Улетучивание борной кислоты, образованной на поверхности компактированных образцов СВС-системы бор – титан

Аннотация

В основе самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) лежит явление горения компактированной смеси реагентов (бор и титан) в твёрдой фазе – твёрдопламенное горение. Горение компактированной смеси инициируется, как правило, локальным импульсным подведением тепловой энергии к объекту (касание накалённым телом, электродуговой разряд, поток лучистой энергии и др.), далее горение распространяется и поддерживается за счёт тепла экзотермической химической реакции. При инициировании СВС-системы бор – титан, были зафиксированы случаи невоспламенения (снижение чувствительности к поджигу), связанные с наличием на поверхности компактированного образца кристаллов ортоборной кислоты (Н3ВО3), которые увеличивают время задержки зажигания. Целью данной работы являлось исследование процесса улетучивания борной кислоты, образованной на поверхности образцов компактированной СВС-системы бор – титан. В статье представлены результаты исследования поверхностного слоя компактированной СВС-системы бор – титан методами оптической, электронной микроскопии, ИК-Фурье спектральным анализом. По результатам исследований показано, что на поверхности образца СВС-системы бор –титан в процессе хранения в нормальных климатических условиях образуется некоторое количество метаборной кислоты (НВО2). Микрокристаллы метаборной кислоты, присутствующие в поверхностном слое образца СВС-системы бор – титан, вероятно, являются зародышами (центрами роста) относительно крупных кристаллов ортоборной кислоты. На основании проведенных исследований была отработана технология дегидратации кристаллов борной кислоты, расположенных на поверхности компактированного образца СВС-системы бор – титан, что позволило восстановить чувствительность СВС-системы бор – титан к воспламенению посредством локального импульсного подведения тепловой энергии.