Технология получения керамических композиций на основе нитрида кремния методом СВС тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат технических наук Витушкина, Ольга Геннадьевна

• Витушкина, Ольга Геннадьевна
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Витушкина, Ольга Геннадьевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 НИТРИД КРЕМНИЯ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ

КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ НА ЕГО ОСНОВЕ.

1.1 Структура, свойства, методы получения нитридов кремния и титана, диоксида циркония.

1.2Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС).

1.2.1 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез Si3N4, TiN.

1.3 Методы получения керамических материалов на основе Si3N4.

1.4 Свойства и области применения композиционных керамических материалов на основе нитрида кремния.

1.5 Перспективы использования природных минеральных концентратов при синтезе композиционных керамических материалов на основе нитрида кремния.

1.6 Постановка цели и задач исследований.

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, МЕТОДЫ И

МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Объекты исследования.

2.2 Методика проведения СВ — синтеза.

2.3 Методики рентгенофазового и химического анализов синтезируемых продуктов.

2.4 Методика кислотного обогащения продуктов СВС — азотирования ферросилиция в присутствии циркона и ильменита.

2.5 Микроскопический анализ.

2.6 Метод термографии и определение удельной поверхности.

2.7 Горячее прессование и определение прочностных свойств композиционных керамических материалов на основе нитрида кремния.

2.8 Термодинамический анализ реакций взаимодействия ферросилиция с азотом в присутствии циркона и ильменита.

ГЛАВА 3 СИНТЕЗ КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ НА

ОСНОВЕ НИТРИДА КРЕМНИЯВРЕЖИМЕСВС. .-—= .т,-.

3.1 Синтез композиции S13N4 - Zr02 в режиме горения.

3.1.1 Закономерности горения смеси «ферросилиций — циркон».

3.1.2 Физико-химические процессы, протекающие при азотировании смеси «ферросилиций — циркон» в неизотермических условиях.

3.1.3 Фазовый состав продуктов азотирования смеси ферросилиций - циркон».

3.1.4 Микроструктура продуктов азотирования смеси ферросилиций - циркон».

3.2 Синтез композиции Si3N4 — TiN в режиме горения.

3.2.1 Закономерности горения смеси «ферросилиций - ильменит».

3.2.2 Физико-химические процессы, протекающие при азотировании смеси «ферросилиций — ильменит» в неизотермических условиях.

3.2.3 Фазовый состав продуктов азотирования смеси ферросилиций - ильменит».

3.2.4 Микроструктура продуктов горения смеси ферросилиций - ильменит».

3.3 Получение керамических композиций SisN4 — Zr02 и

Si3N4 — TiN из продуктов горения методом кислотного обогащения.

3.4 Выводы.

ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ, ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ

И ПОЛУЧЕНИЕ НИТРИДСОДЕРЖАЩЕЙ КЕРАМИКИ.

4.1 Технологический процесс получения керамических композиций на основе Si3N4 - Zr02 и Si3N4 - TiN методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

4.2 Применение порошкообразных композиций на основе нитрида кремния.

4.3 Спекание композиционных порошков на основе нитрида кремния и исследование свойств полученных материалов-.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология получения керамических композиций на основе нитрида кремния методом СВС»

Нитрид кремния является одним из востребованных и перспективных соединений для создания керамических материалов, обладающих высокой механической прочностью, низким коэффициентом термического расширения, высокой термостойкостью и др.

В настоящее время актуальным является разработка методов получения керамических порошков и материалов на основе нитрида кремния (Si3N4 -Zr02, Si3N4 - А1203, Si3N4 - BN, Si3N4 - TiN, Si3N4 - SiC). Керамика из нитрида кремния с диоксидом циркония обладает высокой трещиностойкостью, обусловленной фазовыми превращениями, осуществляющимися с существенным объемным эффектом. Кроме того, материалы системы Si3N4 — Zr02 отличаются повышенной стойкостью к окислению и термостойкостью. Материалы системы Si3N4 — TiN в зависимости от содержания нитрида титана являются электроизоляционными или электропроводящими. Обладая высокой твердостью эти материалы перспективны в качестве режущего инструмента.

Получение керамических материалов на основе композиций Si3N4 — Zr02, Si3N4 - TiN осуществляется с использованием предварительно синтезированных порошков нитридов кремния, титана и диоксида циркония. Традиционные методы их получения (термический синтез, плазмохимический, газофазный, карботермическое восстановление оксидов с одновременным азотированием) характеризуются значительными энергетическими затратами и многостадийностью технологического процесса. Это впоследствии существенно увеличивает себестоимость готовых керамических материалов.

К принципиально новым методам синтеза неорганических веществ относится самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС). Метод СВС основан на экзотермическом взаимодействии химических соединений, протекающем в режиме горения.

Использование в качестве исходного сырья для получения порошков Si3N4 методом СВС относительно дешевого промышленного-ферросилиция или отходов, возникающих при его дроблении, может существенно повысить эффективность СВС - процесса. Высокий тепловой эффект реакции образования нитрида кремния (750 кДж/моль) позволяет вводить в исходный сплав до 70 мае. % * второго компонента, открывая широкие возможности для синтеза композиционных порошков. Применение железосодержащих порошков, вместо кремния полупроводниковой чистоты, позволяет использовать неочищенные минеральные концентраты — циркон и ильменит. Синтез нитридно-оксидных керамических порошков методом СВС -азотирования смесей ферросилиция с цирконом или ильменитом является актуальным. В результате в процессе СВ- синтеза в одну стадию получаются композиционные порошки на основе нитрида кремния. Использование стадии кислотного обогащения для разделения компонентов позволит получать достаточно чистые композиционные керамические порошки на основе нитрида кремния.

