Модернизация безвакуумного электродугового реактора для синтеза порошка на основе карбида бора

Аннотация

В работе описан безвакуумный метод получения порошка на основе карбида бора с использованием модернизированного электродугового реактора. По результатам рентгенофазового анализа в продукте синтеза доминирует фаза карбида бора В4С, что обеспечивается за счет применения специального углеродного экрана, отделяющего зону инициирования и горения дугового разряда от зоны синтеза. При использовании модернизированной схемы разрядного контура электродугового реактора удалось снизить отношение интенсивности главного максимума графитовой фазы к главному максимуму фазы карбида бора в 12 раз: ранее IС/IB4C = 3,617,в данной работе IС/IB4C = 0,285. Кроме того, в работе исследованы энергетические характеристики процесса синтеза, определено количество подводимой энергии (~372 кДж за время синтеза ~60 с), средняя мощность разряда (~6 кВт); составлен массовый баланс системы. С помощью вольфрам-рениевой термопары проведено измерение температуры в реакционной зоне реактора: измерения осуществлялись как с применением теплоизоляционного слоя, так и без него. Определено, что использование газобетонного блока марки «Сибит» в качестве теплоизоляции позволило снизить потери массы графитового тигля в 2 раза и повысить температуру в реакционной зоне реактора с 1508 °C до 1642 °C при использовании графитового тигля без исходной смеси.