы [Текст] / А. П. Ильин, Л. Т. Проскуровская. ТПИ, Томск. Деп. В ОНШТЭХИМ, 1988. - № 905. -22 с.

43. Ильин А. П. Двухстадийное горение ультрадисперсного порошка алюминия на воздухе [Текст] // А. П. Ильин, JI. Т. Проскуровская / Физика горения и взрыва. - 1990. - Т. 26. — № 2. — С. 71-72.

44. Боборыкин, В. М. О влиянии азота на горение алюминия [Текст] / В. М. Боборыкин, В. М. Гремячкин, А. Г. Истратов // Физика горения и взрыва. - 1983. - № 3. - С. 22-29.

45. Ильин, А. П. Горение аэрогелей смесей сверхтонких порошков алюминия и бора [Текст] // А. П. Ильин, Г. В. Яблуновский, А. А. Громов / Физика горения и взрыва. - 1999. - Т. 35. - № 6. - С. 61-64.

46. Громов, А. А. Особенности окисления нанопорошка вольфрама. А. А. Громов, Я. С. Квон, А. П. Ильин, В. И. Верещагин / Журнал физической химии. - 2004. - Т. 78. - № 9. - С. 1698-1702.

47. Ильин, А. П. Горение алюминия и бора в сверхтонком состоянии [Текст] / А. П. Ильин, А. А. Громов. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 2002. -154 с.

48. Козлова, О. Г. Рост и морфология кристаллов [Текст] / О. Г. Козлова - М.: Изд-во МГУ, 1980 - 368 с.

49. Гудман, К. Теория роста и методы выращивания кристаллов [Текст] / К. Гудман. - М.: Мир, 1977. - 363 с.

50. Ильин, А. П. Синтез нитридов сжиганием нанопорошков алюминия и вольфрама на воздухе / А. П. Ильин, JI. О. Толбанова // Физика и химия обработки материалов. - 2007. - № 2. - С. 80-85.

51. Бекетов, И. В. Получение нанопорошка нитрида алюминия методом электрического взрыва проволоки / И. В. Бекетов, Ю. А. Котов, Е. И. Азаркевич // Вторая Всероссийская конференция по наноматериалам «НАНО 2007» (13-16 марта 2007 года, Новосибирск) - С. 109.

52. Kotov, Yu. A. Production of nanometer-sized ain powders by the exploding wire method [Text] // Yu. A. Kotov, O. M. Samatov / J. NanoStructured Materials, 1999.-V. 12.-P. 119-122.

53. Wang, H. L. Synthesis of hexagonal AIN microbelts at low temperature [Text] / H. L. Wang, H. M. Lv, G. D. Chen, H. G. Ye // Journal of Alloys and Compounds. - 2009. - P. 580-582.

54. Алымов, M. И. Порошковая металлургия нанокристаллических материалов [Текст] / М. И. Алымов. — М.: Наука, 2007. - 169 с.

55. Пат. 2339574 РФ. Способ получения высокодисперсного карбида кремния / В. Г. Севастьянов, Р. Г. Павелко, Е. П. Симоненко, Н.Т. Кузнецов. 2008.

56. Пат. 2328444 РФ, С01В31/36. Способ получения нановолокнистого карбида кремния [Текст] / В. В. Ковалевский,

A. Н. Сафронов; заявитель и патентообладатель ООО «Шунгитон». -№ 2006117961/15; заявл. 24.05.2006; опубл. 10.07.2008.

57. Пат. 2327638 РФ, С01В31/36, В82ВЗ/00. Способ получения нанопорошка карбида кремния [Текст] / Г. В. Галевский, С. Г. Галевский,

B. В. Руднева, О. А. Полях; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Сибирский государственный индустриальный университет. -№ 2006143225/15; заявл. 06.12.2006.

58. Пат. 2448041 РФ, С01В31/36. Способ получения поликристаллического карбида кремния [Текст] / О. А. Дубовиков, H. М. Теляков, И. И. Иванов; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г. В. Плеханова (технический университет). - № 2010148366/05; заявл. 26.11.2010.

59. Самсонов, Г. В. Физическое материаловедение карбидов [Текст] / Г. В. Самсонов, Г. Ш. Упадхая, В. С. Нешпор. - Киев: Наукова думка, 1974. -455 с.

60. Самсонов, Г. В. Высокотемпературные карбиды [Текст] / Г. В. Самсонов. - Киев: Наукова думка, 1975. - 191 с.

61. Макаренко, Г. H. Тугоплавкие бориды и силициды [Текст] / Г. Н. Макаренко, Т. Я. Косолапова, Э. В. Марек. — Киев: Наукова думка, 1977.-235 с.

62. Постников, В. С. Нитевидные кристаллы и тонкие пленки: материалы II Всесоиузной научной конференции [Текст] / В. С. Постников — Воронеж, 1975. -Ч. 1.-577 с.

63. Najafi, A. Synthesis and characterization of SiC nano powder with low residual carbon processed by sol-gel method [Text] / A. Najafi, F. Golestani Fard, H.R. Rezaie, N. Ehsani - Powder Technology 219 (2012). - P. 202-210.

