Влияние термодинамических и структурных параметров многослойных фольг на характеристики процесса СВС

Abstract

Характеристики процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС ) фольги с многослойной структурой на основе элементов, способных к образованию интерметаллических соединений, определяются многими термодинамическими и структурными параметрами. Это значительно усложняет возможности прогнозирования характеристик протекания в них реакции СВС при изменении структуры и химического состава фольги. В работе в рамках феноменологической модели проведен анализ эффективности влияния этих параметров на температуру фронта реакции СВС и скорость в многослойной фольге. Показано, что скорость распространения фронта СВС и интенсивность теплообразования немонотонно зависят от структурных параметров. На примере многослойной фольги Ni/Al определены структурные параметры, при которых достигаются максимальные значения интенсивности теплообразования в фольге в процессе СВС и предложен метод их определения.

Characteristics of the process of self-propagating high-temperature synthesis (SHS) to foil with multilayer structure based on elements, capable of formation of intermetallic compounds, are determined by many thermodynamic and structural parameters. This significantly complicates the possibility of prediction of the features of SHS reaction running in them at the change of the foil structure and chemical composition. In the study, analysis of effectiveness of these parameters influence on SHS reaction front temperature and velocity in multilayer foil was performed within the framework of a phenomenological model. It is shown that the velocity of SHS front propagation and heat generation intensity nonmonotonically depend on structural parameters. In the case of Ni/Al multilayer foil, structural parameters were established, for which maximum values of heat generation intensity are reached in the foil in SHS process, and the method for their determination was proposed.