Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
УДК 539.26 Ренгеноструктурный анализ. Исследование сверхтонкой структуры вещества при помощи дифракции рентгеновских лучей
УДК 548.73 Рентгенографический анализ кристаллов. Свойства, исследуемые с помощью рентгенографии. Рентгенографическое исследование структуры
В настоящей работе показаны возможности термического и рентгеновского фазового анализов продуктов взаимодействия при разработке способов модификации порошков на основе алюминия и поиске оптимальных режимов синтеза новых металлических горючих для смесевых энергетических систем различного назначения. Оценена важность и полезность использования комплекса рассмотренных методов для выбора состава и условий синтеза перспективных материалов.
ванадийсодержащий гидрогель, активация и полнота окисления, алюминий, порошки, программируемый нагрев
1. Похил П.Ф., Беляев А.Ф., Фролов Ю.В., Логачев В.С., Коротков А.И. Горение порошкообразных металлов в активных средах. М.: Изд-во «Наука», 1972, 294с.
2. Аликин В.Н., Вахрушев А.В., Голубчиков В.Б., Ермилов А.С., Липанов А.М., Серебренников С.Ю. Твердые топлива ракетных двигателей. Под ред. Академика А.М. Липанова, М.: Машиностроение, 2011, 380с.
3. Gromov A.A., Sergienko A.V., Popenko E.M., Slyusarsky K.V., Larionov K.B., Dzidziguri E.L., Nalivaiko A.Y. Characterization Aluminum Powders: III. Non-Isothermal Oxidation and Combustion of Modern Aluminized Solid Propellants with Nanometals and Nanooxides. Propellants Exlos. Pyrotech., 2020, 45, 1-12. DOI:https://doi.org/10.1002/prep.201900163.
4. Glotov O.G. Screening of metal fuels for use in composite propellants for ramjets. Prog. Aeronaut. Sci., 2023, 143, 1-25. DOI:https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2023.100954.
5. Liu Y., Wang Y., Liu Y., Zhao B, Liu W., Yan Q., Fu X. High calorific values boron powder: ignition and combustion mechanism, surface modification strategies and properties. Molecules, 2023, 28, 1-29. DOI:https://doi.org/10.3390/molecules28073209.
6. Han L., Wang R., Chen W., Wang Z., Zhu X., Huang T. Preparation and combustion mechanism of boron-based high-energy fuels. Catalysts, 2023, 13, 1-16. DOI:https://doi.org/10.3390/catal13020378.
7. Гопиенко В.Г. Металлические порошки алюминия, магния, титана и кремния. Потребительские свойства и области применения; под ред. А.И. Рудского. СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2012, 356с.
8. Коротких А.Г. Влияние дисперсности порошка алюминия на процессы зажигания и нестационарного горения гетерогенных конденсированных систем. Диссертация на соиск. уч. степ. д. ф.- м.н. Томск, 2012, 302с.
9. Еселевич Д.А. Исследование активности и полноты окисления дисперсного алюминия, модифицированного ПАВ различной природы (Ca, Ba, V2O5), дис. канд. хим. наук. Екатеринбург, 2015, 121 с.
10. Кононенко В.И., Шевченко В.Г. Физикохимия активации дисперсных систем на основе алюминия. Екатеринбург: УрО РАН, 2006, 238с.
11. Шевченко В.Г. Влияние легирования на кинетику и механизм окисления порошков сплавов на основе алюминия с редко- и щелочноземельными металлами. ФГВ, 2011, 47(2), 45-53.
12. Шевченко В.Г., Волков В.Л., Кононенко В.И., Захарова Г.С., Чупова И.А. Влияние поливанадатов натрия и калия на процесс окисления порошка алюминия. ФГВ, 1996, 32(4), 91-94.
13. Шевченко В.Г., Еселевич Д.А., Конюкова А.В., Красильников В.Н. РФ Пат. № 2509790, 2014.