64. Левина, Д. А. Порошковая металлургия: выход из кризиса [Текст] / Д. А. Левина, Л. И. Чернышев, В. Ю. Дорофеева // Порошковая металлургия (Украина), 2012. - № 9-10. - С. 149-154.

65. Мержанов, А. Г. Процессы горения и синтез материалов: Монография [Текст] / А.Г.Мержанов. - Черноголовка: ИСМАН, 1999. -512 с.

66. Мержанов, А. Г. 40лет СВС: счастливая судьба научного открытия [Текст] / А. Г. Мержанов. - Черноголовка: ИСМАН, 2007. - 211 с. — ISBN 978-5-901675-72-4.

67. Мержанов, А. Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений [Текст] / А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская // Доклады АН СССР, 1972. - Т. 204. -№2.-С. 336-339.

68. Мержанов, А. Г. О механизме горения пористых металлических образцов в азоте [Текст] / А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская, Ю. Е. Володин // Доклады Ан СССР, 1972. - Т. 206. - № 4. - С. 905-908.

69. Процессы горения в химической технологии и металлургии [Текст] / Под. ред. Мержанова А. Г. - Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1975.-290 с.

70. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: теория и практика [Текст] / Под. ред. Е. А. Сычева. - Черноголовка: Территория, 2001.-432 с.

71. Мержанов, А. Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез в химии и технологии тугоплавких соединений [Текст] / А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская // ВХО, 1979. - Т. XXIV. - № 3. - С. 223227.

72. Концепция развития СВС как области научно-технического прогресса [Текст] / Под ред. А. Г. Мержанов. — Черноголовка: «Территория»,

2003. - 368 с. - ISBN 5-900829-21-9.

73. Амосов, А. П. Приемы регулирования дисперсной структуры СВС-порошков: от монокристальных зерен до наноразмерных частиц [Текст] / А. П. Амосов, И. П. Боровинская, А. Г. Мержанов, А. Е. Сычев // Цветная металлургия, 2006. - № 5. - С. 9-22.

74. Закоржевский, В. В. Синтез нитрида алюминия в режиме горения смеси A1+A1N / В. В. Закоржевский, И. П. Боровинская, Н. В. Сачкова // Неорганические материалы, 2002. - Т. 38. - № 11. - С. 13401350.

75. Пат. 2091300 РФ, СО 1В21/072. Способ получения нитрида алюминия [Текст] / А. Г. Мержанов, И. П Боровинская, В. В. Закоржевский, JI. П. Савенкова, Т. И. Игнатьева; заявитель и патентообладатель Институт структурной макрокинетики РАН. — 96106226/25; заявл. 27.03.1996; опубл. 27.09.1997.

76. Закоржевский, В В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов кремния, алюминия и композиционных порошков на их основе. Автореф. дисс... канд. техн. наук. - Черноголовка,

2004. - 25 с.

77. Московских, Д. О. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нанопорошков карбида кремния [Текст] /

Д. О. Московских, А. С. Мукасьян, А. С. Рогачев // ДАН, 2013. - Т. 449. -№2.-С. 176-179.

78. Mukasyan, A. S. Combustion Synthesis of Silicon Carbide [Text] / ' A. S. Mukasyan // N.Y.: InTech. - 2011. - P. 389-409.

79. Kata, D. Preparation of fine powder in the Si-C-N system using SHS method [Text] / D. Kata, J. Lis, R. Pampuch, L. Stobierski // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. - 1998. - № 4. - Vol. 7. - P. 475^185.

80. Бичуров, Г. В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких нитридов с использованием азида натрия и галоидных солей [Текст] / Г. В. Бичуров // Изв. вузов. Цветная металлургия, 2001. -№2.-С. 51-60.

81. Амосов, А. П. Получение порошков нитридов и карбонитридов в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием неорганических азидов / А. П. Амосов, Г. В. Бичуров, Ю. М. Марков, А. Г. Макаренко // Огнеупоры и техническая керамика. — 1997.-№ 11.-С. 22-26.

82. Косолапов, В. Т. Синтез тугоплавких нитридов в режиме горения с применением твердых азотирующих элементов [Текст] / В. Т. Косолапов, А. Ф. Левашев, Г. В. Бичуров, Ю. М. Марков // Тугоплавкие нитриды. - Киев: Наукова думка, 1983. - С. 27-30.

83. Амосов, А. П. Порошки керамические СВС-Аз: [Текст] / А. П. Амосов, Г. В. Бичуров, А. Г. Макаренко, Ю. М. Марков // Справочник «Нанотехнические разработки в области СВС». - Черноголовка: ИСМАН, 1999.-С. 140-142.

84. Левашев, Е. А. Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза [Текст] / Е. А. Левашев, А. С. Рогачев, В. И. Юхвид, И. П. Боровинская. - М.: Бином, 1999.-176 с.

85. Жуков, Б. П. Энергетические конденсированные системы [Текст] / Б. П. Жуков. - М.: Янус-К, 2000. - 596 с.

86. Багал, JT. И. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ [Текст] / JI. И. Багал. - М.: Машиностроение, 1975. - 456 с.