Работа выполнена в рамках конкурсной программы фундаментальных исследований СО РАН № 18.2 «Получение, свойства и применение органических, неорганических и композиционных материалов»; программы фундаментальных исследований Отделения химии и наук о материалах РАН № 5.8.4 «Разработка научных основ новых химических технологий с получением опытных партий веществ и материалов»; в рамках госбюджетной темы НИР 1.29.01 «Изучение физико-химических закономерностей процессов переработки органического и минерального сырья и продуктов на их основе».

Объект исследования — композиции на основе нитрида кремния, полученные из смесей «ферросилиций — циркон» и «ферросилиций — ильменит» методом СВС. - Здесь и далее массовые проценты

Предмет исследования - физико-химические процессы, протекающие при СВС — азотировании смесей «ферросилиций — циркон», «ферросилиций — ---ильменит».

Цель работы — разработка технологии нитридсодержащих композиций в системах Si3N4 - Z1O2, Si3N4 — TiN методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием ферросилиция, циркона и ильменита.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Термодинамический расчет максимальной температуры горения и равновесного состава продуктов реакции при азотировании ферросилиция в присутствии циркона и ильменита с целью выявления оптимальных в термодинамическом отношении условий осуществления процесса.

2. Исследование основных закономерностей горения ферросилиция в атмосфере азота в присутствии циркона и ильменита с целью определения оптимальных условий получения композиций Si3N4 - Zr02 - Fe, Si3N4 - TiN -Fe соответственно.

3. Исследование физико-химических процессов взаимодействия ферросилиция с азотом в присутствии циркона и ильменита.

4. Исследование влияния основных технологических параметров СВ-синтеза на химический, фазовый и морфологический составы получаемых композиций Si3N4 - ZrCb - Fe, Si3N4 - TiN - Fe.

5. Определение оптимальных условий процесса кислотного обогащения продуктов горения с целью получения композиционных керамических порошков на основе нитрида кремния высокой чистоты.

6. Исследование свойств полученных композиционных керамических материалов Si3N4 - Zr02, Si3N4 - TiN.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлено, что в процессе СВС — азотирования смеси «ферросилиций - циркон» происходит образование нитрида кремния с максимальной степенью азотирования 0,96 при введении в исходную смесь добавки циркона в~количестве~50^%—В~продуктах—GBG — азотирования - -образуется диоксид циркония (ZrCb) за счет термического разложения циркона и оксинитрид кремния (Si2N20) за счет азотирования выделяющегося диоксида кремния (SiCb). При азотировании не происходит образования нитрида циркония вследствие того, что к моменту выделения диоксида циркония из циркона восстановитель (кремний) полностью прореагировал.

2. Установлено, что при азотировании смеси «ферросилиций -ильмеиит» максимальная степень азотирования, равная единице, достигается при введении продуктов азотирования ферросилиция. При этом образуется нитрид титана за счет восстановления ильменита с образованием интерметаллического соединения с титаном (FeTi) с последующим его азотированием. Восстановление оксидов железа и титана кремнием сопровождается образованием диоксида кремния, который при взаимодействии с азотом образует оксинитрид кремния.

3. Установлено, что азотирование смеси «ферросилиций - циркон» при содержании в исходной смеси циркона 5 — 60 % происходит в поверхностном режиме. Поверхностные слои образца обогащены оксинитридом кремния вследствие образования газообразного монооксида кремния, который проникает в более холодные, поверхностные слои, где азотируется и конденсируется с образованием оксинитрида кремния.

4. Установлено, что при азотировании смесей «ферросилиций -циркон», «ферросилиций — ильменит» образование и рост кристаллов нитрида кремния осуществляется как кристаллизацией из железокремниевого расплава, так и по механизму «пар — жидкость — кристалл». Образование нитевидных кристаллов оксинитрида кремния происходит по механизмам «пар — жидкость - кристалл» и «кристалл - газ».

Практическая значимость результатов исследований

1. Разработана ^технология получения композиционных-керамических порошков состава SisN4 - Zr02 - Si2N20, SisN4 - TiN - S12N2O с использованием метода СВС и кислотного обогащения, и получены керамические композиции на их основе.

2. Разработаны составы шихт, включающие ферросилиций, предварительно азотированный ферросилиций, циркон и ильменит, которые обеспечивают максимальный выход нитрида кремния в процессе СВ-синтеза.

3. По разработанной технологии на опытно-промышленной установке (объем 20 литров) получены опытные партии порошков на основе нитрида кремния, использованные для получения керамических материалов.

Реализация результатов работы

Полученные по разработанной технологии композиционные порошки на основе нитрида кремния использованы в качестве наполнителя при получении абразивных гранул (ООО «Горнорежущий инструмент», г. Новокузнецк), при производстве полировальных паст на предприятии ЗАО «ИНФ - АБРАЗИВ» (г. Волжский, Волгоградская обл.), в качестве электроизоляционного покрытия при производстве пленочных нагревателей, в качестве катализаторов в процессах глубокой деградации органических супертоксикатов при очистке сточных вод (химический факультет, Томский государственный университет) (акты прилагаются).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Основные закономерности горения ферросилиция в азоте в присутствии циркона и ильменита, а также при разбавлении исходных смесей «ферросилиций — циркон», «ферросилиций — ильменит» предварительно азотированным ферросилицием.

2. Физико-химические процессы, сопровождающие процесс азотирования ферросилиция в присутствии циркона и ильменита (плавление исходного сплава, испарение кремния из железокремниевого расплава, высокотемпературная диссоциация циркона на составляющие его оксиды,— плавление ильменита и окислительно-восстановительное взаимодействие последнего с железокремниевым расплавом, а также диссоциация нитрида кремния) и определяющие фазовый состав и структуру продуктов синтеза.

3. Условия осуществления самораспространяющегося высокотемпературного синтеза композиций Si3N4 - Zr02 - Si2N20 - Fe и Si3N4 - TiN - Si2N20 - Fe азотированием ферросилиция в присутствии циркона и ильменита.

4. Условия проведения кислотного обогащения продуктов СВ- синтеза с целью получения нитридсодержащих композиций состава Si3N4 - Zr02 -Si2N20 и Si3N4 - TiN - Si2N20.

5. Технология получения нитридсодержащих керамических композиций с использованием метода СВС и кислотного обогащения.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на Первой Всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Томск, 2005 г.), Пятом семинаре СО РАН - УрО РАН «Термодинамика и материаловедение» (Новосибирск, 2005 г.), Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации.» (Новосибирск, 2005 г.), XIII и XIV Международной научно -практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Томск, 2007 г., 2008 г.), Общероссийской с международным участием научной конференции «Полифункциональные химические материалы и технологии» (Томск, 2007 г.), IV Международном симпозиуме «Горение и плазмохимия» (Казахстан, Алматы, 2007 г.), VI Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2008 г.), XI Международной научно-практической конференции «Химия - XXI век: новые технологии, новые продукты» (Кемерово, 2008 г.), Всероссийской с международным участием конференции «Полифункциональные наноматериалы и нанотехнологйй>>(Томск72008 г;),УГВсероссийскойнаучнойконференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики» (Томск, 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Высокотемпературные материалы и технологии в XXI веке» (Москва, 2008 г.), а также на научных семинарах Отдела структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН и кафедры технологии силикатов и наноматериалов Томского политехнического университета.

Публикации

По результатам выполненных исследований опубликовано 20 работ в сборниках трудов, материалов конференций и симпозиумов, в том числе 5 статей в рецензируемых журналах и один патент Российской Федерации.

Объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 155 наименований и приложения. Работа изложена на 165 страницах, содержит 13 таблиц и 54 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов», Витушкина, Ольга Геннадьевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Использование исходных смесей ферросилиция с цирконом и ферросилиция с ильменитом обеспечивает получение керамических композиций Si3N4 - Zr02 - Si2N20 и Si3N4 - TiN — Si2N20 методом СВС.

2. В процессе СВ- синтеза введение циркона в исходную смесь «ферросилиций - циркон» в количестве до 60 % приводит к увеличению степени азотирования ферросилиция. Максимальное значение степени азотирования ферросилиция (0,96) достигается для смеси состава «50 % ферросилиций, 50 % циркон» при диаметре образца 40 мм и давлении азота 6 МПа.

3. СВС - азотирование смеси «ферросилиций — циркон» при содержании циркона до 60 % осуществляется в поверхностном режиме. Продукт горения многофазный. Наряду с основными фазами Si3N4, Zr02 (М, Т) Si2N20 присутствуют силициды железа (FeSi2, FeSi), что свидетельствует о низкой степени азотирования ферросилиция. Поверхностные слои обогащены оксинитридом кремния. При введении в исходную смесь «ферросилиций — циркон» предварительно азотированного ферросилиция в количестве 20 — 30 % получается композиционный порошок состава Si3N4 - Zr02 - Si2N20 — Fe.

4. В условиях программированного нагрева присутствие циркона в исходной смеси «ферросилиций — циркон» в количестве 60 % сдвигает начало активного азотирования ферросилиция в более высокотемпературную область (1325°С). В СВС - процессе в присутствии добавок циркона тепло, выделяющееся в процессе взаимодействия кремния с азотом, индуцирует эндотермический процесс диссоциации циркона. При этом происходит плавление циркона с разложением на составляющие его оксиды Zr02 и Si02.

5. В процессе СВС — азотирования смеси «ферросилиций — ильменит» при введении ильменита до 50 % происходит уменьшение степени азотирования ферросилиция. В условиях СВС — процесса при разбавлении смеси состава «50 - 45 % ферросилиций, 15 - 25 % ильменит» предварительно азотированным ферросилицием в количестве 35 - 30 %, диаметре образца 40 мм и давлении азота 4 МПа получается композиция состава Si3N4 - TiN -Si2N20 - Fe.

6. По результатам комплексного термического анализа процесс азотирования смеси «ферросилиций — ильменит» сопровождается меньшим поглощением азота (110,2 %), чем ферросилиция без добавок (133,9 %) вследствие возникновения фильтрационных затруднений для подвода азота к зоне реакции из-за процесса плавления ильменита при температуре 1365°С. В СВС процессе при введении ильменита в ферросилиций, тепловыделение реакции образования нитрида кремния, индуцирует окислительно-восстановительные процессы с участием ильменита.

7. Продукты СВ- синтеза смесей «ферросилиций — циркон» и «ферросилиций ильменит» представлены крупными кристаллами (10 - 20 мкм), представляющие собой сростки мелких ограненных кристаллов, которые имеют в сечении шестигранник, нитевидными кристаллами диаметром 0,1 — 0,5 мкм и длиной более 100 - 120 мкм и кристаллами в виде «перьев». Рост кристаллов нитрида кремния осуществляется как кристаллизацией из железокремниевого расплава, так и по механизму «пар — жидкость — кристалл». Образование нитевидных кристаллов оксинитрида кремния осуществляется по механизмам «пар — жидкость — кристалл» и «кристалл -газ».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Витушкина, Ольга Геннадьевна, 2009 год

1. Ершова Н.И., Келина И.Ю., Землянская В.М. Горячепрессованные композиционные материалы в системе нитрид кремния нитрид бора // Огнеупоры. - 1995. - № 11. - С. 17-21.

