Synthesis in Nb + 2Si Mixtures Produced in Different Modes of Discrete Mechanical Activation

O. V. Lapshin; Лапшин О. В.; O. A. Shkoda; Шкода О. А.; K. A. Bolgaru; Болгару К. А.; A. A. Reger; Регер А. А.

doi:10.31857/S0044453723060146

Synthesis in Nb + 2Si Mixtures Produced in Different Modes of Discrete Mechanical Activation

Authors: Lapshin O.V.¹, Shkoda O.A.¹, Bolgaru K.A.¹, Reger A.A.¹
Affiliations:
1. Tomsk Scientific Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 97, No 6 (2023)
Pages: 893-903
Section: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА
Submitted: 27.02.2025
Published: 01.06.2023
URL: https://ruspoj.com/0044-4537/article/view/668726
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453723060146
EDN: https://elibrary.ru/KCOMRK
ID: 668726

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract

An experimental study is performed of the two-stage mechanochemical synthesis of niobium silicide. Theoretical estimates are made on the basis of the resulting macrokinetic model. The initial Nb + 2Si mixture is mechanically activated in the first stage, and the NbSi2 product is synthesized in the second. The effect the period of mechanical treatment has on the activated mixture’s morphology, temperature, and rate of burning is studied, along with the phase composition of the final reaction product. Kinetic constants are calculated that describe the dynamics of the two-stage mechanochemical synthesis of niobium silicide.

Keywords

powder mixture, mechanical activation, mechanochemical synthesis, silicides, combustion wave