87. Кнунянц, И. JI. Химическая энциклопедия [Текст] / И. JI. Кнунянц. - М.: Советская энциклопедия, 1990. - Т. 2. - 671 с. - ISBN 582270-035-5.

88. Плющев, В. Е. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия [Текст] / В. Е. Плющев, Б. Д. Степин. - М.: Химия, 1970. - 408 с.

89. Филов, В. А. Вредные химические вещества: Неорганические соединения элементов V-VIII групп: Справочник [Текст] / В. А. Филов. - JL: Химия, 1989. - 592 с. - ISBN 5-7245-0264-Х.

90. Никольский, Б. П. Справочник химика [Текст] / Б. П. Никольский. - JI.-M.: Химия, 1964. - Т. 2. - 1169 с.

91. Никольский, Б. П. Справочник химика [Текст] / Б.П.Никольский. - JI.-M.: Химия, 1965. - Т. 3. - 1008 с.

92. Некрасов, Б. В. Основы общей химии [Текст] / Б. В. Некрасов. -М.: Химия, 1973.-Т. 1.-688 с.

93. Рабинович, В. А. Краткий химический справочник [Текст] / В. А. Рабинович, 3. Я. Хавин. - Л.: Химия, 1977. - 432 с.

94. Ефимов, А. И. Свойства неорганических соединений: Справочник [Текст] / А. И. Ефимов. - Л.: Химия, 1983. - 392 с.

95. Amosov, А. P. Azides as reagents in SHS processes [Text] / A. P. Amosov, G. V. Bichurov, N. F. Bolshova, et al. // International Journal Self-Propagating High-Temperature Synthesis. - 1992. - Vol. 1, № 2. - P. 239-245.

96. Косолапов, В. Т. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов и карбонитридов с применением твердых азотирующих реагентов [Текст] / В. Т. Косолапов, А. Ф. Левашев,

Г. В. Бичуров, Ю. М. Марков // Сверхтвердые материалы. - Киев: Наукова думка, 1982.-С. 9-11.

97. Пат. 2163181 РФ, В22Р9/16, С04В35/58. Способ получения порошковых композиций на основе нитридов элементов [Текст] / А. П. Амосов, Г. В. Бичуров, Н. В. Космачева, Д. В. Трусов; заявитель и патентообладатель Самарский государственный технический университет. — 9801412/02; заявл. 23.01.1998; опубл. 20.02.2001.

98. Пат. 2256604 РФ, С01В21/076. Способ получения нитридов металлов [Текст] / А. П. Амосов, Г В. Бичуров, Ю. М. Марков, Д. В. Трусов, Н. В. Космачева, Д. А. Майдан; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Самарский государственный технический университет. - № 200311200/15; заявл. 02.06.2003; опубл. 20.07.2005.

99. Бичуров, Г. В. Разработка СВС процесса получения порошков 81зЫ4 и 81з>Т4-81С с применением твердых азотирующих реагентов: Автореферат дисс...канд. техн. наук. - Минск: БР НПО ПМ, 1990. - 20 с.

100. Марков, Ю. М. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез порошка карбонитрида титана с применением азида натрия и галоидных солей: Автореферат дисс... канд. техн. наук. - Куйбышев, 1990. — 20 с.

101. Макаренко, А. Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез ультрадисперсного порошка нитрида бора с применением неорганических азидов и галоидных солей: Автореферат дисс... канд. техн. наук. - Куйбышев, 1990.-21 с.

102. Ковалевская, А. В. Разработка процесса получения композиционного порошка 81зЫ4-81С методом СВС-Аз и создание на его основе конструкционной керамики повышенной прочности: Автореферат дисс... канд. техн. наук. - Минск: БР НПО ПМ, 1993. - 22 с.

103. Бичуров, Г. В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов с применением неорганических азидов и галоидных солей: Автореферат дисс... докт. техн. наук. - Самара: СамГТУ, 2003. - 42 с.

104. Майдан, Д. А. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов металлов группы железа с применением азида натрия и галоидных солей аммония: Автореферат дисс... канд. техн. наук. — Самара: СамГТУ, 2004. - 17 с.

105. Космачева, Н. В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез композиций на основе нитридов кремния, алюминия бора с применением азида натрия и галоидных солей: Автореферат дисс... канд. техн. наук. - Самара: СамГТУ, 2004. - 16 с.

106. Трусов, Д. В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов титана и циркония с применением азида натрия и комбинаций элементного и оксидного сырья: Автореферат дисс... канд. техн. наук. - Самара: СамГТУ, 2005. - 18 с.

107. Шиганова, Л. А. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез микро- и нанопорошков нитридов титана, хрома, молибдена и вольфрама с применением азида натрия и галогенидов: Автореферат дисс... канд. тех. наук. - Самара: СамГТУ, 2010. - 23 с.

108. Крушенко, Г. Г. Роль частиц нанопорошков при формировании структуры алюминиевых сплавов [Текст] / Г. Г. Крушенко // Металлургия машиностроения. - 2011. - № 1. - С. 20-24.

109. Пат. 2475334 РФ, В22БЗ/20; С22С1/06; В22И/00. Способ получения модификатора для доэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов [Текст] / Г. Г. Крушенко, М. Н. Фильков; заявитель и патентообладатель Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения РАН. - 2011122498/02; заявл. 02.06.2011.

