Самораспространяющийся высокотемпературный синтез


Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) (англ. Self-propagating high-temperature synthesis (SHS)) — экзотермический химический процесс типа горения, протекающий в автоволновом режиме в смесях порошков и приводящий к образованию полезных конденсированных продуктов, материалов и изделий [1]. СВС представляет собой режим протекания экзотермической реакции, в котором тепловыделение локализовано в узком слое и передается от слоя к слою путём теплопередачи.

Реакции СВС протекают исключительно в экзотермических системах. Как правило, это реакции присоединения. В некоторых случаях побочно могут образовываться в значительных количествах газы (O2; CO2, H2O и др), абсорбированные в исходных порошках.

По химической природе реагентов и продуктов реакции классифицируются на реакции карбидизации, окисления, борирования, нитрирования, карбонитрирования, галогенирования, и др..

По механизму реакции преобладают окислительно-восстановительные реакции, в органических системах известны реакции протонирования, ацилирования и др..

С помощью СВС получают преимущественно неорганические вещества, материалы и изделия разного назначения: (порошки тугоплавких соединений, абразивные пасты, азотированные ферросплавы, керметы, керамику), детали и изделия заданных размеров и форм, огнеупорные изделия и покрытия.


В гибридных органо-неорганических смесях показано образование сверхстехиометрических карбидов титана TiCx (металлокарбогедрен, меткар, Met-Car) при реакции органического вещества фуллерена с порошком титана, протекающей по схеме [2]: