ООО «Метсинтез», Тула:

А. В. Касимцев, директор, эл. почта: metsintez@tula.net

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»:

Н. Ю. Табачкова, доцент каф. материаловедения полупроводников и диэлектриков

Московский государственный университет тонких химических технологий им. М. В. Ломоносова, Москва:

Г. М. Вольдман, проф. каф. химии и технологии наноразмерных и композиционных материалов

Тульский государственный университет, Тула, Россия:

С. Н. Юдин, аспирант

Основной задачей работы была выработка подхода к определению оптимальных условий получения гидридно-кальциевым методом ультра- и нанодисперсных порошков карбида титана. Получение данных порошков исследуемым методом заключается в восстановлении порошка диоксида титана гидридом кальция до титана и в одновременной карбидизации последнего углеродом, присутствующим в исходной шихте. Рассмотрены механизм и кинетика синтеза порошков карбида титана в ходе гидридно-кальциевого процесса. Проведен теоретический расчет содержания кислорода в оксидных пленках в зависимости от размера частиц порошка карбида титана. Экспериментально показано, что снижение температуры синтеза приводит к уменьшению среднего размера частиц порошка и более однородному распределению их по размерам. Гидридно-кальциевым методом получена партия порошка карбида титана со средним размером частиц 300 нм и содержанием кислорода 0,76 % (мас.). С увеличением температуры процесса с 1100 до 1200 ^оС содержание кислорода в карбиде титана уменьшается и при 1200 ^оС составляет 0,19 % (мас.). Увеличение температуры позволяет достигнуть необходимой чистоты конечного продукта по содержанию кислорода, однако при этом существенно увеличиваются размеры частиц порошка.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-03-97512 р_цент_а).

1. Лякишев Н. П., Алымов М. И. Наноматериалы конструкционного назначения // Российские нанотехнологии. 2006. № 1/2. С. 71–81.
2. Андриевский Р. А. Наноматериалы на основе тугоплавких карбидов, нитридов и боридов // Успехи химии. 2005. Т. 74. С. 1163–1174.
3. Левашов Е. А., Штанский Д. В. Многофункциональные наноструктурированные пленки // Там же. 2007. Т. 76. С. 503–509.
4. Андриевский Р. А. Основы наноструктурного материаловедения. Возможности и проблемы. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 252 с.
5. Фальковский В. А., Клячко Л. И. Твердые сплавы. — М. : Руда и Металлы, 2005. — 416 с.
6. Касимцев А. В., Левинский Ю. В. Гидридно-кальциевые порошки металлов, интерметаллидов, тугоплавких соединений и композиционных материалов. — М. : МИТХТ, 2012. — 247 с.
7. Касимцев А. В., Жигунов В. В. Механизм и кинетика получения монокристаллических порошков карбида титана гидридно-кальциевым методом // Известия вузов. Цветная металлургия. 2008. № 6. С. 42–48.
8. ТУ 6-10-1430–85. Двуокись титана марок АН и АН-М. — Введ. 01.04.1986.
9. ТУ 14-1-1737–76. Гидрид кальция. — Введ. 01.10.1976. 10. ГОСТ 1460–81. Карбид кальция. Технические условия. — Введ. 01.01.1982.
11. Кипарисов С. С., Левинский Ю. В., Петров А. П. Карбид титана: получение, свойства, применение. — М. : Металлургия, 1987. — 216 с.