Особенности процессов боридообразования при плазмообработке титан-борсодержащего сырья

-

МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

DOI: 10.18721/JEST.230310 УДК 669.046:536.45

Г.В. Галевский, В.В. Руднева, К.А. Ефимова

Сибирский государственный индустриальный университет, Российская Федерация

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ БОРИДООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПЛАЗМООБРАБОТКЕ ТИТАН-БОРСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

Для формирования представлений о механизме процессов боридообразования, протекающих при плазмообработке титан-борсодержащего сырья, изучены температурная зависимость состава образующихся газообразных и твердых продуктов, состав термодесорбированных с поверхности диборида титана газообразных соединений, морфология наночастиц. Анализ результатов позволяет предложить вероятный механизм образования диборида титана по схеме «пар — расплав — кристалл», включающий конденсацию паров титана в форме аэрозоля, бо-рирование нанокапель расплава бороводородами и кристаллизацию расплава титан — бор. Составлена обобщенная гипотетическая схема боридообразования, содержащая 2 зоны: высокотемпературную (5400—3500 К) формирования реакционной смеси, в которой происходят процессы испарения порошкообразной титан-борсодержащей шихты, «газификации» бора в бороводороды, и более низкотемпературную (3500—2000 К), в которой происходит конденсация паров титана, значительное снижение концентрации бороводородов и образование дибо-рида титана.

ТИТАН-БОРСОДЕРЖАЩЕЕ СЫРЬЕ; ПЛАЗМООБРАБОТКА; ДИБОРИД ТИТАНА; БОРИДООБРАЗОВА-НИЕ; МЕХАНИЗМ.

Ссылка при цитировании:

Г.В. Галевский, В.В. Руднева, К.А. Ефимова. Особенности процессов боридообразования при плазмообработке титан-борсодержащего сырья // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2017. Т. 23. № 3. С. 109-117. DOI: 10.18721/JEST.230310

G.V. Galevsky, V.V. Rudneva, K.A. Efimova

Siberian State Industrial University, Novokuznetsk, Russia

FEATURES OF THE PROCESSES OF BORIDE FORMATION DURING PLASMA TREATMENT OF TITANIUM-BORON-CONTAINING RAW MATERIALS

The temperature dependence of the composition of the gaseous and solid products formed, the composition of gaseous compounds thermodesorbed from the surface of titanium diboride, and the morphology of nanoparticles were studied in order to form ideas on the mechanism of boride formation processes occurring during plasma treatment of titanium-boron-containing raw materials. Analysis of the results suggests a possible mechanism for the formation of titanium diboride in the «vapor-melt-crystal» scheme, which includes the condensation of titanium vapor in the form of an aerosol, the boron nano-drop of the melt with borohydrides, and the crystallization of the titanium-boron melt; A generalized hypothetical scheme of boride formation has been compiled, containing 2 zones: a high-temperature (5400-3500 K) for the formation of a reaction mixture in which evaporation of a powdered

titanium-boron-containing charge occurs, «gasification» of boron into borohydrides, and a lower-temperature (3500—2000 K), In which condensation of titanium vapor occurs, a significant decrease in the concentration of borohydrides and the formation of titanium diboride.

TITANIUM-BORON-CONTAINING RAW MATERIALS; PLASMA PROCESSING; TITANIUM DIBORIDE; BORIDE FORMATION; MECHANISM.

Citation:

G.V. Galevsky, V.V. Rudneva, K.A. Efimova, Features of the processes ofboride formation during plasma treatment of titanium-boron-containing raw materials, St. Petersburg polytechnic university journal of engineering sciences and technology, 23 (03) (2017) -117, DOI: 10.18721/JEST.230310

Введение

Современная металлургия обеспечивает мировую экономическую систему разнообразной металлопродукцией как массового, так и специального назначения. По данным World Steel Association в структуре потребления металлопродукции 94 % приходится на сплавы железа, цветных металлов — 5 %, а 1 % составляет разнообразная по номенклатуре группа металлосо-держащих материалов с особым комплексом свойств. В этой группе важное место занимают бориды металлов подгрупп титана, ванадия и хрома, материалы и сплавы на их основе, которые благодаря уникальному сочетанию практически значимых свойств применяются в ма-шино-, авиа- и ракетостроении для решения прикладных инженерно-технических и производственных задач, требующих высокотемпературных, сверхтвердых, жаропрочных, жаростойких, износоустойчивых, конструкционных, огнеупорных, наплавочных материалов и защитных покрытий, способных работать в экстремальных условиях.

