ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ДИНАМИЧЕСКОЙ ДИФРАКТОМЕТРИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФАЗООБРАЗОВАНИЯ ПРИ СИНТЕЗЕ МЕХАНОАКТИВИРОВАННОЙ СМЕСИ Ti–Al–C

Методом динамической дифрактометрии с использованием синхротронного излучения проведены экспериментальные исследования процессов фазообразования при высокотемпературном синтезе механоактивированной порошковой смеси Ti + Al + C. Высокотемпературный синтез производили методом теплового взрыва на базе сверхвысокочастотного индукционного нагревателя в режиме in situ на экспериментальном комплексе, адаптированном к методу динамической дифрактометрии. Эксперименты проводили на станции "Дифракционное кино" канала SB ВЭПП-3 Института ядерной физики СО РАН им. Будкера. Экспериментально установлено, что синтез композиционного материала происходит в несколько стадий. Начало фазовых перестроек начинается с температуры порядка 870°C. Вначале наблюдали формирование интерметаллидного соединения TiAl₃. Затем образуется расплав Ti–Al с выделением зерен TiC, что обеспечивает основное тепловыделение и инициирует реакцию теплового взрыва. Далее расплав Ti–Al за счет растворения в нем зерен TiC насыщается углеродом, и при достижении температуры 1800°C из него кристаллизуется MAX-фаза Ti₂AlC (где M — переходный d-металл, A – p-элемент из группы 3A таблицы Менделеева, X — углерод). Максимальное ее количество зарегистрировано на этапе выдержки. С понижением температуры наряду с Ti₂AlC формируется MAX-фаза Ti₃AlC₂. На данном этапе, контролируя температуру, можно управлять содержанием MAX-фаз в продукте реакции. В состав конечного продукта входят Ti₃AlC₂, Ti₂AlC и TiC.