Синтез пористых NiAl-Ni3Al сплавов для несущей металлической основы твёрдооксидных топливных элементов

А.С. Мазной, А.И. Кирдяшкин, В.Д. Китлер, А.Н. Гущин, А.А. Соловьёв, И.В. Ионов показать трудоустройства и электронную почту
Получена 27 августа 2015; Принята 21 декабря 2015;
Цитирование: А.С. Мазной, А.И. Кирдяшкин, В.Д. Китлер, А.Н. Гущин, А.А. Соловьёв, И.В. Ионов. Синтез пористых NiAl-Ni3Al сплавов для несущей металлической основы твёрдооксидных топливных элементов. Письма о материалах. 2015. Т.5. №4. С.491-496
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-4-491-496
В настоящей работе исследовался процесс получения тонкопористых изделий из сплава состава Ni+20%Al, заключающийся в использовании для спекания материала экзотермического эффекта образования интерметаллидов Ni3Al и NiAl. Процесс спекания проводился методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, организованном в режиме теплового взрыва в условиях теплопотерь. Здесь, тонкий цилиндрический образец, спрессованный из реакционной смеси порошков никеля и алюминия, зажимался между стальными обкладками и данная компоновка подвергалась плавному нагреву до температуры начала экзотермической реакции. В ходе реакции тепло из образца отводится в обкладки, что позволяет сохранять размер и форму материала при тепловом взрыве. Методами стереометрической металлографии исследованы зависимости параметров поровой структуры продуктов синтеза, таких как средние размеры элементов скелета, закрытых и открытых пор, удельная поверхность и доля открытой пористости, от общей пористости реакционных образцов и их толщины. Установлены особенности поровой структуры синтезированных материалов, обусловленные влиянием температурных градиентов, возникающих в образце в процессе теплового взрыва. Показано влияние температурной обработки синтезированных материалов в инертной среде при температурах 850 ÷ 1250 оС на их поровую структуру, фазовый состав, газопроницаемость и прочность. Получены пористые образцы состава Ni3Al-NiAl имеющие толщину 0,5 ÷ 4 мм, пористость 0,39 ÷ 0,57, размер транспортных пор 4,5 ÷ 7 мкм; установлены условия, при которых продукты синтеза обладают оптимальными свойствами для использования в качестве несущей основы твёрдооксидных топливных элементов.