Трехэлектродный дуговой реактор постоянного тока для синтеза высокоэнтропийных боридов переходных металлов; Электричество; № 10

Bibliographic Details
Parent link:Электричество: теоретический и научно-практический журнал.— .— Москва: Изд-во МЭИ.— 0013-5380
№ 10.— 2025.— С. 37-45
Corporate Author: Томский политехнический университет
Other Authors: Поваляев П. В. Павел Вадимович, Герасимов Р. Д. Роман Дмитриевич, Власов А. В. Алексей Владимирович, Шляхов Т. С. Тимофей Сергеевич, Болатова Ж. С. Жанар Санатовна, Пак А. Я. Александр Яковлевич
Summary:Заглавие с экрана
В статье представлены результаты экспериментальных исследований, проведенных на трехэлектродном безвакуумном дуговом реакторе постоянного тока в области получения новых материалов. Впервые разработанная конструкция трехэлектродного дугового реактора использовалась для решения задачи получения высокоэнтропийных боридов. Данная конструкция реактора реализует необходимые условия по достижению требуемых температур для успешного протекания процесса синтеза. В работе представлены описание и анализ настраиваемых исходных и фактических параметров рабочего цикла дугового реактора. Реактор работает по так называемому «безвакуумному» принципу в открытой воздушной среде. Определен состав формирующейся автономной газовой среды реакционной зоны, обеспечивающей защитную атмосферу из газов CO и CO2, предотвращающей окисление продукта при работе дугового реактора в открытой воздушной среде. Исследованы параметры температурного поля и энергетические характеристики реактора. Успешная апробация разработанного реактора продемонстрирована на примере синтеза порошка высокоэнтропийного борида TiZrNbHfTaB2 путем воздействия дугового разряда постоянного тока на смесь порошков титана, циркония, гафния, ниобия, тантала и бора. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего совершенствования технологии синтеза новых материалов с уникальными свойствами, востребованных в различных отраслях промышленности, таких как энергетика, машиностроение и аэрокосмическая техника
The results of experimental studies carried out on a three-electrode, non-vacuum, DC arc reactor for producing new materials are presented. The newly developed three-electrode arc reactor design was used for synthesizing high-entropy borides. The reactor design ensures the possibility to achieve the temperature required for running successful synthesis. The adjustable initial and actual parameters of the arc reactor's operating cycle are analyzed. The reactor operates according to the “non-vacuum” principle in an open-air environment. The composition of the autonomous gas atmosphere formed in the reaction zone was determined. This atmosphere consists of CO and CO2 gases and provides protective environment that prevents the product from becoming oxidized during arc reactor operation in open air. The reactor temperature field parameters and energy characteristics were studied. The reactor's successful performance has been demonstrated by synthesizing high-entropy boride powder (TiZrNbHfTaB2) through exposure of a mixture of titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, and boron powders to DC arc discharge. The obtained results can be used for further improvement of the technology for synthesizing new materials with unique properties for various industries, such as power engineering, mechanical engineering and aerospace engineering
Текстовый файл
Language:Russian
Published: 2025
Subjects:
Online Access:https://elibrary.ru/item.asp?id=82994962
https://doi.org/10.24160/0013-5380-2025-10-37-45
Format: Electronic Book Chapter
KOHA link:https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=687099