В эту группу входит диборид титана TiB2, исследованный и введенный в обращение научной школой известного российского ученого-материаловеда Г.В. Самсонова более 50 лет назад и востребованный до сих пор в технологии различных материалов: металлокерамических инструментальных и конструкционных, огнеупорных и абразивных, напыляемых и наплавляемых, для модифицирования смачиваемых покрытий [1, 2]. При этом прикладной интерес к дибориду титана постоянно растет: в течение последних 10-ти лет в изданиях, индексируемых в базах данных «Scopus» и «Web of Science», размещено 115 публикаций, содержащих технологическую информацию о его производстве и использовании, отражающих тенденцию перехода от применения диборида титана крупнозернистого

к микро- и нанокристаллическому, что обусловлено стремлением ученых и технологов-практиков к достижению качественно нового уровня эксплуатационных свойств материалов и покрытий на его основе.

Основу современного производства дибо-рида титана составляют карботермический, магниетермический и газофазный способы. Карбо- и магниетермический способы включают восстановление оксидов титана и бора углеродом или магнием с рафинированием продукта; реализуются в различных технологических вариантах. Газофазный способ основан на бо-ридообразовании в условиях плазменного потока, реализуется в непрерывном режиме и обеспечивает производство нанокристаллического диборида титана. Выявлены 10 отечественных и 10 зарубежных фирм, реально позиционирующих себя в качестве производителей и поставщиков диборида титана. Российские производители предлагают к реализации диборид титана магниетермического способа получения. Стратегически важный нанокристаллический сегмент рынка полностью закрывается зарубежными поставщиками, среди которых такие компании, как «American Elements», «Nanostructured & Amorphous Materials, Inc.», «PlasmaChem GmbH», «NEOMAT Со». Это обусловливает необходимость развития российской нанотехно-логии диборида титана.

В связи с этим исследование и технологическая реализация процессов боридообразова-ния при плазмометаллургической переработке титан-борсодержащего сырья является важной научно-практической задачей, имеющей большое значение для развития отечественной металлургии титана, его многофункциональных соединений и сплавов, а также эффективного решения инновационных задач прикладного материаловедения.

Современные представления

о механизме боридообразования

Анализ технологических результатов, приведенных в работах [1—5]*, свидетельствует о том, что механизм боридообразования в различных способах получения — разный, определяется в первую очередь составом и состоянием шихты, кинетическими факторами реализуемых процессов — крупностью порошков реагентов, их чистотой, температурой, общим давлением в реакционном объеме, изотермичностью реактора, выбором газовой среды и др. Исследование и описание особенностей этих процессов осложняется возможностью образования в системе Т1—В следующих четырех боридов, а так же вы-сокобористого твердого раствора:

Т1В-Т1зВ4-Т1В2-Т12В5-Т12В5о.

В основе образования Т1В2, реализуемого при спекании и горячем прессовании при температурах ниже температуры плавления исходных веществ, лежит твердофазное взаимодействие. Лимитирующей стадией, определяющей параметры процесса, является диффузия бора в металл через слой образующегося продукта, в составе которого могут быть бориды Т1В, Т13В4. При этом реальные скорости диффузионных процессов определяются крупностью частиц исходных порошков титана и бора, степенью однородности смеси, плотностью прессования, наличием и толщиной оксидных пленок, присутствием адсорбированных газов, средой, в которой осуществляется процесс. Для ускорения диффузионных процессов спекание трансформируется в сплавление, а горячее прессование проводят при температуре, превышающей температуру плавления титана в смеси титан-бор. Для полной гомогенизации диборида титана и получения из него очень плотных изделий зачастую дополнительно проводят измельчение спеченных заготовок и повторное прессование.

При углеродоборотермическом способе образования Т1В2 реакция восстановления ТЮ2

* Патент 2498880 РФ, МПК С04В35/58. Способ получения порошка диборида титана для материала смачиваемого катода алюминиевого электролизера/ В.В. Иванов, С.Ю. Васильев, В.К. Лауринавичю-те, А.А. Черноусов, И.А. Блохина; ФГБОУ ВПО «СФУ», т. - 2012134603/02, заявл. 13.08.2012, опубл. 20.11.2013. 8 с.

