ПОЛУЧЕНИЕ ПОРИСТЫХ ФИЛЬТРОВ МЕТОДОМ СВС НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Fe2O3-Al-Al2O3 Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

ПОЛУЧЕНИЕ ПОРИСТЫХ ФИЛЬТРОВ МЕТОДОМ СВС НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Ре20з-А1-АЬ0з

Боброва Д.О. студентка, Бороненко М.П., Гуляев П.Ю.

Югорский государственный университет, Ханты- Мансийск,

db0brova@yandex. ru

DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10014

В настоящее время, с увеличением мирового парка автомобилей фильтры нейтрализаторы стали неотъемлемой частью. Керамические фильтры более дешевы, и поэтому более распространены, однако керамический нейтрализатор довольно хрупок и боится механических воздействий. Пористый металлокерамический материал, полученный с использованием самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) лишен этих недостатков и включает в себя их достоинства, именно из-за этого необходимо создание новых пористых материалов с заданными свойствами [1,2]. «Rhodia Electronics and Catalysis SAS» (Франция) в качестве компонента фильтра нейтрализатора используются композиты из оксидов церия, титана, циркония и редкоземельных металлов, а в качестве катализатора платина. Производство данных фильтров-высокозатратно. Актуальным остается получение таких продуктов более дешевым способом. Целью данной работы является получение продукта методом алюмотермии и установления [3].

Для синтеза использовали порошок алюминия ПА4 дисперсностью до 50 мкм, оксид алюминия дисперсностью до 100 мкм и оксид железа дисперсностью до 300 мкм. Порошки смешивались в весовых процентах: Fe203-80 мас.%; Al-20 мас.%, что составляло термитную смесь. К термитной смеси добавляли Al203 до 20 мас.%. Шихта помещалась в кварцевый реактор. Горение инициировали вольфрамовой спиралью. На рисунке 1 представлены снимки образца с добавлением Al203 -10%.

II

б)

-А

а Н И

Рис.1. а) Снимок с металлографического микроскопа; б) последовательность

видеокадров.

На рисунке 2 представлены графики изменения скорости от % добавки

АЬСЬ.

Рис.2. График зависимости координаты от времени а) Л120з-5мас.%; б) Л1203-

10мас.%; в) Л2О3- 15мас.%.

Обнаружено, что увеличение добавка оксида алюминия влияет на скорость реакции СВ-синтеза получения материала (рисунок 2). Установлено: с увеличением добавки оксида алюминия скорость реакции и температура падает, добавка оксида алюминия свыше 20% не позволяет идти синтезу. Можно предположить, что существует оптимальная стехиометрия компонентов шихты для каждого конкретного свойства продукта СВС.

Список литературы:

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

2. Мержанов, А.Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез тугоплавких неорганических соединений / А.Г. Мержанов, И.П. Боровинская // Докл. АН СССР. - 1972. - Т. 204, № 2. - С. 336-339.

3. Бакланов А. Е. и др. Получение пористых проницаемых металлокерамических СВС-материалов с использованием руд полиметаллов взамен редкоземельных элементов //Ползуновский вестник. - 2016. - №. 2. - С. 205.

Исследование выполнено в рамках исследований, проводимых Ведущей научной школой «Арктические СВС-наноматериалы» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Югорский государственный университет», при частичной финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-08-01475.