УДК 666.762Г.Д. СЕМЧЕНКО, докт. техн. наук, проф.;О.Н. БОРИСЕНКО, мл. научн. сотрудник;И.Ю. ШУТЕЕВА, научн. сотрудник, НТУ «ХПИ», г. Харьков;Ю.И. РЯБКОВ, докт. хим. наук, зав. лаб., УрО РАН, г. СыктывкарВ.Н. НИКОЛАЕНКО, науч. сотрудник;Е.Е. СТАРОЛАТ, науч. сотрудник; М.А. ПАНАСЕНКО, аспирант;И.Н. РОЖКО, мл. научн. сотрудник, НТУ «ХПИ», г. ХарьковФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯТЕТРАЭТОКСИСИЛАНА И ГЕЛЕЙ НА ЕГО ОСНОВЕ ПОДВОЗДЕЙСТВИЕМ ТЕПЛОВЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОКАморфний кремнезем утворюється як при піролізі тетраетоксисилана, так і при термообробці гелівна його основі. При механічному навантаженні при здрібнюванні кремнезем і-з ТЕОС та ЕТС кристалізуєтьсяв a-кварц, гель при термообробці перетворюється в b-кристобаліт, порожнини, якихстають нанореакторами для синтезу b-SiC.Amorphous silica appears both at pyrolysis of TEOS and to heat treatment of gels on his basis. At themechanical loading at growing shallow silica from TEOS and ETS is crystallized in a a-quartz, gel atheat treatment grows into a b-cristobalite, cavities which become nanoreactors for a synthesis b-SiC.Создание керамических материалов на основе порошков тугоплавкихсоединений с высокими показателями прочности и трещиностойкости обеспечивается[1, 2] путем модифицирования этих порошков алкоксидом кремния.Установлено [3], что в результате пиролиза алкоксида кремния и термодеструкциигелей при высоких скоростях нагревания образуется аморфныйкремнезем, в том числе с захваченными в его структуру этильными и этоксильнымигруппами, которые являются источником углеродных клатратов(-СН 3 ). При термообработке аморфный SіO 2 кристаллизуется в одну из егополиморфных модификаций, которые впоследствии могут образовывать эвтектикис компонентами шихт в процессе спекания. Расплав, с одной стороны,способствует спеканию порошков тугоплавких наполнителей, с другойстороны, увеличивает хрупкость материала. Поэтому важно знать при какихтемпературах могут образовываться расплавы, чтобы снизить температуруспекания, в том числе при горячем прессовании. Однако количество образующегосярасплава должно быть минимальным, чтобы исключить силикат-38
ные прослойки между зернами наполнителя.Спекание тугоплавких порошков SiC и Si 3 N 4 зависит от характера физико-химическихпроцессов взаимодействия компонентов шихт и температурытермообработки. Характер расплава, появляющегося при ГП, и температураего образования влияют на уплотнение материала. Обеспечение достаточногопластического течения при ГП и образование расплава при более низкихтемпературах способствует не только лучшему уплотнению материала, но иснижает энергозатраты на этот процесс. Образование расплава при другихвидах формования и спекания SiC и Si 3 N 4 материалов не только улучшаетспекание, снижает температуру спекания, но является толчком к синтезу нитевидныхкристаллов SiC и Si 3 N 4 в матрицах [4]. Источником наноразмерныхчастиц и волокон могут быть наноразмерные углеродные прекурсоры.Их появлению может способствовать модификация порошков тугоплавкихсоединений SiC и Si 3 N 4 элементоорганическими веществами, при механохимическихпревращениях которых возникают радикалы (-СН 3 ), являющиесяисточником атомарного углерода.В связи с тем, что при модифицировании порошков тугоплавких соединений(Al 2 O 3 , графита, SiC, Si 3 N 4, B 4 C и др.) в процессе механоактивации наблюдалисинтез β-SiC [5] из алкоксида кремния (ТЭОС) и этилсиликата(ЭТС-32), важно было определить, какие фазы SiO 2 начинают кристаллизоватьсяиз аморфного кремнезема этой кремнеорганики и при каких условиях,предположить какие же структуры в большей степени благоприятны для образованияклатратов (соединений внедрения) радикалов (-СН 3 ) в SiO 2, какаямодификация SiO 2 более благоприятна в качестве нанореактора.