2. Келина И.Ю., Дробинская В.А., Плясункова Л.А. Микроструктура и свойства композиционных керамических материалов на основе Si3N4 // Огнеупоры и техническая керамика. 1998. - №1. - С. 23-26.

3. Шаталин А.С., Ромашин А.Г. Новые конструкционные материалы на основе керамики и композитов с керамической матрицей // Перспективные материалы. 2001. - №4. - С.5-16.

4. Гнесин Г.Г., Осипова И.И. Горячепрессованные материалы на основе нитрида кремния // Порошковая металлургия. 1981. - №4. - С. 33-45.

5. Журавлева Н.В., Лукин Е.С. Керамика на основе нитрида кремния // Огнеупоры. 1993. - № 1. - С. 6-11.

6. А.с. 392048, М. Кл. С 04Ь 35/58 (1973). Электроизоляционный огнеупорный материал / И.М. Финкелынтейн (СССР); заявл. 18.10.1971; опубл. 27.07.1973, Бюл. №32.

7. Пат. 2229313, МПК7 A61L27/00, A61L27/10 (2004). Композиция, изготовление и применение нитрида кремния как биоматериала для медицинских целей / Ольссон Кент, Йиангуо Ли, Линдгрен Урбан (Швеция). № SE 99/00443; заявл. 19.03.1999; опубл. 27.05.2004.

8. Заявка №1-179761 (Япония). Электропроводящая керамика / Кубо Ютака, Хара Хисао, Хитати Киндзоку. заявл. 14.04.1989г.

9. Андриевский Р.А., Спивак И.И. Нитрид кремния и материалы на его основе.-М.: Металлургия, 1984. 136с.

10. Самсонов Г.В. Неметаллические нитриды. М.: Металлургия, 1969. -264с.

11. Самсонов Г.В., Кулик О.П., Полищук B.C. Получение и методы анализа нитридов. Киев: Наукова думка, 1978. - 320с.

12. Самсонов Г.В. Нитриды. Киев: Наукова думка, 1969. - 380с.

13. Андриевский Р.А. Нитрид кремния синтез и свойства // Успехи химии. -1995.- 64 (4).-С. 311-329.

14. Копылова В.П., Назарчук Т.Н. Химическая устойчивость порошков нитрида и оксинитрида кремния // Порошковая металлургия. 1975. - №10. -С. 39-43.

15. Влияние примесей на диэлектрические свойства нитрида кремния / Т.В. Андреева, П.П. Пикуза, Т.С. Бартницкая и др. // Порошковая металлургия. -1982. №4.-С. 71-74.

16. Диэлектрические характеристики порошков нитрида кремния в диапазоне СВЧ / В.Я. Петровский, Г.Г. Гнесин, В.М. Кириленко и др. // Порошковая металлургия. 1980. - №9. - С. 62-70.

17. Викулин В.В. Производство изделий на основе Si3N4 и их применение в авиационно-космической промышленности // Перспективные материалы. -2006. №5.-С. 14-19.

18. Викулин В.В. Влияние добавок на механизм синтеза и свойства реакционносвязанного нитрида кремния // Перспективные материалы. 2007. - №5. - С. 12-15.

19. Келина И.Ю., Добринский Ю.И. Эффективность применения нитридкремниевой керамики в качестве бронезащитного материала // Огнеупоры и техническая керамика. 1997. - №6. - С. 9-12.

20. Пат. 2239613, МШС7 С04В35/584. Способ получения изделий на основе нитрида кремния / В.В. Викулин, И.Н. Курская, В.Н. Рудыкина (РФ); заявл. 10.02.2003; опубл. 11.10.2004.

21. Павлов П.В., Белов Н.В. Механизм перехода а- в (3-Si3N4 при отжиге // Докл. АН СССР. 1978. - Т.241, №4. - С. 825-827.

22. Анциферов В.Н., Гилев В.Г. О «перескоковом» механизме а (3 перехода в Si3N4//Кристаллография. - 1986. - Т.31, Вып.6. - С. 1212-1213.

23. Гнесин Г.Г. Бескислородные керамические материалы. Киев: Техшка, 1987. - 152с.

24. Янагида X. Тонкая техническая керамика / Под ред. А.К. Карклита М.: Металлургия, 1986. - 279с.

25. Бендовский Е.Б., Гузман И.Я. Особенности азотирования кремния // Стекло и керамика. 2003. - №11. - С. 22-26,

26. Поляков Е.В., Давыдов В.В., Альшевский Ю.Л. Азотирование кремния под высоким давлением // Физика и химия обработки материалов. 1996. -№3. - С. 102-105.

27. Андриевский Р.А. Получение и свойства нанокристаллических тугоплавких соединений // Успехи химии. 1994. - 63 (5). - С. 431-448.

28. Миллер Т.Н. Плазмохимический синтез и свойства порошков тугоплавких соединений // Неорганические материалы. 1979. Т. 15, №4. - С. 557-562.

29. Хейдемане Г.М., Грабис Я.П., Миллер Т.Н. Высокотемпературный синтез > мелкодисперсного нитрида кремния // Неорганические материалы. 1979.1. Т. 15, №4. С. 595-598.

30. Троицкий В.Н., Гуров С.В., Берестенко В.И. Особенности получения высокодисперсных порошков нитридов металлов IV группы при восстановлении хлоридов в низкотемпературной плазме // Химия высоких энергий. 1979. - № 13. - С. 267-272.

