ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ TiB_2 С ВОЗДУХОМ

摘要

Методом термического анализа (термогравиметрия ТГ и дифференциальная сканирующая калориметрия ДСК) исследовано взаимодействие порошков TiB_2, произведенных методом СВС и карботермическим синтезом (КТС), с воздухом в интервале температур 300—1473 К. Термограммы окисления порошков существенно различаются при скорости нагрева 10 К/мин, но при 2 К/мин имеют одинаковый характер и близкие по температуре дваосновных экзоэф-фекта окисления. Окисление начинается около 770 К и идет достаточно интенсивно из-за образования несплошной, газопроницаемой окалины. Здесь фиксируется первый ДСК-пик и ступенчатый рост массы на 7—9 %. Далее жидкий B_2O_3 блокирует поверхность и скорость окисления падает. Второй экзоэффект и прирост массы на ~ 20 % (СВС), ~ 50 % (КТС) вызван ростом дефектности окалины в результате полиморфного превращения анатаз/рутил и приходится на интервал 880—1000 К. Выше ~ 980 К окисление TiB_2 снова замедляется в результате спекания защитного слоя и медленной диффузии кислорода в TiO_2. Полное окисление КТС-порошка заканчивается к T≈ 1200 К, СВС-порошка — к T≈ 1400 К. На макромеханизм окисления порошков TiB_2 слабо влияют особенности их дисперсионного состава и морфологии, но кинетика процесса существенно зависит от этих факторов.