14. Шевченко В.Г., Еселевич Д.А., Конюкова А.В., Красильников В.Н. Влияние ванадийсодержащих активирующих добавок на окисление порошков алюминия. Химическая физика, 2014, 33(10), 10-17. DOI:https://doi.org/10.7868/S0207401X14100112
15. Aulchenko V.M., Evdokov O.V., Kutovenko V.D., Pirogov B.Ya., Sharafutdinov M.R., Titov V.M., Tolochko B.P., Vasiljev A.V., Zhogin I.A., Zhulanov V.V. One-coordinate X-ray detector OD-3M. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, 2009, 603(1-2), 76-79. DOI:https://doi.org/10.1016/j.nima.2008.12.164
16. Ancharov A.I., Manakov A.Yu., Mezentsev N.A., Tolochko B.P., Sheromov M.A., Tsukanov V.M. New station at the 4th beamline of the VEPP-3 storagering. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, 2001, 470(12), 80-83. DOI:https://doi.org/10.1016/S0168-9002(01)01029-4.
17. Либенсон, Г.А. Основы порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1975, 200с.
18. Анциферов В.Н., Бобров Г.В., Дружинин Л.К. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. М.: Металлургия, 1987, 792с.
19. Барка Д., Вейс В. Порошковая металлургия материалов специального назначения. М.: Металлургия, 1977, 376с.
20. Силаев В.А., Путимцев Б.Н. Получение легированных порошков распылением расплавов азотом. Получение, свойства и применение металлических порошков. Киев: ИПМ АН СССР, 1976, 144с.
21. Доронин Н. А. Кальций. М.: Госатомиздат, 1962, 191с.
22. Лякишев П.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: в 3 т: т 1. М.: Машиностроение, 1997, 992с.
23. Локшин Э.П., Воскобойников Н.Б. Барий и его свойства. Апатиты: КНЦ РАН, 1996, 168с.
24. Шевченко В.Г., Латош И.Н., Григоров И.С., Чупова И.А., Кочедыков В.А. Роль интерметаллидов в процессе окисления порошков систем Al-РЗМ. Расплавы, 2009, (3), 60-68.
25. Быков В.А., Упоров В.Б., Сидоров В.Е. Магнитная восприимчивость разбавленных сплавов Al-Ce при высоких температурах. Расплавы, 2006, (6), 19-24.
26. Волкович А.В., Журавлев И.С., Трофимов И.С., Горбачев А.Е. Термодинамические свойства бария в жидких сплавах с алюминием и их прогнозирование для щелочноземельных металлов в других сплавах. Расплавы, 2008, (5), 16-24.
27. Шевченко В.Г., Кузнецов М.В., Бибанаева С.А., Конюкова А.В., Чупова И.А., Латош И.Н., Кочедыков В.А., Еселевич Д.А. Поверхностная сегрегация кальция и ее влияние на кинетику окисления порошков сплавов на основе алюминия. ФПЗМ, 2012, 48(6), 540-545. DOI:https://doi.org/10.1134/S2070205112050115.
28. Шевченко В.Г., Еселевич Д.А., Анчаров А.И., Толочко Б.П. Влияние бария на кинетику окисления порошка сплава на основе алюминия. ФГВ, 2014, 50(6), 28-33. DOI:https://doi.org/10.1134/S0010508214060045.
29. Шевченко В.Г., Красильников В.Н., Еселевич Д.А. Конюкова А.В., Анчаров А.И., Толочко Б.П. Влияние V2O5 на механизм окисления порошка АСД-4. ФГВ, 2015, 51(5), 70-76. DOI:https://doi.org/10.15372/FGV20150508.
30. Красильников В.Н., Еселевич Д.А., Конюкова А.В., Шевченко В.Г. РФ Пат. № 2670440, 2018.
31. Kumar S., Krishnamurthy N. Synthesis of V-Ti-Cr alloys by aluminothermy co-reduction of its oxides. Process. Appl. Ceram., 2011, 5, 181-186. DOI:https://doi.org/10.2298/PAC1104181K.
32. Stamatis D., Zhu X., Schoenitz M., Dreizin E.L., Redner P. Consolidation and mechanical properties of reactive nanocomposite powders. Powder Technol., 2011, 208(3), 637-642. DOI:https://doi.org/10.1016/j.powtec.2011.01.002.
33. Yeh C.L., Wang H.J. Formation of Ta-Al intermetallics by combustion synthesis involving Al-based thermite reactions. J. Alloys Compd., 2010, 491(1-2), 153-158. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.10.203.
34. Шевченко В.Г., Красильников В.Н., Еселевич Д.А., Конюкова А.В. Окисление порошкообразного алюминия после модификации поверхности формиатами Mn, Fe, Co и Ni. ФПЗМ, 2019, 55(1), 25-32. DOI:https://doi.org/10.1134/S0044185619010212.