110. Лебедев, М. В. Особенности изготовления металлокерамических узлов с высокотемпературными диэлектрическими материалами [Текст] /

М. В. Лебедев, М. А. Павлова, Ю. М. Мушкаренко // Электронная техника, Сер. 1. СВЧ-техника, 2008. - Вып. 1 (94). - С. 8-13

111. Моекалюк, В. А. Электрические свойства нитрида алюминия в сильном поле [Текст] / В. А. Моекалюк, М. Г. Овчарук // Электроника и связь. Тематический впуск «Электроника и нанотехнологии», 2010. - С. 3841.

112. Костенко, В. И. Перспективы использования высокотеплопроводной керамики из нитрида алюминия в космическом приборостроении [Текст] / В. И. Костенко, В. С. Серегин, Л. А. Грошкова, А. И. Василевич // Современные информационные и конструкторские технологии, 2007. - Сер. 3. - С. 250-256.

113. Панфилов, А. В. Проблемы и перспективы развития производства и применения алюмоматричных композиционных сплавов [Текст] / А. А. Панфилов, Е. С. Прусов, В. А. Кечин // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева, 2013. - № 2 (99).-С. 210-217.

114. Чернышова, Т. А. Исследование модифицирующего влияния добавок нанопорошков, полученных плазмохимическим синтезом, на структуру литых алюмоматричных КМ [Текст] / А. Т. Чернышова, И. Е. Калашникова, А. В. Самохин, Н. В. Алексеев // Российские нанотехнологии. - 2009. - № 4. - С. 147-152.

115. Косников, Г. А. Литейные наноструктурные композиционные алюмоматричные сплавы [Текст] / Г. А. Косников, В. А. Баранов, С. Ю. Петрович, А. В. Калмыкова // Литейное производство. - 2012. - № 3. С. 4-9.

116. Климов, А. К. Разработка и исследование характеристик низкофрикционных подшипников скольжения из сверхтвердого композиционного материала на основе карбида кремния с наноразмерными частицами [Текст] / А. К Климов, В. П. Панченко, А. М. Сорока,

Д. А. Климова, В. Е. Низовцев // Science intensive technologies in mechanical engineering, 2013. - № 7. - C. 3-10.

117. Майдан, Д. А. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов металлов IV, V и VIII групп с использованием азида натрия и галоидных солей аммония [Текст] / Д. А. Майдан, Г. В. Бичуров // Изв. вузов. Цветная металлургия. - 2001. - № 2. - С. 76-80.

118. Shiganova, L.A. The self-propagating high-temperature synthesis of a nanostructured titanium nitride powder with the use of sodium azide and haloid titanium-containing salt [Text] / L. A. Shiganova, G. V. Bichurov, A. P. Amosov, Y. V. Titova, A. A. Ermoshkin, P. G. Bichurova // Russian journal of non-ferrous metals, 2011. - № 52 (1), pp. 91-95.

119. Титова, Ю. В Самораспространяющийся высокотемпературный синтез микро- и нанокомпозиции нитридов титана и алюминия с использованием азида натрия и галоидных солей азотируемых элементов [Текст] / Ю. В. Титова, JI. А. Шиганова, Д. А. Майдан, Г. В. Бичуров // Заготовительные производства в машиностроении, 2012. - № 6. — С. 42-45.

120. Амосов, А. П. Механизм образования наноструктурированного порошка нитрида титана в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в системе «гексафтортитанат аммония — азид натрия» [Текст] / А. П. Амосов, Г. В. Бичуров, Ю. В. Титова, JI. А. Шиганова // Известия Самарского научного центра РАН, 2009. -Т. И.-№3-1.-С. 111-116.

121. Мокров, А. А. Азиды щелочно-земельных металлов. Способы получения. Физико-химические свойства. Перспективы применения [Текст] / А. А. Мокров, И. К. Кукушкин, Е. М. Быконя, П. П. Пурыгин // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. - 2011. - № 2 (83). - С. 190-200.

122. Волков, А. И. Большой химический справочник [Текст] / А. И. Волков, И. М. Жарский. - Минск: Современная школа, 2005. - 608 с.

123. Волынец, В. Ф. Аналитическая химия азота [Текст] / В. Ф. Волынец, М. П. Волынец. -М.: Наука, 1977. - 312 с.

124. ГОСТ 2642.15-97. Огнеупоры и огнеупорное сырье. Метод определения общего углерода [Текст]. - Введен впервые. - Минск: ИПК Издательство стандартов, 2000. - 7с.

125. Горелик, С. С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ [Текст] / С. С. Горелик, Ю. А. Скаков, JI. Н. Расторгуев. — М.: МИСИС, 1994.-128 с.

126. Русаков, А. А. Рентгенография металлов [Текст] / А.А.Русаков. М.: Атомиздат, 1977. - 237 с.

127. Rietveld, H. M. A Profile Refinement Method for Nuclear and Magnetic Structures [Text] / H. M. Ritveld / - J. Appl. Cryst., 1969. - № 2. -P. 65-71.

