ОСОБЕННОСТИ ФАЗООБРАЗОВАНИЯ ПРИ СПЕКАНИИ ВЫСОКОПОРИСТЫХ ЯЧЕИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМЫ FE-CR-AL

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Высокопористый проницаемый ячеистый материал (ВПЯМ) на хромалевой основе перспективен в качестве носителя катализаторов глубокого окисления метана. Использование в качестве основы материала жаростойких сплавов Fe-Cr-Al позволяет применять такие носители катализаторов при температурах до 900 оС на воздухе в среде газообразных продуктов сгорания. ВПЯМ-хромаль - основа для получения катализаторов беспламенного горения метана для экологически безопасных теплогенераторов. Высокопористый ячеистый материал на хромалевой основе получают методами порошковой металлургии путем репликации пространственной структуры полимерного ячеистого материала. Материал получали из шликера на основе смеси порошков карбонильного железа и лигатуры состава (вес.%) 20 % Fe - 60 % Cr - 20 % Al с добавкой 1,5 % дисперсного порошка Co. Технология включает помол лигатуры, смешивание шихты, приготовление и нанесение на полимерный каркас шликера, предварительный отжиг в водороде со ступенчатым нагревом до 700 оС для деструкции и удаления полимера и окончательное спекание в вакууме при 1270 оС. Приведены результаты исследования фазового состава на различных стадиях получения ВПЯМ. После промежуточного отжига фиксируются три ОЦК-фазы, отличающиеся параметрами решетки. После окончательного спекания остается только одна ОЦК-фаза твердого раствора хрома и алюминия в железе и присутствует примесь карбида хрома Cr7C3.

Об авторах

Виктор Григорьевич Гилев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: Xray@pm.pstu.ac.ru
Комсомольский проспект, 29, г. Пермь - ГСП, 6140990, Россия

Иван Николаевич Барышников

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: ivanbin@mail.ru
Комсомольский проспект, 29, г. Пермь - ГСП, 6140990, Россия

