Synthesis of Boron Nitride by Reduction of Boron Oxide with Aluminum in Nitrogen

D. A. Tkachev; Ткачев Д. А.; M. Kh. Ziatdinov; Зиатдинов М. Х.; I. A. Zhukov; Жуков И. А.; V. A. Litvinova; Литвинова В. А.; I. A. Belchikov; Бельчиков И. А.; N. G. Kravtsov; Кравцов Н. Г.

doi:10.31857/S0044457X23600354

Синтез нитрида бора алюминотермическим восстановлением борного ангидрида в среде азота

Авторы: Ткачев Д.А.¹, Зиатдинов М.Х.¹, Жуков И.А.¹, Литвинова В.А.², Бельчиков И.А.¹, Кравцов Н.Г.¹
Учреждения:
1. Томский государственный университет
2. Томский государственный архитектурно-строительный университет
Выпуск: Том 68, № 10 (2023)
Страницы: 1405-1412
Раздел: СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-457X/article/view/140306
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X23600354
EDN: https://elibrary.ru/AJOUQB
ID: 140306

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты исследования процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) нитрида бора в ходе протекания химических реакций алюминотермического восстановления борного ангидрида в среде азота. Методами рентгеноструктурного анализа исследован фазовый состав порошковых продуктов реакций в зависимости от давления азота в ходе синтеза. Установлено, что в результате СВС на основе системы B₂O₃–Al можно получить порошковый материал состава BN–Al₂O₃ с содержанием гексагонального нитрида бора 20–28 мас. % в зависимости от давления азота. По результатам исследования микроструктуры показано, что полученные порошковые материалы содержат отдельные частицы гексагонального нитрида бора размером <3 мкм. Различия в плотности и морфологии BN и Al₂O₃ определяют возможность выделения BN из получаемой порошковой смеси с применением пневмоциркуляционных методов разделения порошковых материалов.

Ключевые слова

самораспространяющийся высокотемпературный синтез, порошковые материалы, гексагональный нитрид бора, фазовый состав

Список литературы

Перевислов C.Н. // Новые огнеупоры. 2019. № 6. P. 35. https://doi.org/10.1007/s11148-019-00355-5
Chen B., Bi Q., Yang J. et al. // Tribol. Int. 2008. V. 41. № 12. P. 1145. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2008.02.014
Engler M., Lesniak C., Damasch R. et al. // Ceram. Forum Int. 2007. V. 84. № 12. P. E49.
Eichler J., Lesniak C. // J. Eur. Ceram. Soc. 2008. V. 28. № 5. P. 1105. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2007.09.005
Sigl L.S., Hunold K. // Iron Steelmaker. 1991. V. 18. № 2. P. 31.
Rudolph S. Aluminium Cast House Technology: Seventh Australian Asian Pacific Conference. John Wiley & Sons, 2013. 163 p.
Santosh S., Rajkumar K., Gnanavelbabu A. // Mater. Sci. Forum. Trans Tech Publications. 2015. V. 830–831. P. 87. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.830-831.87
Jia D., Zhou L., Yang Z. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2011. V. 94. № 10. P. 3552. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2011.04540.x
Jia K., Meng X., Wang W. // Processes. 2021. V. 9. № 5. P. 871. https://doi.org/10.3390/pr9050871
Bao J. // Electron. Mater. Lett. 2016. V. 12. P. 1. https://doi.org/10.1007/s13391-015-5308-2
Kumar R., Sahoo. S., Joanni E. et al. // Nano Res. 2019. V. 12. № 11. P. 2655. https://doi.org/10.1007/s12274-019-2467-8
Liu T., Li Y., He J. et al. // New J. Chem. Royal Soc. Chem. 2019. V. 43. № 8. P. 3280. https://doi.org/10.1039/C8NJ05299A
Chao Y., Tang B., Luo J. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2021. V. 584. P. 154. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.09.075
Zhao G., Wang A., He W. et al. // Adv. Mater. Interfaces. 2019. V. 6. № 7. P. 1900062. https://doi.org/10.1002/admi.201900062
Yoosefian M., Etminan N., Zeraati Moghani M. et al. // Superlattices Microstruct. 2016. V. 98. P. 325. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2016.08.049
He Y., Li D., Gao W. et al. // Nanoscale. 2019. V. 11. № 45. P. 21909. https://doi.org/10.1039/C9NR07153A
Chigo-Anota E., Escobedo-Morales A., Hermandez-Cocoletzi H. et al. // Physica E: Low Dimens. Syst. Nanostruct. 2015. V. 74. P. 538. https://doi.org/10.1016/j.physe.2015.08.008
Sukhorukova I.V., Zhitnyak I.Y., Kovalskii A.M. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. № 31. P. 17217. https://doi.org/10.1021/acsami.5b04101
Hu J., Yue M., Zhang P. et al. // Angew. Chem. Int. 2020. V. 59. № 17. P. 6715. https://doi.org/10.1002/anie.201914819
Yoon S.J., Jha A. // J. Mater. Sci. 996. V. 31. № 9. P. 2265. https://doi.org/10.1007/BF00356318
Tagawa H., Itouji O. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 962. V. 35. № 9. P. 1536. https://doi.org/10.1246/bcsj.35.1536
Hirano S.-I., Yogo T., Asada S. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 1989. V. 72. № 1. P. 66. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1989.tb05955.x
Chen G.-Q., He X.-D., Han J.-C. et al. // J. Mater. Sci. Lett. 2000. V. 19. № 1. P. 81. https://doi.org/10.1023/A:1006772320587
Haubner R., Wilhelm M., Weissengacher R. et al. Structure and Bonding. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2002. P. 1. https://doi.org/10.1007/3-540-45623-6_1
Gafri O., Grill A., Itzhak D. et al. // Thin Solid Films. 1980. V. 72. № 3. P. 523. https://doi.org/10.1016/0040-6090(80)90542-8
Evseev N.S., Matveev A.E., Nikitin P.Y. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 8. P. 1319. https://doi.org/10.1134/S0036023622080095
Bazhin P.M., Konstantinov A.S., Chizhikov A.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 12. P. 2040. https://doi.org/10.1134/S0036023622601696
Сафаева Д.Р., Титова Ю.В., Майдан Д.А. // Современные материалы, техника и технологии. 2018. № 5(20). С. 70.
Сафаева Д.Р., Титова Ю.В., Майдан Д.А. // Современные материалы, техника и технологии. 2019. № 5(26). С. 164.
Borovinskaya I.P., Ignat′eva T.I., Vershinnikov V.I. et al. // Inorg. Mater. 2003. V. 39. P. 588. https://doi.org/10.1023/A:1024097119257
Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов. М.: Машиностроение-1, 2007. 567 с.
Мержанов А.Г., Мукасьян А.P. // Твердопламенное горение. М.: ООО “ТОРУС ПРЕСС”, 2007. 336 с.