Влияние скорости нагрева на температуру воспламенения многослойной фольги Ti/Al

Abstract

Самоподдерживающаяся экзотермическая реакция синтеза в многослойной фольге, состоящей из интерметаллидообразующих элементов, может протекать путем самораспространения фронта реакции высокотемпературного синтеза по фольге (самораспространяюшийся высокотемпературный синтез (СВС)) или в результате протекания реакции синтеза по всему объему (самовоспламенение (СВ)). Последнее реализуется при условии нагрева всей фольги до некоторой критической температуры, при которой реакция синтеза протекает по всему объему без внешнего подвода тепла. В работе на примере многослойной фольги Ti/Al исследовано влияние скорости ее нагрева на температуру СВ. Показано, что существует критическая скорость нагрева, ниже которой СВ фольги не наблюдается, а при скоростях нагрева выше критической температура СВ снижается с увеличением скорости нагрева. Зависимость температуры СВ от скорости нагрева имеет немонотонный характер: при небольших скоростях нагрева температура СВ резко снижается, а при дальнейшем повышении скорости нагрева температура СВ остается практически неизменной. Такая немонотонная зависимость температуры СВ фольги от скорости нагрева связывается с протеканием в ней в процессе нагрева термически активированных твердофазных реакций, которые сопровождаются образованием прослоек интерметаллида на границе между слоями титана и алюминия, препятствующих диффузионному перемешиванию элементов. С увеличением скорости нагрева толщина прослоек уменьшается, что способствует снижению температуры СВ.