3148972967

m.in. p-SiC, TaC, Ti₃Al, B₄C-TiB₂, WC-Co, WSi₂-Zr0₂, WSi₂-Nb [35] oraz nanometrowy węglik wolframu, który ma wiele możliwych zastosowań ze względu na szczególnie wysoką wytrzymałość mechaniczną, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej oraz temperaturę topnienia na poziomie 2600-2850 °C. Odmianą metody jest FAPACS (ang. Field-Activated and Pressure-Assisted Combustion Synthesis), która pozawala otrzymywać wytrzymałe mechanicznie związki o gęstości bliskiej teoretycznej w układach z kobaltem i wolframem. W przypadku WC-Ni 10 % wag. zmierzona twardość wynosiła ponad 13 kNmm'² [36], Kolejnym przykładem reakcji aktywowanej jest synteza spaleniowa z wstępnym mieleniem substratów. Mechaniczne rozdrobnienie może trwać nawet kilkadziesiąt godzin i pozwala zwiększyć szybkość propagacji frontu fali spalania, wydajność syntezy, zwielokrotnić liczbę zarodków krystalizacji, otrzymać czystszy produkt o mniejszej średnicy ziaren, obniżyć temperaturę zapłonu mieszaniny. Ponadto umożliwia wyeliminowanie ograniczeń termodynamicznych za sprawą:

-    wykorzystania energii powierzchniowej

-    obniżenia bariery aktywacji procesu

-    zwiększenia przewodnictwa cieplnego mieszaniny reagentów

-    zapewnienia homogeniczności substratów.

Rozdrabniane cząstki są poddawane zderzeniom, odkształceniom plastycznym oraz ściskaniu pod wpływem wysokiego ciśnienia. Można zastosować wysokoenergetyczne mielenie kulowe (HEBM; ang. High Energy Bali Mil/ing), które zmniejsza rozmiar ziaren reagentów i zwiększa odległości między płaszczyznami krystalicznymi. Zakłada się, że mielony proszek pochłania całą energię kinetyczną uderzającej w niego kulki (E; często wykonane z Si₃N₄) i na tej podstawie wyprowadza się obowiązujący wzór na tzw. dawkę energetyczną (D_m), czyli ilość energii jaką otrzymuje jednostka masy substratów w czasie wstępnego aktywowania mechanicznego: gdzie: m_p -masa reagentów; N -częstotliwość zderzeń; t -czas mielenia.

W zależności od tego, czy mielenie następuje przed, czy w trakcie SHS rozróżniamy procesy:

-    wstępne rozdrobnienie: MASHS (ang. Mechanica/ly AclivaledSHS)

-    rozdrobnienie równoległe z reakcją: MRS (ang. Mechanica/ly InducedSHS)

-    oraz MAFAPAS (ang. Mechanica/ly Activated Field Activated Pressure Assisted Synthesis).

Ostatnia z wymienionych metod (opracowana przez Z.A. Munira) stanowi efektywne połączenie aktywacji mechanicznej z wykorzystaniem pola elektrycznego. Może być wykorzystywana do syntezy różnych nanomateriałów m.in.: FeAl, MoSi₂, NbAl₃. Technika MASHS [37] została po raz pierwszy zaproponowana przez Gaffeta w 1995 roku i zastosowana jako metoda syntezy nanokrystalicznego FeAl. Tej grupie badawczej udało się również otrzymać nanometrowy NbAl₃, który ze względu na dużą wytrzymałość w podwyższonych temperaturach oraz niską gęstość i znaczną

17