31. Власов А.С., Захаров А.И., Саркисян О.А. Тугоплавкие нитриды и материалы на их основе / Под ред. Т.Я. Косолаповой. Киев: ИПМ АН Украины, 1992. - 72с.

32. Пат. 2325001, МПК H01L21/318 (РФ). Способ получения пленок нитрида кремния / Т.А. Исмаилов, Б.А. Шапгереева, А.Р. Шахмаева (РФ); заявл. 25.07.2005; опубл. 20.05.2008.

33. Исследование физико-химических свойств нитрида титана, полученного путем высокотемпературного аммонолиза четыреххлористого титана / Н.И.137

34. Воробьев, Д.И. Медведев, Н.В. Галицкий и др. // Неорганические материалы. 1979. - Т.15, №4. - С. 618-621.

35. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения. М.: Металлургия, 1976. - 284с.

36. Самсонов Г.В., Верхоглядова Т.С. Физические свойства нитрида титана в области гомогенности // Докл. АН СССР. 1961. - Т. 138, №2. - С. 342-343.

37. Самсонов Г.В., Ясинская Г.А., Шиллер Э.А. Взаимодействие некоторых окислов и карбидов с тугоплавкими металлами при высоких температурах // Огнеупоры. 1961. - №7. - С. 335-337.

38. Самсонов Г.В., Нешпор B.C. Вопросы порошковой металлургии и прочности материалов. Киев: Изд-во АН УССР, 1958. - 231с.

39. Шульга Ю.М., Троицкий В.Н. Исследование поверхности высокодисперсного нитрида титана методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии //Порошковая металлургия. 1979. - №10. - С. 1-4.

40. Бондарь В.Т. Повышение износостойкости твердосплавного инструмента с покрытием из TiN // Порошковая металлургия. 1980. - №7. - С. 32-36.

41. Левашов Е.А., Штанский Д.В. Многофункциональные наноструктурные пленки // Успехи химии. 2007. - 76 (5). - С. 501-509.

42. Самсонов Г.В., Пилипенко А.Т., Назарчук Т.Н. Анагпз твердих тугоплавких сполук. Киев: Изд-во АН УССР, 1961. - 254с.

43. Самсонов Г.В., Голубева Н.К. Некоторые закономерности и механизм окисления твердых тугоплавких соединений титана // Журнал физической химии. 1956. - Т.ЗО, Вып. 6. - С. 1258-1267.

44. Федосеева И.В., Немкова О.Г. Окисление нитрида титана в сухом и влажном воздухе // Журнал неорганической химии. 1962. - Т.7, Вып. 5. - С. 980-982.

45. Чаусская И.Д., Комратов Г.Н. Кинетика разложения порошка нитрида титана в растворах пероксида водорода и серной кислоты // Неорганические материалы. 1993. - Т.29, № 12. - С. 1645-1647.

46. Взаимодействие мелкодисперсного нитрида титана с кислотами / М.А. Валескалне, В.К. Домбровска, Т.Н. Миллер и др. // Неорганические материалы. 1979. - Т. 15, №4. - С. 630-633.

47. Брынза А.П., Кулик О.П., Пастухова О.П. Методы получения, свойства и применение нитридов. Киев: Наукова думка, 1972. - 345с.

48. Гуревич Ю.Г., Фраге Н.Р. Взаимодействие нитрида титана с оксидными расплавами // Неорганические материалы. 1979. - Т. 15, №4. - С. 716-718.

49. Гуревич Ю.Г., Фраге Н.Р. Взаимодействие нитрида титана с расплавами металлов //Неорганические материалы. 1979. - Т.15, №4. - С. 719-720.

50. Somiya S., Suzuki К., Yoshimura М. In Horuzons of Powder Metallurgy. Part I. Verlag Schmid, Freiburg, 1986. P. 179.

51. Использование сверхвысокочастотного разряда для получения порошка нитрида титана / В.Н. Троицкий, М.И. Айвазов, В.М. Кузнецов и др. // Порошковая металлургия. 1972. - №3. - С. 8-11.

52. Троицкий В.Н., Гуров С.В., Берестенко В.И. Особенности получения высокодисперсных порошков нитридов металлов IV группы при восстановлении хлоридов в низкотемпературной плазме // Химия высоких энергий. 1979. - Т.13, №3. - С. -267-272.

53. Ananthapadmanabhan P.V., Taylor P.R., Zhu W. Synthesis of titanium nitride in a thermal plasma reactor // Journal Alloys and Compounds. 1999. - Vol. 287, №4. - P. 126-129.

54. Косолапова Т.Я. Синтез порошков и монокристаллов тугоплавких соединений // Неорганические материалы. 1979. - Т.15, №4. - С. 550-556.

55. Власов А.С., Захаров А.И., Саркисян О.А. Тугоплавкие нитриды и материалы на их основе. Киев: ИПМ АН Украины, 1992. - 72с.

56. Айвазов М.И., Мелехин В.Ф. Кристаллизация нитрида титана из газовой фазы // Неорганические материалы. 1967. - Т.З, №11. - С. 2109-2110.

57. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Трансформационное упрочнение огнеупорных материалов / К.К. Стрелов, В.И. Сушин, С.Ю. Плинер, Ю.И. Кошоликов и др. Свердловск: УПИ, 1989. -72с.

58. Кащеев И.Д., Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Химическая технология огнеупоров: учебное пособие. М.: Интермет Инжиниринг, 2007. - 752с.

59. Рутман Д.С., Торопов Ю.С., Плинер С.Ю. и др. Высокоогнеупорные материалы из диоксида циркония. М.: Металлургия, 1985. - 136с.