углеродом в присутствии бора протекает в несколько стадий, соответствующих образованию промежуточных оксидов:

ТЮ2^ Т1203^ТЮ+С+В^ Т1В2+С0.

Процесс может быть проведен в среде восстановительного газа при температуре 2173— 2273 К. Лучшие результаты достигаются при проведении процесса в вакууме. За счет непрерывного удаления монооксида углерода и смещения равновесия реакции в сторону образования Т1В2 температура восстановления снижается до 1723—1973 К, уменьшается содержание углерода в Т1В2, исключается его окисление и азотирование. Механизм процессов в этом случае определяется термодинамической устойчивостью оксидов и упругостью паров оксидов и субоксидов.

При образовании Т1В2 осаждением из газовой фазы, основанном на взаимодействии газообразных или легколетучих соединений титана и бора в присутствии водорода, последовательно и параллельно реализуется целая совокупность физических и химических процессов. Механизм боридообразования включает: переход твердых и жидких исходных веществ в парообразное состояние; пиролиз или восстановление химических соединений, содержащих титан, бор или оба этих компонента одновременно, до ионного или атомарного их состояния; газофазную и гетеро-фазную диффузию компонентов в реакционной зоне; непосредственное химическое взаимодействие между ними; гетерогенное зародышеобра-зование Т1В2 и рост его кристаллов; отвод из газовой фазы побочных продуктов. Один из вариантов газофазного получения Т1В2 может быть описан следующим уравнением:

Т^С14 газ + В2Н6 газ ^ Т*В2 тверд. +

+ 4НС1газ + Н2.

Цели, гипотезы, методология

Целями настоящей работы являются: исследование процессов боридообразования при обработке титан-борсодержащего сырья в условиях плазменного потока; описание вероятного механизма их протекания; определение возможности технологического управления содержанием сопутствующих дибориду титана примесей, в том числе свободного бора.

Для экспериментального исследования процессов боридообразования использовался трех-струйный плазмометаллургический реактор, включающий также системы электро-, газо-, водоснабжения и вентиляции, контрольно-измерительных приборов и автоматики, дозирования шихтовых материалов и улавливания продуктов плазмообработки. Теплотехнические, ресурсные и технологические характеристики реактора приведены в табл. 1, а методы их экспериментального определения и расчета описаны в работах [6—8].

Для генерации плазменного потока используются три электродуговых подогревателя газа (плазмотрона) ЭДП-104АМ постоянного тока мощностью до 50 кВт каждый, установленные в камере смешения под углом 30° к оси реактора. Конструкция плазмотронов, устройство и работа систем дозирования сырья, его подачи в камеру смешения и улавливания продуктов плазмообработки описаны в патентах*. Для подачи в реактор высокодисперсного сырья и газообразного углеводорода используется водоохлаж-даемая фурма. Для снижения радиального градиента температуры в пристеночной зоне канал реактора футеруется изнутри высокотемпературным теплоизоляционным материалом — цилиндрическими вставками из диоксида циркония с внутренним диаметром 0,054 м.

В качестве титан-борсодержащих компонентов шихт использовались порошки титана марки ПТН-8 (вариант 1), диоксида титана марки Р-1 (вариант 2), бора марки Б-99. Порошки име-

* Патент 107440 РФ, МПК Н 05 Н 7/18. Электродуговой подогреватель газовой азот-кислородной смеси для трехструйного прямоточного химико-металлургического реактора/ Г.В. Галевский, В.В. Руднева, И.В. Ноздрин, Л.С. Ширяева; ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет». № 2011112115/07, заявл. 30.03.2011, опубл. 10.08.2011. 8 с.

А.с. № 1204578 СССР, МКИ В 65 G 53/40. Устройство для дозирования порошково-газовой смеси / В.Н. Речкин, А.А. Гусев. ИХТТ и МС СО АН СССР. № 3775795/28-13; заявл. 24.07.84; опубл. 15.01.86. Бюл. № 2. 3 с.

Патент 108319 РФ, МПК В 01 D 46/02. Рукавный фильтр для улавливания нанодисперсных порошков/ Г.В. Галевский, В.В. Руднева, И.В. Ноздрин, Л.С. Ширяева; ГОУ ВПО«Сибирский государственный индустриальный университет». № 2011112113/05, заявл. 30.03.2011, опубл. 20.09.2011. 9 с.

