Кинетика реакций формирования

При этом для ускорения реакций, лежащих в основе формирования защитного слоя, используются наноразмерные реагенты.

Кинетика реакций формирования защитного слоя в литературе обычно не рассматривается или носит оценочный, несистематический характер.

В предыдущих работах нами были получены покрытия ZrB2-MoSi2-30flb Si02 на углеродные материалы, характеризующиеся высокой жаростойкостью и термостойкостью в воздушной атмосфере при температурах 1100-1400°С. Было установлено, что использование в качестве пленкообразующего вещества золя кремниевой кислоты (дисперсность частиц 20 нм) позволяет значительно повысить эксплуатационные свойства покрытий. Нанодисперсные частицы Si02 высокой реакционной способности, распределенные пространственно равномерно в гетерогенной композиции, ускоряют образование и растекание оксидного расплава.

Цель данной работы: повысить эксплуатационные характеристики защитных покрытий для углеродных материалов путем определения оптимальной дисперсности реагентов. Синтезировать защитные композиции системы ZrB2-MoSi2-Si02 с использованием частиц Si02 разной дисперсности. Выявить влияние дисперсности частиц Si02 на термостабильность композиций. Провести кинетический анализ гетерогенных процессов взаимодействия при синтезе стеклокристаллического герметизирующего слоя. Определить оптимальные режимы синтеза покрытий, обеспечивающие наиболее высокие показатели эксплуатационных характеристик.

Синтез покрытий проведен по шликерно-обжиговой технологии на графите марки ГМЗ. Использованы тонкодисперсные порошки ZrB2 и MoSi2 марки с максимальным размером частиц 30 и 42 мкм соответственно. Для синтеза покрытий использованы составы системы (100-x) ZrB2-x-MoSi2, где х=20, 30, 40 мол.%. В качестве пленкообразующего вещества использован 1 мас.% водный раствор метилцеллюлозы.

Синтез проведен в электрической печи в статической атмосфере воздуха при 1100 и 1400°С. Толщина сформированного покрытия составляла 250-500 мкм. Испытания на термостабильность проведены в пределах от 0,25 до 25 ч.