Список литературы

  1. Высокопористые проницаемые ячеистые материалы для экологически безопасных теплогенераторов / В.Н. Анциферов, В.Д. Храмцов, А.И. Поливода, Э.П. Волков, Г.А. Цой, А.П. Бевз // Перспективные материалы. - 2008. - № 6. - С. 5-10.
  2. Тепловыделяющие каталитические блоки беспламенного горения на основе жаростойкого сплава / В.Н. Анциферов, Г.А. Цой, А.П. Бевз, А.И. Поливода // Технология металлов. - 2010. - № 8. - С. 25-32.
  3. Tierney C., Harris A.T. Materials design and selection issues in ultra-lean porous burners // Journal of the Australian Ceramic Society. - 2009. - Vol. 45 (2). - P. 20-29.
  4. Sadykov V.A. Structured nanocomposite catalysts of biofuels transformation into syngas and hydrogen: design and performance // Second International Conference Catalysis for renewable sources: fuel, energy, chemicals CRS-2: abstracts, Lund, Sweden, 22-28 July 2013. - Novosibirsk, 2013. - P. 12-13.
  5. Catalytic partial oxidation of methane over nanosized Rh supported on Fecralloy foams / E. Verlato, S. Barison, S. Cimino, F. Dergal, L. Lisi, G. Mancino, M. Musiani, L. Vazquez-Gomez // International Journal of Hydrogen Energy. - 2014. - Vol. 39, iss. 22. - P. 11473-11485. - doi: 10.1016/j.ijhydene.2014.05.076.
  6. Солнышков И.В., Порозова С.Е. Каталитическая активность высокопористого материала на основе сплава хромаль в реакции глубокого окисления метана // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 6. - С. 105.
  7. Высокопористые ячеистые керамические материалы / В.Н. Анциферов, В.И. Овчинникова, С.Е. Порозова, И.В. Федорова // Стекло и керамика. - 1986. - № 9. - С. 19.
  8. A new PM Process for manufacturing of alloyed foams for high temperature applications / G. Walther, B. Klöden, B. Kieback, R. Poss, Y. Bienvenu, J.-D. Bartout // World PM2010 Proceedings. - Shrewsbury, UK, 2010. - Vol. 4. - P. 109-116.
  9. Open cell metal foams - application-oriented structure and material selection / P. Quadbeck, K. Kümmel, R. Hauser, G. Standke, J. Adler, G. Stephani // CELLMAT 2010. Proceedings of the International Conference on Cellular Materials, Dresden, Germany, 27-29 October 2010. - Dresden, 2010. - P. 279-288.
  10. Effect of trace amounts of carbon and nitrogen on the high temperature oxidation resistance of high purity FeCrAl alloys / D. Naumenko, J. Le-Coze, E. Wessel, W. Fischer, W.J. Quadakkers // Materials Transactions. - 2002. - Vol. 43, N 2. - P. 168-172.
  11. Engkvist J. Characterization of oxide scales formed on FeCrAl alloys at high temperatures: doctoral thesis. - Göteborg: Chalmers University of Technology, 2009. - 53 p. - ISBN 978-91-7385-310-1.
  12. High temperature oxidation of FeCrAl-alloys - influence of Al-concentration on oxide layer characteristics / J. Engkvist, U. Bexell, M. Grehk, M. Olsson // Materials and Corrosion. - 2009. - Vol. 60, iss 11. - P. 876-881. - doi: 10.1002/maco.200805186.
  13. Oxidation of FeCrAl alloys at 500-900 oC in dry O2 / H. Josefsson, F. Liu, J.-E. Svensson, M. Halvarsson, L.-G. Johansson // Materials and Corrosion. - 2005. - Vol. 56, iss. 1. - P. 801-805. - doi: 10.1002/maco.200503882.
  14. Fireside corrosion degradation of HVOF thermal sprayed FeCrAl coating at 700-800 oC / T. Hussain, N.J. Simms, J.R. Nicholls, J.E. Oakey // Surface & Coatings Technology. - 2015. - Vol. 268. - P. 165-172. - doi: 10.1016/j.surfcoat.2015.01.074.
  15. Characterization of alumina scale formed on FeCrAl steel / K. Reszka, J. Morgiel, Z. Żurek, A. Jaroń // Archives of Metallurgy and Materials. - 2014. - Vol. 59, N 1. - P. 73-81. - doi: 10.2478/amm-2014-0013.
  16. Advanced porous structures made from intermetallic and superalloy fibers / O. Andersen, C. Kostmann, G. Stephani, G. Korb // Proceedings of the 1st International Conference on Materials Processing for Properties and Performance "MP3 2002", Singapore, 1-3 August 2002. - Singapore, 2002. - P. 214-221.
  17. Анциферов В.Н., Башкирцев Г.В. Исследование процессов формирования жаростойкого ВПЯМ сплава хромаль, как носителя нанодисперсного катализатора в кластерной теплоэнергетике // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2010. - Т. 12, № 1. - С. 7-16.
  18. Башкирцев Г.В., Храмцов В.Д. Активация процессов гомогенизации и спекания высокопористых проницаемых ячеистых материалов на основе жаростойких сплавов введением нанопорошков // Третья Всероссийская конференция по наноматериалам НАНО 2009, Екатеринбург, 20-24 апреля 2009 г.: тезисы докладов. - Екатеринбург, 2009. - С. 813-814.
  19. Анциферов В.Н., Храмцов В.Д Способы получения и свойства высокопористых проницаемых ячеистых металлов и сплавов // Перспективные материалы. - 2000. - № 5. - C. 56-60.
  20. Взаимодействие алмаза с ультрадисперсным порошком железа, полученным различными способами / А.И. Чепуров, В.М. Сонин, А.А. Чепуров, Е.И. Жимулев, Б.П. Толочко, В.С. Елисеев // Неорганические материалы. - 2011. - Т. 47, № 8. - С. 957-961.
  21. Анциферов В.Н., Гилев В.Г., Костиков В.И. Взаимодействие фуллерена С60 с порошковым железом // Перспективные материалы. - 1998. - № 3. - С. 5-10.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».