ют размерный диапазон и характеризуются следующим распределением по фракциям: титан 0,5-4 мкм + 0,5-2 мкм — 48,2 %, 2-4 мкм — 51,8 %; диоксид 0,2-1,0 мкм + 0,2-0,5 мкм —

48.7 %, 0,5-1,0 мкм — 51,3 %; бор 0,05-0,25 мкм + 0,05-0,125 мкм — 53,2 %, 0,125-0,25 мкм —

46.8 %. В качестве плазмообразующего и транспортирующего газа использовался технический азот (ГОСТ 9293-84, изм.), восстановителя — природный газ с содержанием метана до 93,6 % об., технологической добавки — водород (ГОСТ 3022-80, изм.).

При получении Т1В2 в условиях плазменного потока возможности изучения процесса бори-дообразования еще более ограничены, тому есть следующие причины:

чрезвычайно высокие температуры; средне-массовая температура составляет 2800-5400 К;

высокие скорости движения турбулентной реакционной химически активной смеси (4060 м/с);

кратковременность процесса, оцениваемая на уровне 15 мс;

крайне ограниченный объем реакционной зоны, составляющий 0,0001 м3;

практическая недоступность реакционной зоны для зондовой диагностики ввиду значительного возмущающего воздействия водоохлаждае-мого зонда, технически исполнимого с наружным диаметром не менее 0,610-2 м;

сложный состав газовой фазы, подлежащий определению только после закалки и, возможно, при этом изменяющийся;

непреодолимые пока трудности определения содержания в газовой фазе нестабильных боро-водородов.

В то же время изучение механизма боридообразования наряду с научной стороной имеет важное прикладное значение, поскольку позволяет выявить возможность управления содержанием примесей, в том числе содержанием свободного бора.

Результаты термодинамического моделирования процессов боридообразования, описанные в работах [9-11], позволяют выдвинуть две научные гипотезы образования Т1В2 в условиях плазмообработки шихты:

1) при взаимодействии в газовой фазе по схеме «пар — кристалл»

Т^пар + ВНгаз ^ Т^В2 конд. + Н2 газ;

Таблица 1

Основные характеристики реактора

Table 1

Basic characteristics of the reactor

Мощность, кВт.........................................................................................................150

Тип реактора............................................................................................трехструйный

прямоточный вертикальный

Тип плазмотрона, мощность, кВт.........................................................ЭДП-104А, 50

Плазмообразующий газ..........................................................................................азот

Масса нагреваемого газа, кг/ч................................................................................32,5

Внутренний диаметр, м........................................................................................0,054

Объем реактора, м3...............................................................................................0,002

Футеровка канала реактора............................................................диоксид циркония

Температура плазменного потока, ................................К5400

Температура футеровки, ...................................................К 1650

Удельная электрическая мощность, МВт/м3.........................................................2140

Ресурс работы, ч

анода....................................................................................................... 3000-3200

катода..........................................................................................................100-110

Загрязнение диборида титана продуктами эрозии, %

анода......................................................................................................Cu-0,0001

катода..................................................................................................W— 0,000002

L* — относительная длина реактора

Ti ^Ti

^ хпар ^ ^расплав'

Трасплав + BH2^ [Ti 2Б]расплав + Н2газ; [Ti — 2Б]расШ1ав^Б2твердое.

2) при взаимодействии титансодержащего металлического аэрозоля с газообразными бо-роводородами по схеме «пар — расплав — кристалл»

Для подтверждения гипотетических представлений, накопления и анализа необходимой научной информации были проведены следующие исследования.

Изучена температурная зависимость состава газообразных и твердых продуктов плазмообра-ботки шихты. Для этого процесс проводили в реакторе различной длины — от 6 до 24 калибров, что позволило осуществлять закалку продуктов при разной температуре — от 4000 до 2000 К и истечении газового потока из реактора в осадительную камеру со скоростью 104— 105 градусов/с. Нанопродукты, осажденные на водоохлаждаемой поверхности осадительной камеры, анализировались для определения фа-

