Технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

Фильтрационный СВС-реактор

При этой технологии реактор не закрыт герметично и имеет место направленное течение газа, т.е. вызвана вынужденная фильтрация газов, поэтому технология называется СВС-ФГ (СВС-фильтрация газов). Газ подается в верхнюю часть реактора, фильтруется через порошковую засыпку, которая может быть подпрессована до определенной пористости. Расход фильтрующего газа зависит от входного давления газа, диаметра калибровальной диафрагмы и пористости порошковой засыпки, которая определяет проницаемость порошкового образца. Сигналы тензометрических датчиков и W-Re термопар регистрируется осциллографом или АЦП. Они позволяют определять давление газа и температуру, рассчитывают скорость горения в реакторе и объем газа.

Реактор азидной технологии СВС

Азидная технология СВС основана на сжигании порошков исходных смесей в системе: элемент – азид, Na-галоидная соль, в которой NaN3 является твердым азотирующим реагентом. Горение таких многокомпонентных смесей сопровождается выделением большого количества побочных газообразных продуктов реакции, поэтому отличительной особенностью СВС-Аз является применение фильтрующей сборки, в которую помещаются исходные порошки. При горении фильтрующая сборка удерживает компоненты этой смеси вместе, не давая им разлетаться. При этом побочные продукты фильтруются, а конденсированные продукты остаются в ней. Другой отличительной особенностью является использование газопроводов и запорной арматуры значительно большего размера d, чем для традиционного универсального реактора СВС (24 мм вместо 6 мм)

Приготовленная смесь исходных порошков ссыпается в предварительно изготовленный стакан из кальки, который перемещается в фильтрующую сборку, представляющую собой сетчатый стакан с размером ячейки 2×2 мм и внутри с графитизированной тканью. Высота образца составляет 1,5d.

Фильтрующая сборка помещается на полочку, подводят термопары, подают ток на вольфрамовую спираль, на дно реактора устанавливают сетчатый фильтр для улавливания диспергированных частиц. Фильтр предохраняет трубопроводы и запорную арматуру от воздействия разогретых твердых частиц. Вентиль сброса позволяет проводить синтез при постоянном давлении газа в реакторе, стабилизируя и повышая степень чистоты конечных продуктов синтеза.

Реактор СВС сложных оксидов

Схема реактора для СВС – ферритов ( ≈ на 5 кг шихты)

1- короб; 2- стакан; 3- крышка; 4- крепление; 5- патрубки;

6- тоководы; 7- шихта; 8- спираль

Технология СВС сложных оксидов основана на сжигании смеси порошков металлов и оксидного наполнителя в атмосфере газообразного кислорода (O2)

Реактор представляет собой короб 1 с крышкой 3 из жаропрочной стали. К крышке и дну реактора приварены патрубки 5 для подачи кислорода. Шихта 7 в насыпном виде загружается в стакан 2 с сетчатым дном из нержавеющей стали. Крышка реактора закрывается и в него подается кислород из баллонов. Поток кислорода регулируется по показаниям дифманометров на входе и выходе из реактора. Далее осуществляется поджиг шихты сверху хромовой спиралью 8. Фронт горения распространяется от места поджига по всему объему шихты. Продолжительность горения составляет 20-30 минут. После сгорания перепад давления резко снижается. Реактор охлаждается естественным способом. Контроль температуры осуществляется с помощью термопары.мещено на Allbest.ru