References

Reddy B.S.B., Das K., Das S. // J. Mater Sci. 2007. V. 42. № 22. P. 9366. https://doi.org/10.1007/ s10853-007-1827-z
Takacs L. // Prog. Mater. Sci. 2002. V. 47. № 4. P. 355. https://doi.org/10.1016/S0079-6425(01)00002-0
Рогачев А.С. // Успехи химии. 2019. Т. 88. № 9. С. 875.
Лапшин О.В., Болдырева Е.В., Болдырев В.В. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 13. С. 402.
Корчагин М.А., Григорьева Т.Ф., Бохонов Б.Б. и др. // ФГВ. 2003. Т. 39. № 1. С. 51.
Корчагин М.А., Григорьева Т.Ф., Бохонов Б.Б. и др. // ФГВ. 2003. Т. 39. № 1. С. 60.
Lou T., Fan G., Ding B., Hu Z. // J. Mater. Res. 1997. V. 12. № 5. P. 1172. https://doi.org/10.1557/JMR.1997.0162
Shkoda O.A., Terekhova O.G. // Int. J. SHS. 2016. V. 25. № 1. P. 14. https://doi.org/10.3103/S106138621601012X
Maglia F., Milanese C., Anselmi-Tanburini U. // J. Mater. Res. 2002. V. 17. № 8. P. 1992.https://doi.org/10.1557/JMR.2002.0295
Trevino R., Maguregui E., Perez F., Shafirovich E. // J. Alloys Compd. 2020. V. 826. 154228 https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154228
Anselmi-Tamburini U., Maglia F., Doppiu S., Monagheddu M. // J. Mater. Res. 2004. V. 5. № 8. P. 1558. https://doi.org/10.1557/JMR.2004.0209
Yazdani Z., Karimzadeh F., Abbasi M.H. // Adv. Powder Technol. 2014. V. 25. № 4. P. 1357. https://doi.org/10.1016/j.apt.2014.03.019
Wang X.L., Wang G.F., Zhang K.F. // Mater. Sci. Eng., A. 2010. V. 527. № 14. P. 3253. https://doi.org/10.1016/j.msea.2010.02.031
Ma C.L., Kasama A., Tanaka H., Tan Y. et al. // Mater. Trans. JIM. 2000. V. 41. № 3. P. 444. https://doi.org/10.2320/matertrans1989.41.444
Svetlov I.L., Abuzin Yu.A., Babich B.N. et al.// J.Functional.Mater. 2007. V. 1. № 2. P. 48.
Abuzin Yu.A., Kulikova M.N., Levchenko V.S. et al. // Int. J. Nanomechanics Sci. Technol. 2014. V. 5. № 3. P. 213.https://doi.org/10.1615/NanomechaicsSciTecnlIntJ. v5.i3.50
Shkoda O.A., Terekhova O.G. // Int. J. SHS. 2017. V. 26. № 1. P. 83. https://doi.org/10.3103/S1061386216040099
Shkoda O.A. // Int. J. SHS. 2018. V. 27. № 1. P. 60.https://doi.org/10.3103/S1061386218010089
Fernandes B.B., Rodrigues G., Silva G., Ramos E.C.T., Nunes C.A., Sandim H.R.Z., Ramos A.S. // J. Alloys Compd. 2007. V. 434. P. 530. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.08.159
Perdigão M.N.R., Jordão J.R., Kiminami C.S., Botta W.J. // J. Non-Cryst. Solids. 1997. V. 219. P. 170. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(97)00325-6
Fernandes B.B., Ramos E.C.T., Silva G., Ramos A.S. // J. Alloys Compd. 2007. V. 434. P. 509. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.08.135
Li B., Liu L., Ma X.M., Dong Y.D. // J. Alloys Compd. (Switzerland). 1993. V. 202. https://doi.org/10.1016/0925-8388(93)90535-U
Goncharov I.S., Razumov N., Shamshurin A.I., Wang Q.S. // Key Engineering Materials. Trans Tech Publications Ltd, Switzerland. 2019. V. 822. P. 617. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.822.617
Bing L., Xueming M., Lin L. et al. // Chin. Phys. Lett. 1994. V. 11. № 11. P. 681.https://doi.org/10.1088/0256-307X/11/11/007
Shkoda O.A. // In Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1709. № 1. P. 012005.https://doi.org/10.1088/1742-6596/1709/1/012005
Shkoda O.A., Salamatov V.G.// Materials Today: Proceedings. 2019. V. 12. P. 111. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.03.076
Лапшин О.В., Смоляков В.К., Болдырева Е.В., Болдырев В.В. // Журн. физ. химии. 2018. Т. 92. № 1. С. 76.https://doi.org/0.1134/S0036024417120159
Смоляков В.К., Лапшин О.В., Болдырев В.В., Болдырева Е.В. // Там же. 2018. Т. 92. № 12. С. 1963. https://doi.org/10.1134/S0036024418120373
Лапшин О.В., Болдырев В.В., Болдырева Е.В. // Там же. 2019. Т. 93. № 8. С. 1.
Лапшин О.В., Болдырев В.В., Болдырева Е.В. // Там же. 2021. Т. 95. № 11. С. 1746.
Смоляков В.К., Лапшин О.В. Макроскопическая кинетика механохимического синтеза. Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Том. науч. центр, Отд. структур. макрокинетики. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы, 2011. 191 с.
Lapshin O., Ivanova O. // Mater. Today Commun. 2021. V. 28. 102671. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102671
Lapshin O., Shkoda O., Ivanova O., Zelepugin S. // Metals. 2021. V. 11: 1743. https://doi.org/10.3390/met11111743
Lapshin O., Ivanova O. // Adv. Powder Technol. 2022. V. 33. 103852. https://doi.org/10.1016/j.apt.2022.103852
Bolgaru K., Lapshin O., Reger A., Akulinkin A. // Mater Today Commun. 2022. V. 30: 103080. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.103080
Лапшин О.В., Смоляков В.К. // ФГВ. 2017. Т. 53. № 5. С. 64.
Лапшин О.В., Смоляков В.К. // ФГВ. 2019. Т. 55. № 1. С. 120.
Ходаков Г.С. Физика измельчения. М.: Наука, 1972. 307 с.
Lapshin O., Ivanova O. // Powder Technol. 2022. V. 404. 117419. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.117419
Lapshin O.V. // Int. J. SHS. 2021. V. 30. № 2. P. 61. https://doi.org/10.3103/S1061386221020084
Бутягин П.Ю., Ющенко В.С. // Кинетика и катализ. 1988. Т. 29. № 5. С. 1035.
Butyagin P.Yu., Pavlichev I.K. // Reactivity of solids. 1986. V. 1. № 4. P. 361–372. https://doi.org/10.1016/0168-7336(86)80027-4
Delogu F., Monagheddu M., Mulas G., Schiffini L., Cocco G. // J. Non-cryst. Solids. 1998. V. 232–234. P. 383. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(98)00550-X
Лапшин О.В. // ТОХТ. 2020. Т. 54. № 1. С. 236.
Lapshin O.V., Ivanova O.V. // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series. 2020. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1459/1/012013.
Лапшин О.В., Шкода О.А. // Изв. вузов. Физика. 2018. Т. 61. № 12. С. 57.
Смитлз К.Дж. Металлы. Справочник. М.: Металлургия, 1980. 446 с.
Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др. Физические величины. Справочник / Под редакцией И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.