60. Керамика из диоксида циркония / П.П. Витязь, И.Н. Ермоленко, И.Л. Федорова и др. // Порошковая металлургия. 1989. - №12. - С. 45-50.

61. Термостойкая керамика на основе двуокиси циркония / Л.М. Волкогон, Д.М. Карпинос, Е.П. Михащук и др. // Огнеупоры. 1974. - №6. - С. 55-57.

62. Кузнецов А.К., Красильников М.Д., Келер Э.К. Керамика на основе двуокиси циркония, стабилизированной иттриевым концентратом // Огнеупоры. 1970. - №4. - С. 45-48.

63. Свойства огнеупорной керамики, полученной из цирконийсодержащего минерального сырья / С.В. Николенко, Т.Б. Ершова, А.Д. Верхотуров и др. // Перспективные материалы. 2001. - №5. - С. 65-69.

64. А.с. 380590, М. Кл. C01g25/02 (1973). Способ получения двуокиси циркония из щелочных спеков / Ю.М. Полежаев, Т.П. Губина (СССР); заявл. 12.07.1971; опубл. 15.05.1973; Бюл. №21.

65. Зеликман А.Н., Крейн О.Е, Самсонов Г.В. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1978. - 560с.

66. Пат. 2073638, МПК6 С01В13/14, С01В13/28, C01G1/02 (1997). Способ получения ультрадисперсных оксидов элементов (РФ); заявл. 20.02.1997; опубл. 20.02.1997.

67. Андриевский Р.А. Получение и свойства нанокристаллических тугоплавких соединений // Успехи химии. 1994. - 63 (5). - С. 431-448.

68. Королев В.П., Кульков С.Н. Микроструктура и фазовый состав ультрадисперсного плазмохимического порошка Zr02 (Y) // Перспективные материалы. 1998. - №1. - С. 67-72.

69. Комоликов Ю.И., Кащеев И.Д. Высокопрочная керамика на основе порошка диоксида циркония // Стекло и керамика. 2002. - №6. - С. 11-15.

70. Пат. 2125969, МПК6 C01G25/02, С25В1/00 (1999). Способ получения диоксида циркония / Т.А. Седнева, И.П. Тюлюнов, В.А. Маслобоев (РФ); заявл. 25.06.1996; опубл. 10.02.1999.

71. Формирование нанодисперсного диоксида циркония при золь-гель и механохимическом методах синтеза / Л.Г. Каракчиев, Е.Г. Авакумов, О.Б. Винокурова и др. // Журнал неорганической химии. 2003. - Т.48, №10. - С. 1589-1595.

72. Мержанов А.Г., Боровинская И.П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений // Докл. АН СССР. 1972. - Т.204, №2. - С. 44-47.

73. Боровинская И.П. СВС- керамика: синтез, технология, применение // Инженер, технолог, рабочий. 2002. - № 6. - С. 28-35.

74. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Сборник статей / Под ред. Ю.М. Максимова. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1991. - 198с.

75. Мержанов А.Г. Процессы горения и синтез материалов. Черноголовка: ИСМАН, 1998. -512с.

76. Физико-химические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Е.А. Левашов, А.С. Рогачев, В.И. Юхвид, И.П. Боровинская. М.: Издательство БИНОМ, 1999. - 176с.

77. Концепция развития СВС как области научно-технического прогресса / Под. ред. А.Г. Мержанова. Черноголовка: Территория, 2003. - 368с.

78. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов / Под ред. В.Н. Анциферова. М.: Машиностроение-1, 2007. - 567с.

79. Получение ультрадисперсных порошков нитрида бора методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / И.П. Боровинская, Т.И. Игнатьева, В.И. Вершинников и др. // Неорганические материалы. 2003. - Т.39, №6. - С. 698-704.

80. Мержанов А.Г., Боровинская И.П., Володин Ю.Е. О механизме горения пористых металлических образцов в азоте // Докл. АН СССР. 1972. - Т.206, №4. - 905-908.

81. Zakorzhevskii V.V., Borovinskaya I.P. Some regularities of a- SisN4 synthesis in a commericial SHS reactor // Int. J. of SHS. 2000. - Vol.9. - №2. - P. 171-191.

82. Изменение дисперсности и фазового состава ультрадисперсных порошков нитрида кремния при отжиге / Я.А. Крыль, А.А. Исаков, С.А. Артемюк и др. // Порошковая металлургия. 1993. - №3. - С. 8-13.

83. Активированное спекание порошка нитрида кремния, полученного с использованием СВС / С.Ю. Шаривкер, С.С. Мамян, В.А. Власов и др. // Порошковая металлургия. 1994. - №9/10. - С. 107-111.

84. Пат. 2137708, МПК6 С01В21/068 (1999). Способ получения нитрида кремния с повышенным содержанием альфа-фазы / А.Г. Мержанов, И.П. Боровинская, В.В. Закоржевский, Л.П. Савенкова и др. (РФ); заявл. 13.03.1998; опубл. 20.09.1999.

85. Пат. 2149824, МПК7 С01В21/068 (2000). Нитрид кремния с повышенным содержанием альфа-фазы / А.Г. Мержанов, И.П. Боровинская, В.В. Закоржевский, Л.П. Савенкова и др. (РФ); заявл. 29.01.1999; опубл. 27.05.2000.

86. Пат. 99102003, МПК7 С01В21/068, С04В35/584 (2001). Способ получения порошка альфа-нитрида кремния / Г.В. Бичуров, А.П. Амосов, Д.В. Трусов, А.Н. Ксенофонтов (РФ); заявл. 03.02.1999; опубл. 10.01.2001.

