The researching of physical-mechanical properties of intermetallic catalysts obtained in shs conditions
Keywords:
SHS, intermetallic, catalysts, porosity, durability, thermal stabilityAbstract
Abstract. Purpose. For nickel aluminides along with traditional methods of casting and powder metallurgy, recently began to use the technology self-propagating high-temperature synthesis (SHS). You must install the regularities of formation porosity and strength intermetallic catalysts when changing the SHS process and the degree of doping. Methodology. As starting components used pure powders of nickel, aluminum, cobalt, copper, and manganese oxide. Dispersible powders was 100-150 m. Scheme batch cooking involved dosing, mixing, mold filling, SHS compaction and heat treatment. The mechanical strength of samples was determined via UG-20 machine. Compression testing was performed according to GOST 25.503-97. Thermal analysis of the test sample was performed on the brand Derivatograph Q1050. The microstructure of the obtained catalysts were tested for light microscope «Neophot-21» and a scanning electron microscope «SEM-100». Findings. Analysis of the results of physical and mechanical properties of intermetallic catalysts showed that they differ depending on the mixture composition and process mode processing. The difference in the physical and mechanical properties of the catalyst is due to differences in the structure, phase composition, the porosity and pore size. The introducing additives porosity manganese catalyst is increased by increasing the volume of large pores and the structure with small capillaries not change due to the localization of manganese oxide in the catalyst pores. However, with the introduction of additives manganese sharply reduced mechanical strength blanks which may be increased if the Ni-Co-Mn catalyst additionally prolegirovat copper. An important advantage of SHS mode, is that the strength of the catalyst is 1,5 times higher than that of the sintered materials at the same porosity. High process temperatures and low content of impurities at the grain boundary (due to self-cleaning) lead to the formation of strong bonds between the grains in the polycrystal. The average value for all of the specific surface of the catalyst is tested samples 112 m2/g. Analysis of the initial sample derivatograms Ni-Co-Mn-Cu gave weight gain of the sample at temperatures ranging from 200-300oС 2% by weight. Originality. New scientific evidence on the effect of mode of SHS process and the degree of doping on the porosity and strength of the intermetallic catalysts. The parameters of the thermal stability ofintermetallic catalysts. Practical value. The parameters of SHS pressing and doping levels to increase the porosity and plasticity of intermetallic catalysts.
References
Колесников М.И. Катализ и производство катализаторов / М.И. Колесников. – М.: Техника, 2004. – 400 с.
Kolesnikov M. I. Kataliz i proizvodstvo katalizatorov / M.I. Kolesnikov. – M.: Tekhnika, 2004. – 400 p. http://www.twirpx.com/file/565961/
Григорян Э. А., Мержанов А. Г. Катализаторы ХХI века / Э. А. Григорян, А. Г. Мержанов // Наука производству. – 1998. – №3 (5). – С. 30-41.
Grigoryan E. A., Merzhanov A. G. Katalizatory ХХI / E. A.Grigoryan, A. G. Merzhanov // Nauka proizvodstvu. – 1998. –№3 (5). – P. 30-41. http://www.ism.ac.ru/news/journals/index.htm
Токабе К. Катализаторы и каталитические процессы / К. Токабе. – М.: Техника, 1993. – 350 c.
Tokabe K. Katalizatory i kataliticheskie protsessy / K. Tokabe. – M.: Tekhnika, 1993. – 350 p. http://www.twirpx.com/file/286474/
Попова Н. М. Катализаторы очистки газовых выбросов промышленных производств/ Н. М. Попова. – М.: Химия, 1991. – 176 с.
Popova N. M. Katalizatory ochistki gazovykh vybrosov promyshlennykh proizvodstv/ N.M. Popova. – M.: Khimiya, 1991. – 176 p. http://books.google.com.ua/books/about/Катализаторы_очистки.html?id=ZeFdAAAACAAJ&redir_esc=y
Мержанов А. Г. Процессы горения и синтеза материалов / А. Г. Мержанов. – Черноголовка: ИСМАН, 1998. – 512 с.
