The article presents the results of the work on obtaining titanium nitride whiskers from the gas phase. Previously, a theoretical assessment was made of the possibility of homogeneous formation of micro-substrates
of various types and composition in the gas phase, the conditions for condensation of the titanium nitride phase and the growth of filamentous crystals. Based on the results of thermodynamic analysis of the analyzed system, calculations of the existing critical supersaturation were carried out and the rates of homogeneous condensation in the gas phase of titanium and titanium nitride were estimated. Thermodynamic calculations of the compositions of the Ti–Cl–H, Ti–Cl–N, Ti–Cl–Ar subsystems determined the design elements
of the laboratory installation and the technological features of the titanium nitride crystal growing process. Samples of titanium nitride whiskers were obtained and examined
V. G. Babashov, N. M. Varrik, T. A. Karaseva (Federal State Unitary Enterprise “All-Russian Scientific Research Institute of Aviation Materials” State Research Center of the Russian Federation, Moscow, Russia)
1. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических на-правлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1(34). С. 3 – 33. DOI 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
2. Каблов Е. Н. Маркетинг материаловедения, авиастроения и промышленности: настоящее и будущее // Директор по маркетингу и сбыту. 2017. № 5–6. С. 40 – 44.
3. Каблов Е. Н. Материалы нового поколения и цифровые технологии их переработки // Вестник Российской академии наук. 2020. Т. 90, № 4. С. 331 – 334.
4. Гращенков Д. В., Ефимочкин И. Ю., Большакова А. Н. Высокотемпературные металломатричные композиционные материалы, армированные частицами и волокнами тугоплавких соединений // Авиационные материалы и технологии. 2017. № S. C. 318 – 328. DOI 10.18577/ 2071-9140-2017-0-S-318-328.
5. Александров Д. А., Артеменко Д. И. Износостойкие покрытия для защиты деталей трения современных ГТД // Тр. ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2016. № 10. Ст. 6. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 12.11.2020). DOI 10.18577/2307-6046-2016-0-10-6-6.
6. Александров Д. А. Исследование износостойких покрытий на основе многокомпонентных нитридов титана // Тр. ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2020. № 4–5.
С. 62 – 69. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 12.11.2020). DOI 10.18577/2307-6046-2020-0-45-62-69.
7. Wagner R. S., Ellis W. C. Vapor-liquid-solid mechanism of single crystal growth // Applied Physics Letters. 1964. V. 4, No. 5. P. 89 – 90.
8. Kato A., Tamari N. Some common aspects of the growth of TiN, ZrN, TiC and ZrC whiskers in chemical vapor deposition // Journal of Crystal Growth. 1980. V. 49, No. 1. P. 199 – 203.
9. Гиваргизов Е. И. Выращивание монокристаллических нанопроволок полупроводников и их потенциальное применение // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2007. № 9. С. 89 – 94.
10. Щетанов Б. В., Грибков В. Н., Исайкин А. С. и др. Особенности механизма пар–жидкость–твердая фаза при росте нитевидных кристаллов тугоплавких соеди¬нений // Физика и химия обработки материалов. 1973.
№ 3. С. 62 – 67.
11. Pat. 4888084 USA. Method of preparation of titanium nitride wiskers / R. D. Nixdorf, M. H. Rawlins. № 261375; Filing Date 24.10.1988, Publication Date 19.12.1989. 4 p.
12. Пат. 2099808 РФ. Способ выращивания ориентиро-ванных систем нитевидных кристаллов и устройство для его осуществления (варианты) / Е. И. Гиваргизов. Заявка № 96106224/09; заявл. 01.04.1996; опубл. 20.12.1997. 16 с.
13. Pat. US-5665326-A. Method for synthesizing titanium nitride whiskers / Goel Arvind, Revankar Vithal. No. 556704; Filing date 13.11.1995; Publication Date 09.09.1997. 9 p.
14. Ding, J., Deng, C., Yuan, W. et al. The synthesis of titanium nitride whiskers on the surface of graphite by molten salt media // Ceramics International. 2013. V. 39, No. 3. P. 2995 – 3000.
15. Небольсин В. А., Воробьев А. Ю., Swaikat N. Новое понимание механизма роста нитевидных нанокристаллов пар – жидкая капля – кристалл // Неорганические материалы 2020. Т. 56, № 4, С. 364 – 370.
16. Бабашов В. Г., Варрик Н. М., Карасева Т. А. О возможности получения нитевидных кристаллов нитрида титана из газовой фазы // Стекло и керамика. 2021. № 5. С. 19 – 25.
The article can be purchased
electronic!
PDF format
700 руб
UDK 666.3:661.882
Article type:
Not-set
Make a request
