В журнале Chemical Engineering Science опубликованы теоретические исследования процесса высокотемпературного синтеза интерметаллидного композита NiTi в режиме динамического теплового взрыва с учетом стадийности химических реакций. Предложенная математическая модель учитывает взаимовлияние тепловых и химических процессов, а также условие сопряжённого теплообмена со стенками реактора. Приведены примеры эволюции состава в процессе синтеза.

По результатам исследования составлены диаграммы, иллюстрирующие изменение фазового состава продукта в зависимости от изменения состава исходной прессовки.

Установлено, что:

- синтез даже из стехиометрической исходной смеси в неравновесных условиях может завершиться получением композита, содержащего различные фазы;

- при различных соотношениях компонентов в исходной смеси динамика синтеза в каждом случае определяется доминирующей реакцией (лимитирующей стадией);

- изменение скорости нагрева не приводит к изменению среднего состава конечного продукта;

- изменением условий синтеза можно уменьшить содержание фазы NiTi₂.

Проведённые исследования позволяют глубже понять этапы протекания химических реакций в процессе синтеза интерметаллида, уточнить и предсказать химический состав продукта синтеза и температуру процесса за пределами контактного измерения.

Источник: ИФПМ СО РАН.