зового и химического составов (рис. 1). При каждой температуре закалки с помощью зонда отбирались пробы газо-порошковой смеси. Для этих целей использовался стальной интенсивно охлаждаемый зонд (расход воды 0,050 кг/с), выполненный в виде трубки с внутренним диаметром 0,003 м и длиной 0,5 м, последовательно соединенной с фильтром, стеклянной емкостью с поглотителем (этиловый спирт), пипеткой, расходомером и вакуумным насосом КВН-8, создающим разрежение до 20 кПа. Зонд устанавливался на удаление 1 калибра от входа газового потока в осадительную камеру ортогонально потоку таким образом, чтобы его газозаборное отверстие совпадало с осью реактора. При зондировании скорость закалки газопорошковой смеси составляла порядка 5-104 градусов/с. Фильтр выполнялся из двух соприкасающихся основаниями конусов, разделенных фильтрующей перегородкой из стальной сетки саржевого плетения марки С-120, и обеспечивал выделение из пробы порошков, предохраняя их от контакта с воздушной атмосферой. Емкость

Концентрация ВН2, Н2, СО, N2, % об. 75

Состав Концентрация (а ± Ла) при разной температуре

2000 К 3000 К 3500 К 4000 К

H2 23,12±0,94 19,31±0,82 18,72±0,71 18,11±0,73

ВН2 0,82±0,06 3,62±0,10 7,00±0,39 7,31±0,42

H2* 21,05± 17,62±0,53 16,05±0,50 18,25±0,44

ВН2* 3,37±0,10 6,54±0,28 9,12±0,49 10,21±0,63

N2 74,35±1,23 74,00±1,36 73,65±1,21 73,51+1,44

CO 0,98±0,04 1,00±0,05 1,14±0,04 1,11+0,05

7-10-3, К

Рис. 1. Температурная зависимость состава газообразных и фазового состава твердых продуктов взаимодействия титана с бором в потоке азотной плазмы

Fig. 1. Temperature dependence of the composition of gaseous and phase composition of solid products of titanium-boron interaction in a nitrogen plasma flow (а ± Лa-average arithmetic values and confidence intervals of concentrations.

с поглотителем позволяла улавливать борсодер-жащие соединения. Проба обеспыленного газового потока отбиралась в пипетку. Состав газовой фазы определялся хроматографически (см. рис. 1). Кривые Н2* и ВН2* соответствуют 1,5-кратному избытку бора.

Изучен с помощью масс-спектромет-рического анализа состав продуктов термодесорбции образцов, отобранных при зондировании

Таблица 2

Состав и количества продуктов вакуумной термодесорбции образцов TiB2, не контактировавших с атмосферой

Table 2

Composition and quantities of products of vacuum thermal desorption of TiB2 samples not contacted with the atmosphere

Название характеристики Значение характеристики

для TiB2

Химический состав, %:

Т1В2 96,26 93,27

В ^свободный 1,05 0,45

^свободный 1,13 -

с - 1,22

О 0,44 -

N 1,12 1,24

ТЮ2 - 3,82

Удельная поверхность, м2/кг 45000 37000

Размер* частиц, нм 37 45

Молекулярные массы продуктов десорбции 2,12-13, 26-28, 32- 36 2,12-12, 14- 16, 26-28,

32-36

Предполагаемый состав продуктов десорбции H2, BH, BH2, N2, CO, H2, BH, BH2, CH3,

O2 CH2, N2, CO, O2

Количество десорбированных газообразных продуктов 1,24 1,36

* рассчитывался по величине удельной поверхности

-

ШшМ

Рис. 2. Микрофотографии нанокристаллического диборида титана Т1В2 (1): а — частицы и агрегаты; б — морфологическая картина агрегата; в — отдельные частицы

Рис. 2. Микрофотографии нанокристаллического диборида титана Т1В2 (1): а — частицы и агрегаты; б — морфологическая картина агрегата; в — отдельные частицы

Обсуждение результатов

Анализ полученных результатов подтверждает присутствие в азотно-водородном потоке газообразных борсодержащих соединений. В масс-спектрах продуктов вакуумной термодесорбции присутствуют компоненты с молекулярными массами 12 и 13, предположительно соответствующие ВН и ВН2. Сопоставление температурной зависимости концентраций ВН и ВН2*, рассчитанных по определенному экс-

периментально содержанию в газовой фазе бора, и изменения фазового состава уловленных порошкообразных продуктов подтверждают безусловное участие газообразных соединений бора в боридообразовании. В то же время изучение формы и размера частиц Т1В2, полученного в виде нанопорошка с шаровидными частицами, однозначно указывает на формирование их по механизму «пар — расплав — кристалл».

т'10 , с

Вт---

О

14

20 25

Рис. 3. Предполагаемая схема взаимодействия титана с бором в потоке азотно-водородной плазмы

Fig. 3. The proposed scheme for the interaction of titanium with boron in a stream of nitrogen-hydrogen plasma

Полученные результаты и их обсуждение позволяют описать процесс боридообразова-ния в виде схемы, включающей две основные температурно-пространственные зоны и представленной на рис. 3.