35. Шевченко В.Г., Булатов М.А., Кононенко В.И., Чупова И.А., Латош И.Н. Влияние свойств поверхностного слоя оксида на окисление порошков алюминия. Порошковая металлургия, 1988, (2), 1-5.
36. Sharipova N.S., Ksandopulo G.I. Phase and structural transfomations and mechanism of propagation of self-propagating high-temperature synthesis in a V2O5-Al mixture. Combust Explos Shock Waves, 1997, 33, 659-668. DOI:https://doi.org/10.1007/BF02671798.
37. Mear F.O., Louzguine-Luzgin D.V., Inoue A. Structural investigations of rapidly solidified Mg-Cu-Y. J. Alloys Compd., 2010, 496(1), 149-154. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.01.159.
38. Слободин Б.В., Глазырин М.П., Фотиев А.А. Фазовый состав ванадийсодержащих шлаков парогенераторов. Теплоэнергетика, 1978, (3), 40-43.
39. Woo K.D., Kim J.H., Kwon E.P., Moon M.S., Lee H.B., Sato T., Liu Z. Fabrication of Al Matrix Composite Reinforced with Submicrometer-Sized Al2O3 Particles Formed by Combustion Reaction between HEMM Al and V2O5 Composite Particles during Sintering. Met. Mater. Int., 2010, 16, 213-218. DOI:https://doi.org/10.1007/s12540-010-0408-x.
40. Dabrowska G., Tabero P., Kurzawa M. Phase relations in the Al2O3-V2O5-MoO3 system in the solid state. The crystal structure of AlVO4. J. Phase Equilib. Diffus., 2009, 30(3), 220-229. DOI:https://doi.org/10.1007/s11669-009-9503-4.
41. Шевченко В.Г., Еселевич Д.А., Попов Н.А., Винокуров З.С., Анчаров А.И., Толочко Б.П. Окисление порошка АСД-4, модифицированного V2O5. ФГВ, 2018, 54(1), 65-71. DOI:https://doi.org/10.15372/FGV20180109.
42. Андриевский Р.А., Хачоян А.В. Роль размерных эффектов и поверхностей раздела в физико-химических свойствах консолидированных наноматериалов. Рос. хим. журн., 2009, 52(2), 4-14.
43. Русанов А.И. Коллоидно-химические аспекты нанонауки: Наноструктурные материалы: получение, свойства, применение. Минск: Беларус. Навука, 2009, 71-90.
44. A Rietveld extended program to perform the combined analysis: diffraction, fluorescence and reflectivity data using X-ray, neutron, TOF or electrons. Access mode: http://maud.radiographema.eu (10.06.2025).
45. Open-access collection of crystal structures of organic, inorganic, metal-organic compounds and minerals, excluding biopolymers. Access mode: http://www.crystallography.net (12.06.2025).
46. Ye X., Lin. D., Jiao Z., Zhang L. The thermal stability of nanocrystalline maghemite Fe2O3. J. Phys. D: Appl. Phys., 1998, 31, 2739–2744. DOI:https://doi.org/10.1088/0022-3727/31/20/006.
47. Duraes L., Costa B.F.O., Santos R., Correia A., Compos J., Portugal A. Fe2O3/aluminum thermite reaction intermediate and final products characterization. Mater. Sci. Eng. A., 2007, 465(1-2), 199-210. DOI:https://doi.org/10.1016/j.msea.2007.03.063.
48. Liu Y., Qian Q., Xu C., Min F., Zhang M. Synthesis of FeAl/Al2O3 Composites by Thermite Reaction. Asian J. Chem., 2013, 25(10), 5550-5552. DOI:https://doi.org/10.14233/ajchem.2013.OH14.
49. Wang Y., Song X.I., Jiang W., Deng G., Guo X., Liu H., Li F. Mechanism for thermite reactions of aluminum/iron-oxide nanocomposites based on residue analysis. Trans. Nonferrous Met. Soc. China., 2014, 24(1), 263-270. DOI:https://doi.org/10.1016/S1003-6326(14)63056-9.
50. Monogarov K.A., Pivkina A.N., Grishin L.I., Frolov Y.V., Dilhan D. Uncontrolled re-entry of satellite parts after finishing their mission in LEO: Titanium alloy degradation by thermite reaction energy. Acta Astronautica, 2017, 135, 69–75. DOI:https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2016.10.031