87. Макаренко А.Г., Самборук А.А., Ермошкин А.А. Технология получения карбида и нитрида титана методом СВС с использованием гранулированной шихты // Конструкции из композиционных материалов. 2006. - №4. - С. 2730.

88. Пат. 2161548, МПК7 B22F9/16, B22F3/23 (2001). Способ получения порошков тугоплавких соединений / А.П. Амосов, А.Г. Макаренко, А.Р. Самборук (РФ) и др.; заявл. 05.01.1998; опубл. 10.01.2001.

89. О механизме и закономерностях горения кремния в азоте / А.С. Myкасьян, В.М. Мартыненко, А.Г. Мержанов и др. // Физика горения и взрыва. 1986. - Т.22, №5. - С. 43-49.

90. О механизме структурообразования нитрида кремния при горении кремния в азоте / А.С. Мукасьян, Б.В. Степанов, Ю.А. Гальченко и др. // Физика горения и взрыва. 1990. - Т.26, №1. - С. 45-52.

91. Примеры регулирования дисперсной структуры СВС-порошков: от монокристальных зерен до наноразмерных частиц / А.П. Амосов, И.П. Боровинская, А.Г. Мержанов и др. // Изв. Вузов. Цветная металлургия. 2006. - №5. - С. 9-22.

92. Пат. 2069650, МПК6 С04В35/594, С04В35/65 (1996). Способ взрывного компактирования керамического материала / В.Н. Ковалевский, А.П. Амосов, Л.Ф. Керженцева, Г.В. Бичуров и др. (РФ); заявл. 12.02.1991; опубл. 27.11.1996.

93. Пат. 2257338, МПК7 С01В21/068 (2005). Способ получения нитрида кремния / Л.Н. Чухломина, Ю.М. Максимов, А.П. Аврамчик (РФ); заявл. 23.03.2004; опубл. 27.07.2005.

94. Чухломина Л.Н. Технология получения нитридов кремния и ниобия из ферросплавов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза: Дис. канд. техн. наук. Томск, 2006. - 181с.

95. Добровольский А.Г. Шликерное литье. М.: Металлургия, 1977. - 240с.

96. Крыль Я.А. Высокотемпературное газостатическое уплотнение нитрида кремния. Киев: Наукова думка, 1993. - 311с.

97. Осипова И.И. Исследование взаимодействия нитрида кремния и окиси магния в процессе горячего прессования // Порошковая металлургия. 1977. -№9. - С. 89-96.

98. Huseby J.C., Petrov G. Influence of Various Densifying Additives on Hot -Pressed Si3N4 // Powder Met. 1974. - №6. - P. 12-15.

99. Deeley G.G., Herbert J.M., Moore N.C. Dense silicon nitride // Powder Met. -1961.-№8.-P. 145-151.

100. Lumby R.J., Сое R.F. The influence of some process variables on the mechanical properties of hotpressed silicon nitride // Proc. Brit. Ceram. Soc. -1970. -№15. P. 91-101.

101. Осипова И.И., Погорелова Д.А. Исследование рекристаллизации нитрида кремния при горячем прессовании // Порошковая металлургия. -1975. -№12. С. 74-77.

102. Jack К.Н. Sialons and related nitrogen ceramics // J. Mater. Sci. 1976. -№11. -P. 1135-1158.

103. Katz R.N., Gazza G.E. Grain boundary engineering and control in nitrogen ceramics // Powder Met. 1977. - №4. - P. 417-431.

104. Андриевский P. А., Ланин А.Г., Рымашевский Г. А. Прочность тугоплавких соединений. М.: Металлургия, 1972. - 232с.

105. Келина И.Ю., Плясункова Л. А., Ершова Н.И. Особенности формирования структуры и свойства композиционной керамики в системе Si3N4 АЬ03 // Огнеупоры и техническая керамика. - 1996. - №7. - С. 7-10.

106. Особенности микроструктуры и прочность нитрида кремния с добавками редкоземельных окислов / В.М. Слепцов, О.Д. Щербина, В.А. Стигняк и др. // Порошковая металлургия. 1978. - №11. - С. 55-59.

107. Mazdiyasni K.S., Cooke С.М. Consolidation microstructure and mechanical properties of Si3N4 doped with Rare-Earth Oxiedes // J. Amer. Ceram. Soc. 1974. -№12. - P. 536-537.

108. Lupoid R. Einflus von Zr02 — einlagerungen auf das oxidations verhalten und die temperaturwechselbstandigkeit von Si3N4 keramiken // J. Amer. Ceram. Soc. - 1982. - №8. - P. 236-238.

109. Механические свойства композиционных материалов на основе нитрида кремния / О.П. Григорьев, С.И. Чугунов, A.M. Шатохин и др. // Порошковая металлургия. 1981. - №7. - С. 73-77.

110. А.с. 381650, М. Кл. С04Ь35/48, С04ЬЗ 5/72 (1973). Огнеупорный материал / Д.М. Карпинос, В.М. Трошева, Е.П. Михащук, JI.M. Волкогон и др. (СССР); заявл. 05.07.1971; опубл. 22.05.1973; Бюл. №22.

111. Финкельштейн И.М: Некоторые свойства: материалов системы Si3N4 — Zr©2 // Порошковая металлургия. 1974. - №6. - С. 96-99.

112. Химическая, стойкость композиционного материала на основе нитридов кремния и бора / И.Ю. Келина, Н.И. Ершова, В.А. Дробинская и др. // Огнеупоры и техническая керамика. 1998. - №11. - С. 14-20.

113. Панов B.C., Чувилин A.M. Технология: и свойства- спеченных твердых сплавов и изделий из них. М.: МИСИС,.2001. - 428с. .