Зона 1 соответствует температурному интервалу 5400—3500 К. В ней протекают процессы тепло- и массообмена и формирование реакционной смеси заданного состава: активное перемешивание азотно-водородного плазменного потока и порошкообразной титан-борсодержащей шихты, нагрев, плавление и испарение титана и бора, «газификация» бора в бороводороды.

Зона 2 соответствует температурному интервалу 3500—2000 К. Характерная особенность зоны — существенное снижение концентрации в газовом потоке бороводорода ВН2, соответствующее появлению в продуктах Т1Б2. Это позволяет предположить, что образование Т1Б2 возможно при кристаллизации расплава «титан — бор — продукт борирования бороводо-родами металлического аэрозоля, формирующегося в потоке при объемной конденсации паров титана». Характер изменения концентра-

ции ВН2 с температурой при 1,5 кратном избытке бора в шихте подтверждает устойчивость его в пределах температурной зоны и свидетельствуют о реальной возможности ограничения содержания свободного бора в дибориде титана. Сформировавшиеся в рассматриваемой зоне боридные наночастицы активно адсорбируют технологические газы и газообразные продукты боридообразования.

Заключение

Процесс боридообразования с получением Т1Б2 в условиях плазмообработки шихты характеризуется особенностями, существенно отличающими его от традиционных технологических вариантов. Образование Т1Б2 возможно при кристаллизации расплава «титан — бор — продукт борирования бороводородами металлического аэрозоля, формирующегося в потоке при объемной конденсации паров титана». Наряду с обсуждаемым механизмом возможны и иные реакционные схемы, не выявленные пока доступными средствами диагностики, но характерные для высокотемпературных неидеальных химико-металлургических реакторов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Панов В.С. Тугоплавкие металлы IV VI групп и их соединения. Структура, свойства, методы получения: учеб. пособие. М. : МИСиС, 2006. 63 с.

2. Serlire M., Oye H.A. Cathodes in aluminum electrolysis. Dusseldorf: AluminumVerlag, 2010. 698 p.

3. Golla B.R. Titanium diboride/ B. R. Golla, T. Bhan-dari, A. Mukhopadhyay, B. Basu // Journal Ultra-High Temperature Ceramics: Materials for Extreme Environment Applications. 2015. Р. 316—360.

4. Murthy T.S.R.Ch. Development and сharacteri-zation of(Ti,Cr)B2 based сomposites / T.S.R.Ch. Murthy, J.K. Sonber, K.Sairam, R.D. Bedse // BARC Newsletter. 2016. № 349. P. 1-10.

5. Крутский Ю.Л. [и др.]. Изучение процесса синтеза диборида титана с использованием нановолок-нистого углерода / Ю. Л. Крутский, Е. В. Антонова, А. Г. Баннов, И. С. Фролова // Актуальные проблемы в машиностроении: мат. I Междунар. науч.-практ. конф., Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2014. С. 453-458.

6. Ширяева Л.С. О механизме образования кар-бонитрида хрома в условиях плазменного потока азота // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2013. № 1. С. 13-16.

7. Галевский Г.В. [и др.]. Применение плазменного

нагрева в производстве высокотемпературных бори-дов и карбидов / Г.В. Галевский, В.В. Руднева, И.В. Ноздрин, С.Г. Галевский, К.А. Ефимова // Специальная металлургия: вчера, сегодня, завтра: мат.Х^ Всеукр. науч.-практ. конф. Киев, 2016. С. 248-259.

8. Дигонский С.В. Газофазные процессы синтеза и спекания тугоплавких веществ. М.: ГЕОС, 2013. 464 с.

9. Крастиньш Я.А. Термодинамика образования соединений в системах Ti-B-N и Zr-B-N/ Я.А. Крастиньш, Г.Н. Медведева И.П. Лестева// Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорганических веществ и порошковой металлургии. Т2: Сб. науч. тр. Рига: Зинатне, 1985. С. 50-54.

10. Ma Ai-Qiong, JiAng Ming — Xue. The Thermodynamic Analysis on the System of TiO2-B2O3-C // School of Material Science and Engineering. 2008. V. 27. № 5. P. 957-952.