128. http://www.tokyo-boeki.ru/science/pdfs/JSM-6490-6390-PR.pdf.

129. http://www.bgtu.net/rus/fritsch.

130. Пирятин, В. Д. Обработка экспериментальных измерений по способу наименьших квадратов [Текст] / В. Д. Пирятин. - Харьков: Госуниверситет, 1962. — 116 с.

131. Гутер, Р. С. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта [Текст] / Р. С. Гутер, Б. В. Овчинский. - М.: Наука, 1970. - 103 с.

132. Дьяконов, В. П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ [Текст] / В. П. Дьяконов. — М.: Наука, 1987.-240 с.

133. Франк-Каменский, Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике [Текст] / Д. А. Франк-Каменский. - М.: Наука, 1987. -502 с.

134. Зельдович, Я. Б. Математическая теория горения и взрыва [Текст] / Я. Б. Зельдович, Г. И. Баренблатт, В. Б. Либрович, Г. М. Махви-ладзе. - М.: Наука, 1980. - 478 с.

135. Зельдович, Я. Б. Окисление азота при горении [Текст] / Я. Б. Зельдович, П. Я. Садовников, Д. А. Франк-Каменецкий. - М.: Изд-во АН СССР, 1947.-150 с.

136. Мержанов, А. Г. Процессы горения в химической технологии и металлургии [Текст] / А. Г. Мержанов. Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1975.-290 с.

137. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез: Состояние и перспективы: Обзор составлен на основе отчетов из фондов ВНТИЦентра и публикаций за 1971-1986 гг. / Мержанов А. Г., Каширенков О. Е. - Инв. № 02880004530. М.: ВНТИЦ, 1987. - Вып. 20. -115 с.

138. Термодинамический анализ возможности образования карбидов и нитридов титана, циркония и тантала методом СВС в режиме горения: Препринт / Мамян С. С., Боровинская И. П., Мержанов А. Г. Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1977. - 20 с.

139. Мержанов, А. Г. Твердопламенное горение [Текст]: Монография / А. Г. Мержанов. Черноголовка: ИСМАН, 2000. - 240 с.

140. Глушко, В. П. Термодинамические свойства индивидуальных веществ [Текст]: Справочник / В. П. Глушко. М.: Изд-во АН СССР, 1962. -433 с.

141. Зефирова, А. П. Термодинамические свойства неорганических веществ [Текст]: Справочник / А. П. Зефирова. М.: Атомиздат, 1965. - 460 с.

142. Карапетьянц, М. X. Основные термодинамические константы неорганических веществ [Текст]: Справочник / М. X. Карапетьянц, М. А. Карапетьянц. М.: Химия, 1968.-471 с.

143. Рябин, В. А. Термодинамические свойства веществ [Текст]: Справочник / В. А. Рябин, М. А. Остроумов, Т. Ф. Свит. Д.: Химия, 1977. -392 с.

144. Никольский, Б. П. Свойства неорганических и органических соединений [Текст]: Справочник химика / Б.П.Никольский. М-Л.: Химия, 1964.-Т. 2.-1168 с.

145. Никольский, Б. П. Свойства неорганических и органических соединений: Справочник химика [Текст] / Б. П. Никольский. М-Л.: Химия, 1964.-Т. 2.-1168 с.

146. Шиганова, Л. А. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез наноструктурированного порошка нитрида титана с использованием азида натрия и титаносодержащей соли [Текст] / Л. А. Шиганова, Г. В. Бичуров, А. П. Амосов, Ю. В. Титова, А. А. Ермошкин // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия, 2010.-№ 1.-С. 18-23.

147. Титова, Ю. В Самораспространяющийся высокотемпературный синтез микро- и нанокомпозиции нитридов титана и алюминия с использованием азида натрия и галоидных солей азотируемых элементов [Текст] / Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова, Д. А. Майдан, Г. В. Бичуров // Заготовительные производства в машиностроении, 2012. - № 6. - С. 42-45.

148. Титова, Ю. В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез наноструктурированного порошка нитрида алюминия с использованием фторида алюминия и азида натрия [Текст] / Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова, Д. А. Майдан, Г. В. Бичуров // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия, 2012. -С. 25-29.

149. Титова, Ю. В. Синтез нановолокон нитрида алюминия [Текст] / Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова // Материалы международной научно-

практической конференции «Современные инновации в науке и технике». (Курск, 14 апреля 2011 г.), 2011.-С. 113-115.

150. Титова, Ю. В., Исследование процесса получения наноразмерного порошка нитрида алюминия в режиме СВС-Аз [Текст] / Ю. В. Титова, JI. А. Шиганова Д. А. Майдан, Г. В. Бичуров // Материалы научно-практической конференции «Современные материалы, техника, технология», (Курск, 22 декабря 2011 г.), 2011. - С. 317-320.

151. Титова, Ю. В. Синтез тугоплавких нанопорошков методом СВС-Аз [Текст] / Ю. В. Титова, JI. А. Шиганова, Г. В. Бичуров // Техника и технологии: пути инновационного развития: Международная научно-практическая конференция (1 июля 2011 г., Курск). - Курск, 2011. - С. 139141.