Merzhanov A. G. Protsessy goreniya i sinteza materialov / A. G. Merzhanov. – Chernogolovka: ISMAN, 1998. – 512 p. http://www.ism.ac.ru/n_internal/archive
Амосов А.П. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов / А.П. Амосов, И.П. Боровинская, А.Г. Мержанов. – М.: Машиностроение-1, 2007. – 567 с.
Amosov A.P. Poroshkovaya tekhnologiyasamorasprostranyayushchegosya vysokotemperaturnogo sintezamaterialov / A. P. Amosov, I. P. Borovinskaya, A. G. Merzhanov. – M.: Mashinostroenie-1, 2007. – 567 p. http://www.twirpx.com/file/550726/
Левашов Е.А. Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Е.А. Левашов, А.С. Рогачев, В.И. Юхвид, И.П. Боровинская. – М.: БИНОМ, 1999. – 176 с.
Levashov E.A. Fiziko-khimicheskie i tekhnologicheskie osnovysamorasprostranyayushchegosya vysokotemperaturnogo sinteza / E.A. Levashov, A.S. Rogachev, V.I. Yukhvid, I.P. Borovinskaya. – M.: BINOM, 1999. – 176 p. http://www.booka.ru/books/63540#about
Середа Б.П. Нові матеріали в металургії [навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл.] / Б.П.Середа. – Запоріжжя: ЗДІА, 2009. – 392 с.
Sereda B.P. Novі materіali v metalurgії [navch. posіb. dlyastud. vishch. navch. zakl.] / B.P.Sereda. – Zaporіzhzhya: ZDІA, 2009. – 392 p. http://www.library.zgia.zp.ua/ukr/index.php?text=Polnotext&bookid=36003
Середа Б.П. Влияние состава никель-алюминиевого сплава с добавками Co, Mn и Cu на структуру и удельную активность катализатора на их основе / Б.П. Середа, Г.Б. Кожемякин, В.Г. Рыжков [и др.] // Строительство, материаловедение, машиностроение: сб. науч. трудов. – Дн-вск: ПГАСА, 2009. – Вып. 48. – C. 101-104.
Sereda B.P. Vliyanie sostava nikel'-alyuminievogo splava s dobavkami Co, Mn i Cu na strukturu i udel'nuyu aktivnost' katalizatora na ikh osnove / B.P. Sereda, G.B. Kozhemyakin, V.G. Ryzhkov [i dr.] // Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie: sb. nauch. trudov. – Dn-vsk: PGASA, 2009. –Vyp. 48. – P. 101-104. http://pgasa.dp.ua/labconcrete/publicat.html
Raney-nickel catalysts produced by mechanical alloying / B. Zeifert, J.S. Blasquez, J.G.C. Moreno, H.A. Calderon // Rev.Adv.Mater.Sci. – 2008. – №18. – Р. 632-638. http://www.ipme.ru/e-journals/RAMS/no_71808/zeifert.pdf
The Researching and Modeling of Physical-Chemical Properties of Ni-base Alloys in SHS Conditions / B. Sereda, Y. Belokon’, A. Zherebtsov, D. Sereda // Materials Science and Technology. – Pittsburgh: MS&T, 2012. – P. 494-498. http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=26428911900
The Retrieving of Heat-resistant Alloys on IntermetallicBase for Details of Gas Turbine Engine Hot Track in SHS Conditions / B. Sereda, Y. Belokon’, A. Zherebtsov, K. Belokon’ // Materials Science and Technology. – Houston: MS&T, 2010. – P. 2097-2102. http://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=26428911900
Аркатова Л. А. Углекислотная конверсия метана на алюминидах никеля / Л.А. Аркатова, Т.С. Харламова, Л.В. Галактионова [и др.] // Журнал физической химии. – 2006. – Т.80. – № 8. – С. 1403-1406.
Arkatova L. A. Uglekislotnaya konversiya metana na alyuminidakh nikelya / L.A. Arkatova, T.S. Kharlamova, L.V. Galaktionova [i dr.] // Zhurnal fizicheskoy khimii. – 2006. –T.80. – № 8. – P. 1403-1406. http://ntb.misis.ru:591/OpacUnicode/index.php?url=/auteurs/view/id:111777/source:default
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).