Механохимическая обработка порошков тугоплавких соединений с участиемалкоксида кремния или этилсиликата ЭТС-32 представляет интереспотому, что она сопровождается повышением давления и температуры в результатемеханодеструкции исходных модифицирующих веществ – алкоксидакремния или ЭТС-32 – и продуктов их превращения.Механодеструкция высокомолекулярных веществ подобных нашим модификаторамсопровождается разрывом межатомных связей по свободнорадикальномумеханизму [6]. Исследованиия [3] показали, что образовавшиесярадикалы (-СН 3 ) при механодеструкции алкоксида кремния и этилсиликатаявляются источником атомарного углерода для низкотемпературногосинтеза наноразмерного β-SiC, так как в результате рекомбинации этого радикалаобразуется атомарный углерод по реакции:39
- Page 1 and 2: ВЕСТНИКНАЦИОНАЛЬН
- Page 3 and 4: УДК 532.5.536.2.В.П. НАДУ
- Page 5 and 6: где индексы ‘ w’ и
- Page 7 and 8: Из расчетов следуе
- Page 9 and 10: Шамот кусковой явл
- Page 11 and 12: Рис. 2. Зависимость
- Page 13 and 14: Таблица 2Результат
- Page 15 and 16: СеO 2 -Gd 2 O 3 содержат
- Page 17 and 18: ТаблицаФазовый сос
- Page 19 and 20: При использовании
- Page 21 and 22: гдеP - значение мощн
- Page 23 and 24: - уравнением регрес
- Page 25 and 26: сид алюминия, котор
- Page 27 and 28: Известно, что конст
- Page 29 and 30: Рис. 3. Структура ке
- Page 31 and 32: Из образцов готови
- Page 33 and 34: При фіксованому ро
- Page 35 and 36: температуру якої п
- Page 37: Однак, як показали
- Page 41 and 42: ковки» аморфного SiO
- Page 43 and 44: Рис. 2. Дифрактограм
- Page 45 and 46: ру и изменяют свойс
- Page 47 and 48: УДК 666.76:666.9.015С.М. ЛО
- Page 49 and 50: Расчетные методы н
- Page 51 and 52: Из данных табл. вид
- Page 53 and 54: Термодинамически в
- Page 55 and 56: SSM 2 A 2 S 5M 2 A 2 S 5MSMSM 2 SA
- Page 57 and 58: Это кажущаяся пред
- Page 59 and 60: Целью данной работ
- Page 61 and 62: слой металлическог
- Page 63 and 64: чаемого материала,
- Page 65 and 66: рсні частинки при ц
- Page 67 and 68: за допомогою ЕОМ і
- Page 69 and 70: встановлюючими жал
- Page 71 and 72: созданию новых ком
- Page 73 and 74: Следует отметить, ч
- Page 75 and 76: У рамках даної робо
- Page 77 and 78: Основним напрямком
- Page 79 and 80: Найбільшим же опор
- Page 81 and 82: Для виготовлення м
- Page 83 and 84: Маси з добавками МЦ
- Page 85 and 86: УДК 666.3В.Я. КРУГЛИЦЬ
- Page 87 and 88: тинками, зростанню
- Page 89 and 90:
Це можна пояснити ф
- Page 91 and 92:
Список літератури:
- Page 93 and 94:
( F = 21, 824), а коэффици
- Page 95 and 96:
рабочего органа b (г
- Page 97 and 98:
УДК 621762.22+621.926.55Н.Д.
- Page 99 and 100:
где - критерий инте
- Page 101 and 102:
20019218417616816015214413612812011
- Page 103 and 104:
УДК 666.91И.В. РУССУ, д
- Page 105 and 106:
Продолжение табл. 11
- Page 107 and 108:
последующего слоя
- Page 109 and 110:
дов и овощей (после
- Page 111 and 112:
- вдосконалення тех
- Page 113 and 114:
Зниження сольватац
- Page 115 and 116:
- значно меншим роз
- Page 117 and 118:
ми внаслідок осадж
- Page 119 and 120:
10 хв. при відносно м
- Page 121 and 122:
УДК 622.7:622.349.42М.О. ОЛ
- Page 123 and 124:
Постановка задачи.
- Page 125 and 126:
чала раскрываются
- Page 127 and 128:
kn , - кинетические п
- Page 129 and 130:
ковского государст
- Page 131 and 132:
де Y - координата ко
- Page 133 and 134:
Максимальні показн
- Page 135 and 136:
УДК 546.831:547.631.О.О. ХЛ
- Page 137 and 138:
шення ZrSiO 4 : NaOH рівн
- Page 139 and 140:
де: J рівн. і J вих. - п
- Page 141 and 142:
нов SСС [1] проанализ
- Page 143 and 144:
плыва пасты и оценк
- Page 145 and 146:
максимума тепловыд
- Page 147 and 148:
15. В.П. НАДУТЫЙ, А.И.