152. Титова, Ю. В. Получение порошков нитридов алюминия и титана методом СВС-Аз [Текст] / Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова, Г. В. Бичуров, М. Ю. Родин // Международная научная заочная конференция «Актуальные вопросы современной техники и технологии» (Липецк, 24 апреля 2010 г.), 2011.-С. 177-180.

153. Титова, Ю. В. Синтез нанокристаллического порошка нитрида алюминия [Текст] / Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова, Майдан, Д. А. // Materialy VIII Miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji "Wyksztalcenie i nauka bez Granic -2012" 07 - 15 grudnia 2012 roku. C. 83-85.

154. Попова, А. В. Исследование возможности получения нанопорошка нитрида алюминия с использованием азида натрия и галоидной соли алюминия методом СВС [Текст] / А. В. Попова, Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова // Материалы Международной молодежной научной конференции «Поколение будущего: Взгляд молодых ученых». (Курск, 14-20 ноября 2012 г.). - Т. 3. - С. 139-142.

155. Титова, Ю. В. Инновационный метод получения нано-структурированных порошков нитридов, основанный на технологии СВС-Аз

[Текст] / Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова, Майдан, Д. А. // Современные материалы, техника и технология. Материалы 2-й Международной научно-практической конференции. (Курск, 25 декабря 2012 г.) - С.281-282.

156. Титова, Ю. В. Получение нанопорошка нитрида алюминия из фторида алюминия методом СВС [Текст] / Ю. В. Титова, А. В. Попова, Ю. М. Марков // Научная дискуссия: вопросы физики, математики, информатики: материалы VI международной заочной научно-практической конференции. Москва, 22 января 2013 г. С. 72-77.

157. Попова, А. В. Исследование возможности получения нанопорошка нитрида алюминия с использованием азида натрия и галоидной соли алюминия методом СВС [Текст] / А. В. Попова, Ю. В. Титова // Высокие технологии в машиностроении: материалы Всероссийской научно-технической интернет-конференции с международным участием. (Самара, 24-26 октября 2012 г.). - С. 103-106.

158. Титова, Ю. В. Выбор азидной системы для получения наноструктурированного порошка нитрида алюминия методом СВС [Текст] / Ю. В. Титова, Л. А. Шиганова, Майдан, Д. А. // Наука в исследованиях молодых: материалы Всероссийского с международным участием заочного научного форума студентов, магистрантов, аспирантов. (Новосибирск, 28 ноября 2012 г.). - С. 37-41.

159. Титова, Ю. В. Получение нанопорошка карбида кремния и композиции на его основе по азидной технологии СВС [Текст] / Ю. В. Титова, А. П. Амосов, А. А. Ермошкин, Ю. М. Марков, А. В. Попова, Т. Н. Хусаинова // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. - 2013. - № 3. - С. 43-48.

160. Титова, Ю. В. Выбор оптимальной системы для получения порошковой композиции на основе 81С методом СВС-Аз [Текст] / Ю. В. Титова, Т. Н. Хусаинова // Материалы III Международного научного

форума студентов, магистрантов, аспирантов «Наука в исследованиях молодых». (Новосибирск 17 мая 2013 г.). - С. 155-159.

161. Baril, D. Silicon-carbide platelet-reinforced silicon-nitridecomposites [Text] / D. Baril, S. P. Tremblay, M. Fiset // Journal of Materials Science, 1993.-№28.-P. 5486-5494.

162. Fukasawa, T. Mechanical properties of Si3N4 ceramics reinforced with SiC whiskers and SiC platelets [Text] / T. Fukasawa, Y. Goto // Journal of Materials Science. - 1998. -№ 33. - P. 1647-1651.

163. Ting Guo Preparation of SiC/Si3N4 composites with rod-like microstructure by combustion synthesis [Text] / Ting Guo, Haibo Jin, Yuan-Hua Lin // Powder Technology. - 2012. - № 224. P. 410-414.

164. Rendte, A. Silicon nitride/silicon carbide nanocomposite materials: II, hot strength, creep, and oxidation resistance [Text] / A. Rendte, H. Hubner, M.Herrmann // Journal of the American Ceramic Society. - 1998. - № 81. -P. 1109-1120.

165. Yamada, K. High temperature mechanical properties of Si3N4-MoSi2 and Si3N4-SiC composites with network structures of second phases [Text] / K. Yamada, N. Kamiya // Journal of Materials Science. - 1999. - № 261. - P. 270277.

166. Зиатдинов, M. X. Перспективы использования азотированного ферросилиция [Текст] / М. X. Зиатдинов, И. М. Шатохин // Новые огнеупоры. - 2008. - № 9. - С. 45-50. - ISBN 1683-4518.

167. Niihara, К. Hot pressed Si3N4-32%SiC nanocomposite from amorphous Si-C-N powder with improved strength above 1200°C [Text] / K. Izaki, T. Kavakami // Journal Materials Science. - 1990. - № 10. - P. 112-114.

168. Основные свойства неорганических фторидов: Справочник [Текст] / Под ред. Н. П. Галкина. - М.: Атомиздат, 1975. - 400 с.

