МАКРОКИНЕТИКА ГОРЕНИЯ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ТИТАН: ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ СМЕСИ И РАЗМЕРА ЧАСТИЦ ТИТАНА
Б.С. Сеплярский, Р.А. Кочетков, Т.Г. Лисина
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия
seplb1@mail.ru
Ключевые слова: СВС, модели горения, порошковые смеси, размер частиц титана, гранулы, примесное газовыделение
Страницы: 19-31
Аннотация
Впервые экспериментальные зависимости скорости горения порошковых и гранулированных смесей 5Ti + 3Si, Ti + C am , (Ti + C am ) + 20 % Cu, (Ti + C am ) + 20 % Ni, Ti + C cr (с аморфным углеродом в виде сажи и кристаллическим углеродом в виде графита) от размера частиц титана обсуждаются с привлечением разных моделей распространения фронта горения в конденсированной среде. Теория безгазового горения (с учетом механизма капиллярного растекания и без него), микрогетерогенные модели не объясняют даже качественно различие зависимостей скорости горения от размера частиц титана для порошковых смесей титана с сажей и с графитом или увеличение скорости горения порошковых смесей Ti + C am при разбавлении никелем и медью, сопровождающемся понижением температуры горения. Изменение структуры среды - гранулирование порошковых смесей - приводит к изменению скорости горения без изменения фазового состава продуктов синтеза. В рамках конвективно-кондуктивной модели горения все эти результаты объяснены единообразно тормозящим влиянием примесных газов, выделяющихся перед фронтом горения в порошковых смесях при выполнении условий прогрева частиц компонентов. Меру влияния примесного газовыделения на скорость горения порошковых смесей можно оценить для каждого состава по разности скоростей горения гранулированных и порошковых образцов. Для всех исследованных составов гранулированных смесей, где влияние примесных газов на скорость горения нивелировано, аналитическая аппроксимация экспериментальной зависимости скорости горения от размеров частиц титана показала качественное согласие с зависимостью, которая следует из конвективно-кондуктивной модели горения.
DOI: 10.15372/FGV2023.9308 EDN: GNAUVB
|