114. Урбанович B.C., Чуевский А.В., Vlajic М., Krstic V.D., Турбинский СС., Янушкевич К.И. Рентгенофазовый анализ композитов на основе: нитридов кремния и титана, спеченных при высоких давлениях // Перспективные материалы. 2006. - №4. - С. 44-49.

115. Спекание под: высоким давлением' керамики на основе нитрида кремния / B.C. Урбанович, М. Vlajic, V.D. Krstic и др. // Тезисы II Всерос. научн. конф. по наноматериалам «1IAHO 2007». Новосибирск, 2007. - С. 248;

116. Нерсисян F.A., Манукян Х.В., Харатян C.J1. Использование силицидов титана в качестве исходных реагентов при: СВ- синтезе керамических композиционных порошков TiN/Si3N4 // Химический журнал Армении. -2003. Т.56, №1-2. - С. 15-18.

117. Пат. 2163181, МПК7 B22F9/16, B22F3/23, С04В35/58 (2001). Способ получения порошковых композиций на основе нитридов элементов / А.П.

118. Амосов, Г.В. Бичуров, Н.В. Космачева, Д.В. Трусов (РФ); заявл. 23.01.1998; опубл. 20.02.2001.

119. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа / Под ред. О.А. Банных. М.: Металлургия, 1986. - 439с.

120. Диаграммы состояния силикатных систем / Н.А. Торопов, В.П. Барзаковский, В.В. Лапин, Н.Н. Курцева. Ленинград: Наука, 1969. - 822с.

121. Самсонов Г.В., Пилипенко А.Т., Назарчук Т.Н. Анализ тугоплавких соединений. М.: Металлургиздат, 1962. - 256с.

122. Пилянкевич А.Н. Просвечивающая электронная микроскопия. Киев: Наукова думка, 1975. - 173с.

123. Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах. Астра-4: Инструкция для пользователей. М.: МГТУ им. Баумана, 1991. - 39с.

124. Кубашевский О., Олкокк К.Б. Металлургическая термохимия. М.: Металлургия, 1982. - 392с.

125. О механизме и закономерностях азотирования ферросилиция в режиме горения / Л.Н. Чухломина, Ю.М. Максимов, В.Д. Китлер и др. // Физика горения и взрыва. 2006. - Т. 42, №3. - С. 71-78.

126. О закономерностях горения ферросилиция в азоте / О.Г. Витушкина, Л.Н. Чухломина // Материалы первой всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем». Томск, 26-29 апреля, 2005. С.359 - 360.

127. Получение нитрида кремния из ферросилиция с использованием метода СВС / О.Г. Витушкина, Л.Н. Чухломина // Сборник материалов всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации». Новосибирск, 8-11 декабря, 2005. С. 92 - 93.

128. Чухломина Л.Н., Витушкина О.Г., Максимов Ю.М. Азотирование ферросилиция в присутствии добавок цирконового концентрата // Изв. Вузов. Химия и химическая технология. 2008. - Т. 51, №9. С. 86 - 89.

129. Термодинамический анализ горения ферросилиция в азоте / О.Г. Витушкина, А.Н. Аврамчик, Л.Н. Чухломина // Материалы первой всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем». Томск, 26-29 апреля, 2005. С.357-358.

130. Термодинамический анализ взаимодействия ферросплавов с азотом / Л.Н. Чухломина, А.Н. Аврамчик, О.Г. Витушкина // Тезисы докладов пятого семинара СО РАН УрО РАН «Термодинамика и материаловедение». Новосибирск, 26-28 сентября, 2005. - . С. 71.

131. Уэндландт У.У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. - 526с.

132. Чухломина Л.Н., Витушкина О.Г., Максимов Ю.М. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез композиции Si3N4 -Zr02 с использованием ферросилиция и цирконового концентрата // Перспективные материалы. 2008. - №5. С. 79 — 84.

133. Фазовый состав продуктов азотирования ферросилиция с добавками цирконового концентрата / Л.Н. Чухломина, О.Г. Витушкина, Н.Н. Голобоков и др. // Стекло и керамика. 2008. - №2. С. 8 - 10.

134. Рысс М.А. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1985. - 344с.

135. H.V. Levis, C.J. Reed and N.D. Butler Pressureless-sintered Ceramics Based on the Compound Si2N20 // Mat. Science and Engineering. 1985. - Vol.8. - №1. -P. - 87-94.

136. P. Rocabois, C. Chatillon, C. Bernard Thermodynamics of the Si О - N System: I, High-Temperature Study of the Vaporization Behavios of Silicon Nitride by Mass Spectrometry // J. Am. Ceram. Soc. - 1996. - Vol.79. - №5. - P. -1351-1360.

137. Гиваргизов Е.И. Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов из пара. -М.: Наука, 1977.-304с.

138. Фазовый состав и морфология продуктов горения ферросилиция в азоте / Л.Н. Чухломина, Ю.М. Максимов, О.Г. Витушкина и др. // Стекло и керамика. 2007. №2. С. 28 - 30.

139. Фазообразование нитрида кремния при горении ферросилиция в азоте / Л.Н. Чухломина, О.Г. Витушкина, Н.Н. Голобоков // Тезисы докладов пятого семинара СО РАН УрО РАН «Термодинамика и материаловедение». Новосибирск, 26-28 сентября, 2005. - С. 152.

140. Синтез оксинитрида кремния / И .Я. Гузман, Т.Н. Пурусова, Д.Н. Полубояринов и др. // Огнеупоры. 1966. - №2. - С. 41-46.

141. Гасик М.И., Емлин Б.И. Электрометаллургия ферросплавов. Киев: Изд-во объединения «Вища школа», 1983. - 376с.