169. Khan, I. A. Fluoride catalysis in nitridation and oxidation of some metals [Text] / I. A. Khan, T. R. Bhat. - J. Less. Common. Mat. - 1965. - № 9. -P. 388-389.

Свойства азидов металлов

Характеристика Азид лития Азид натрия Азид калия Азид рубидия Азид цезия Азид кальция Азид стронция Азид бария Азид свинца

Брутто-формула (система Хилла) Ш3 ада КЫ3 адь СэИз CaN6 № ВаЫб И6РЬ

Молекулярная масса (а.е.м.) 48,96 65,01 81,12 127,50 174,93 124,12 171,68 221,38 291,23

Температура плавления, °С — — 354 330 326 100 — — —

Температура разложения, °С 298 275 360 395 390 150 — 219 350

Температура вспышки, °С 245 — — — — 169 — —

Растворимость в воде, г/100 г 66,41 40,80 49,60 114,10 307,40 45,00 45,83 16,70 0,02

Плотность, г/см3 1,48 1,85 2,06 2,94 — 2,70 — 2,94 4,93

Стандартная энтальпия образования, кДж/моль 2,58 21,30 -1,70 482,00 -19,60 14,20 2,50 22,20 482,00

Внешний вид Бесцветные кристаллы Белые тригональны е кристаллы Бесцветные тетрагональ ные кристаллы Пластинчат ые кристаллы Игольчатые кристаллы Бесцветные ромбические кристаллы Белые кристаллы Бесцветные моноклинные кристаллы Белый кристалличес кий порошок

Свойства исходных порошков

Характеристика Фторид алюминия Азид натрия Алюминий Кремний Гексафторсиликат аммония Углерод

Внешний вид бесцветные тригональные кристаллы белые тригональные кристаллы серебристые кубические кристаллы темно-серые кубические кристаллы бесцветные кубические кристаллы черный аморфный порошок

Брутто-формула (система Хилла) A1F3 N3Na AI Si H8F6N2Si С

Молекулярная масса (в а.е.м.) 83,98 65,01 26,98 28,09 178,15 12,01

Температура плавления (в °С) 1291 275 660 1420 300 3820

Растворимость (в г/100 г или характеристика): аммиак жидкий вода (0 °С) вода (10 °С) вода (20 °С) вода (25 °С) вода (50 °С) вода (100 °С) метанол этанол 0,13 0,28 0,50 0,69 1,67 легко растворим 38,9 40,8 55,3 2,48 (25°С) не растворим не растворим 18,6 55,5 не растворим

Плотность (20 °С, г/см3) 3,07 1,85 2,699 2,33 2,011 2,25

Стандартная энтальпия образования АН (298 К, кДж/моль) -1510 21,3 0 0 -2688,6 —

Стандартная энергия Гиббса образования Дй (298 К, кДж/моль) -1431 99,4 0 0 — —

Стандартная энтропия образования Б (298 К, Дж/моль-К) 66,48 70,5 28,35 18,82 284,5 —

Стандартная мольная теплоемкость Ср (298 К, Дж/моль-К) 75,10 — 24,35 20,16 247,9 8,54

p VO со CT\ 1Л U> ¡o r- я &

> OJ + u> Z % Ut и > S + u> % + K> Уравнение реакции

Ol О 4^ 1л 4^ "о u> 1л u> о jo 1л JO o 1л o o 1л Диаметр образца, мм

JO о 2,10 2,10 2,10 2,10 JO и-» О 2,10 2,10 2,10 2,10 Теоретическая плотность исходной смеси, г/см3

0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 Насыпная плотность смеси, г/см3

123,57 93,08 63,27 42,39 26,69 15,45 -0 lo 1—» 3,34 0,99 0,12 Теоретическая масса исходной смеси, г

30,11 30,11 30,11 30,11 30,11 30,11 o 30,11 30,11 30,11 A1F3 Количество исходных компоненте в при 100% чистоте, %

69,89 69,89 69,89 69,89 69,89 69,89 69,89 69,89 69,89 69,89 NaN3

37,20 27,12 19,05 12,76 00 о 4^. 4,65 2,38 o o 0,30 o o 4*. A1F3 Содержание исходных компоненте в при 100% чистоте, г

86,37 62,96 44,22 29,62 18,66 10,80 1 5,53 2,33 0,69 0,09 NaN3

37,24 M -j ил 19,07 12,77 8,04 4,66 2,38 o 0,30 0,04 AIF3 Количество исходных компоненте в с учетом чистоты, г

87,50 63,79 44,80 30,01 18,90 10,94 5,60 2,36 o Xo o 0,09 NaN3

124,75 90,94 63,87 42,79 26,95 15,59 7,98 3,37 1,00 0,12 Общее количество исходных компонентов с учетом чистоты, г

18,33 13,36 9,39 6,29 3,96 2,29 1 o % so 0 01 0,02 Теоретический выход AIN, г

18,33 13,36 9,39 6,29 3,96 2,29 -o 0,49 o u» 0,02 Выход A1N с учетом чистоты, г

34,19 34,19 34,19 34,19 34,19 34,19 34,19 34,19 34,19 34,19 Стехиометрическое содержание азота в соединении, % мае.