11. Смирнягина Н.Н. [и др.]. Термодинамическое моделирование процесса синтеза боридов переходных металлов в вакууме/ Н.Н. Смирнягина, И.Г. Сизов, А.П. Семенов // Неорган. материалы. 2002. Т. 138, № 1. С. 48-54.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

ГАЛЕВСКИЙ Геннадий Владиславович — доктор технических наук профессор Сибирского государственного индустриального университета. E-mail: kafcmet@sibsiu.ru

РУДНЕВА Виктория Владимировна — доктор технических наук профессор Сибирского государственного индустриального университета. E-mail: kafcmet@mail.ru

ЕФИМОВА Ксения Александровна — аспирант Сибирского государственного индустриального университета. E-mail: efimovaksenia@mail.ru

REFERENCES

1. Panov V.S. Tugoplavkiye metally IV VI grupp i ikh soyedineniya. Struktura, svoystva, metody polucheniya : ucheb. posobiye / V.S. Panov. M. : MISiS, 2006. 63 s.

2. Serlire M., Oye H.A. Cathodes in aluminum electrolysis. Dusseldorf: AluminumVerlag, 2010. 698 p.

3. GollaB.R. [et al.]. Titanium diboride/ B.R. Golla, T. Bhandari, A. Mukhopadhyay, B. Basu. Journal UltraHigh Temperature Ceramics: Materials for Extreme Environment Applications. 2015. R. 316—360.

4. Murthy T.S.R.Ch. [et al.]. Development and shar-acterization of (Ti,Cr)B2 based somposites / T.S.R.Ch. Murthy, J.K. Sonber, K.Sairam, R.D. Bedse. BARC Newsletter. 2016. № 349. P. 1-10.

5. Krutskiy Yu.L. [et al.]. Izucheniye protsessa sin-teza diborida titana s ispolzovaniyem nanovoloknistogo ugleroda / Yu.L. Krutskiy, Ye.V. Antonova, A.G. Ban-nov, I.S. Frolova. Aktualnyyeproblemy v mashinostroyenii: mat. IMezhdunar. nauch.-prakt. konf., Novosibirsk : Izd-vo NGTU, 2014. S. 453-458.

6. Shiryayeva L.S. O mekhanizme obrazovaniya kar-bonitrida khroma v usloviyakh plazmennogo potoka azota. Izvestiya vuzov. Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya. 2013. № 1. S. 13-16.

7. Galevskiy G.V. [et al.]. Primeneniye plazmennogo nagreva v proizvodstve vysokotemperaturnykh boridov i karbidov / G.V. Galevskiy, V.V. Rudneva, I.V. Nozdrin, S.G. Galevskiy, K.A. Yefimova. Spetsialnaya metallurgiya: vchera, segodnya, zavtra: mat.XIV Vseukr. nauch.-prakt. konf. Kiyev, 2016. S. 248 259.

8. Digonskiy S.V. Gazofaznyye protsessy sinteza i spe-kaniya tugoplavkikh veshchestv. M.: GEOS, 2013. 464 s.

9. Krastinsh Ya.A. [et al.]. Termodinamika obrazovaniya soyedineniy v sistemakh Ti-B-N i Zr-B-N/ Ya.A. Krastinsh, G.N. Medvedeva I.P. Lesteva. Primeneniye nizkotemperaturnoy plazmy v tekhnologii neor-ganicheskikh veshchestv iporoshkovoy metallurgii. T2: Sb. nauch. tr. Riga: Zinatne, 1985. S. 50-54.

10. Ma Ai-Qiong, JiAng Ming - Xue. The Thermodynamic Analysis on the System of TiO2-B2O3-C // School of Material Science and Engineering. 2008. V. 27. № 5 pp.957-952.

11. Smirnyagina N.N. [et al.]. Termodinamicheskoye modelirovaniye protsessa sinteza boridov perekhodnykh metallov v vakuume/ N.N. Smirnyagina, I.G. Sizov, A.P. Semenov. Neorgan. materialy. 2002. T. 138, № 1. S. 48-54.

AUTHORS

GALEVSKY Gennadii V. —Siberian State Industrial university. E-mail: kafcmet@sibsiu.ru RUDNEVA Viktorija V. — Siberian State Industrial University. E-mail: kafcmet@mail.ru EFIMOVA Ksenija A. — Siberian State Industrial university. E-mail: efimovaksenia@mail.ru

Дата поступления статьи в редакцию: 1 августа 2017 г.

© Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2017