ъ

о w

Ъ

й а

43 р

S

CD H Р

Я О

я тз о

п>

И л

g и

И CD

я о

я-о

о о

H

я

0

H

tí я

1 о

о о о

H

я о

в

о

я я m

ё s

1 °

° ti Oï -g

£Û PU

S x

P R

У* -ь. и> к> г

> Ч

+ U) Уравнение реакции

2; u> II > s + u> % + § ы

0,75 0,65 О 1л о % 1л 0,34 Относительная плотность смеси

JO JO К) JO Теоретическая плотность

о о о о о исходной смеси, г/см3

1,58 1,36 1,16 0,94 0,84 Насыпная плотность смеси, г/см3

50,09 43,41 36,73 30,03 26,69 Теоретическая масса исходной смеси, г

30,11 30,11 30,11 30,11 30,11 A1F3 Количество исходных компонентов при 100% чистоте, %

69,89 69,89 69,89 69,89 69,89 NaN3

15,53 13,46 11,39 9,04 8,04 A1F3 Содержание исходных компонентов при 100% чистоте, г

15,64 13,55 11,47 20,99 18,66 NaN3

34,56 29,95 25,34 9,10 8,04 A1F3 i О g g § S |

35,01 30,35 25,68 21,26 18,90 NaN3 H S ï § n £ I § s 9 ^ i * § со

OS о Os О U) о к> Os Общее количество исходных

(VI о о К) U) --J SO Oi компонентов с учетом чистоты, г

10,21 8,85 7,49 4,46 3,96 Теоретический выход A1N, г

10,21 8,85 7,49 4,46 3,96 Выход A1N с учетом чистоты, г

34,19 34,19 34,19 34,19 34,19 Стехиометрическое содержание азота в соединении, % мае.

T) о

со ^

tr" H

Е

Р О Л

Л)

H р

я о

я

43 о

►3 р

s

S

Ю

w P

te

S g °

S о

О fB

H

S

О

H

о

H

и о о s

H

a

о

Й о о

H

s

о

s

CD О

s

сл

cr h—»

О ïi о о о

H

m о

В

Й g tri s К M о

ЯС

S

о

fci Я

E x

я о

я о я

CD

Я н о и о

s

о о Я

TI

s 9

? s ы1 о

к—> О 00 On en и> ю г я &

+ Ï ^ -y w il ? Ь ъ + " 25 + fa T1 Уравнение реакции

oo О о os о у, о о и> о К> о о о 1л о Содержание алюминия, х, моль

2,32 к) и> 2,29 2,26 2,24 N) К) h—» 2,18 jo s 2,12 2,10 Теоретическая плотность исходной смеси, г/см3

о no uj 0,92 о Хо 0,90 0,89 0,88 0,87 0,86 0,85 0,84 Насыпная плотность смеси, г/см3

29,57 29,33 29,07 28,78 28,46 28,10 27,69 27,23 26,96 26,69 Теоретическая масса исходной смеси, г

43,64 40,38 36,73 32,61 27,91 22,50 16,21 оо "оо On 4,62 1 А1 Количество исходных компонентов при 100% чистоте, %

16,97 17,95 19,05 20,29 21,71 23,33 25,22 27,56 28,71 30,11 A1F3

39,39 41,67 44,22 47,10 50,38 54,17 58,57 63,58 66,67 69,89 NaN3

12,90 11,85 10,68 9,39 7,94 6,32 4,49 2,40 К) 1 Al Содержание исходных компонентов при 100% чистоте, г

5,02 5,26 5,54 1л оо ■и On h-* 00 6,56 6,99 7,47 7,74 оо о 4*. A1F3

11,65 12,22 12,86 13,56 14,34 15,22 16,21 17,35 17,98 18,66 NaN3

12,97 11,91 10,73 so и> 7,98 6,35 4^ 1л (о 4^ кз 1л Al Количество исходных компонентов с учетом чистоты, г

1л о 1л 5,30 5,58 5,88 6,22 6,60 -J о и> 7,52 7,80 8,04 A1F3

so 12,37 13,01 13,72 14,51 15,40 16,41 17,56 18,19 18,90 NaN3

29,81 29,57 29,32 29,03 28,72 28,36 27,96 27,50 27,24 26,95 Общее количество исходных компонентов с учетом чистоты, г

22,22 20,73 19,08 17,25 15,21 12,92 10,33 -j oj ¿л uj 3,96 Теоретический выход A1N, г

22,22 ZL'OZ 19,08 17,25 15,21 12,92 10,33 LZ'L сл "•о и> 3,96 Выход A1N с учетом чистоты, г

34,15 34,15 34,15 34,15 34,15 34,15 34,15 34,15 34,15 34,15 Стехиометрическое содержание азота в соединении, % мае.

Т) п>

W

№ H

s

Е

43 р о Л CD H Р

а о

а

43 о

S

CD

Л 00

и о

w g:

8 О

Си

s

о s S о

о

g

о

н

« s

S S s Я

s td

О

о о

H И о

в

о

я

» s

° Z

о\ я

аз О

Б ><

о За аз В

х «

о

s я о я

CD

я

H

о а о Я о H CD

S

ffi