Электродуговой синтез порошков боридов и карбидов хрома безвакуумным методом и изготовление объемных материалов на их основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Поваляев Павел Вадимович

• Поваляев Павел Вадимович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Поваляев Павел Вадимович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ современного состояния теоретических и экспериментальных методов исследования порошков систем «бор-хром», «углерод-хром» и «бор-углерод»

1.1 Свойства и основные направления применения материалов систем «бор-хром», «углерод-хром» и «бор-углерод»

1.2 Экспериментальные методы и технологии получения порошковых материалов

1.2.1 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

1.2.2 Осаждение из газовой фазы

1.2.3 Механохимический синтез

1.2.4 Карботермическое и боротермическое восстановление металлов

1.2.5 Спекание

1.2.6 Плазмохимический синтез

1.3 Выводы по первой главе

Глава 2. Методика проведения экспериментальных исследований

2.1. Устройство, принцип действия безвакуумного электродугового реактора постоянного тока

2.1.1 Конструктивные особенности разрядного контура однофазного дугового реактора с вертикальным расположением электродов

2.1.2 Исследование энергетических параметров однофазного дугового реактора с вертикальным расположением электродов

2.1.3 Исследование температурных режимов

2.1.3.1 Методика измерений температуры

2.1.3.2 Измерения температуры реакционной зоны однофазного дугового реактора с вертикальным расположением электродов

2.2 Классификация исходных материалов и компонентов

2.3 Исследование влияния в рабочем цикле параметров дугового реактора на расход электродов

2.4 Анализ газовой среды, формируемой при горении дугового разряда

2.5 Используемые физико-химические методы анализа материалов

2.5.1 Рентгеновская дифрактометрия

2.5.2 Растровая электронная микроскопия (РЭМ) и просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)

2.5.3 Термический анализ

2.6 Искровое плазменное спекание порошковых материалов

2.7 Измерение твердости методом Виккерса и трещиностойкости

2.8 Выводы по второй главе

Глава 3. Электродуговой синтез порошковых материалов систем «бор-хром», «углерод-хром» и «бор-углерод»

3.1 Синтез боридов хрома безвакуумным электродуговым методом

3.1.1Влияние параметров однофазного дугового реактора на фазовый состав продуктов синтеза на основе боридов хрома

3.1.2 Исследование морфологии полученных материалов системы «хром-бор»

3.2 Синтез порошков карбидов хрома безвакуумным электродуговым методом

3.2.1Влияние параметров дугового реактора на фазовый состав продуктов синтеза на основе карбида хрома

3.2.2Исследование морфологии полученных материалов системы «хром-углерод»

3.2.3 Исследование распределения кристаллических фаз и размеров частиц в полости графитового тигля при воздействии дугового разряда

3.3 Синтез карбида бора безвакуумным электродуговым методом

3.3.1 Исследование кристаллической структуры порошка карбида бора

3.3.2 Исследование морфологии полученных материалов системы «бор-углерод»

3.4 Выводы по главе

Глава 4. Формирование объемных керамических материалов методом искрового плазменного спекания при использовании синтезированных порошков в системах «бор-хром», «углерод-хром» и «бор-углерод»

4.1 Параметры спекания объемных керамических образцов

4.2 Исследование фазового состава, поверхности и механических свойств объемных керамических образцов

4.3 Выводы по главе

Глава 5. Увеличение массы синтезируемого порошка системы «бор-хром» и вовлечение нефтяных отходов в процесс синтеза порошков системы «углерод-хром»

5.1 Влияние конфигурации реакционной зоны однофазного дугового реактора и массы шихты на фазовый состав продуктов синтеза

5.2 Исследование повторяемости экспериментов при синтезе диборида хрома с использованием однофазного дугового реактора

5.3 Конструктивные особенности трехфазного дугового реактора с вертикальным расположением электродов

5.3.1 Исследование электрических параметров

5.3.2 Исследование параметров температурного поля реакционной зоны

5.3.3 Анализ формируемой газовой среды при горении дугового разряда

5.4 Увеличение массы получаемого продукта при использовании трехфазного дугового реактора постоянного тока

5.5 Вовлечение вторичного сырья из отходов в процесс получения порошковых материалов системы «углерод-хром»

5.6 Конструктивные особенности однофазного дугового реактора для переработки нефтяных отходов

5.6.1 Исследование электрических параметров

5.6.2Исследование параметров температурного поля реакционной зоны

5.6.3 Анализ формируемой газовой среды при горении дугового разряда

5.7 Синтез порошковых материалов на основе карбида хрома при использовани нефтяных отходов

5.8 Исследование морфологии материалов системы «хром-углерод», полученных при вовлечении вторичного сырья из отходов

5.9 Спекание объемных материалов на основе порошка карбида хрома

5.10 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список используемых источников

144

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электродуговой синтез порошков боридов и карбидов хрома безвакуумным методом и изготовление объемных материалов на их основе»

Актуальность работы.

В настоящее время карбиды и бориды переходных металлов представляют большую и сложную группу соединений с перспективными и уникальными свойствами, благодаря чему данный тип соединений активно используется во многих отраслях промышленности. Такие материалы характеризуются чрезвычайно высокими температурами плавления и твёрдостью, а также высокой каталитической активностью, прочностью, стойкостью на износ, химической инертностью, стойкостью к эрозии и широким спектром электрических свойств [1, 2]. Применение таких материалов возможно в аэрокосмической отрасли и в обрабатывающей промышленности. Также в последние годы обсуждается возможность использования боридов и карбидов металлов в качестве катализаторов для получения водорода из воды. Многообразие возможных кристаллических модификаций соединений бора и углерода позволяет предполагать возможным создание множества порошковых и композиционных материалов для различных отраслей.

Ввиду того что одним из важнейших элементов при производстве ферросплавов и нержавеющей стали является хром [3], который также используется для создания жаропрочных сплавов, упрочнения и легирования сталей, многие научные группы проводят исследования в области фазовых превращений в системе «бор-углерод-хром» (В-С-Сг). Система «В-С-Сг» включает большую группу соединений, физико-химические свойства которых представляют значительный практический интерес, к таким соединениям относятся диборид хрома СгВ2, карбид хрома Сг3С2 и карбид бора В4С [4]. Таким образом, разработка и модернизация методик синтеза данных соединений с исследованием свойств получаемых порошков является актуальной и современной задачей.

На сегодняшний день известно несколько способов получения данных порошков, например, самораспространяющийся высокотемпературный синтез,

осаждение из газовой фазы, механохимический синтез, карботермическое и боротермическое восстановление металлов, а также реакционное спекание. Однако, существующие методы реализованы при использовании защитных сред (вакуум и инертный газ), что требует использования дорогостоящего вакуумно-газового оборудования. Также некоторые методы синтеза требуют добавления присадок для повышения реакционной способности исходной шихты, что обеспечивает формирование примесей в продукте синтеза и требует внедрения дополнительных стадий очистки продукта.

Одним из перспективных направлений развития в области синтеза тугоплавких материалов является метод электродугового синтеза, реализуемого в открытой воздушной среде. Отказ от использования вакуумно-газового оборудования и мероприятий по герметизации реакционной зоны позволяет ликвидировать этап технологической цепи, а также существенно снизить стоимость создаваемых установок и упростить их конструкцию. Помимо этого, достижение высоких температур за короткий промежуток времени при использовании электродугового метода синтеза, в совокупности с отказом от газового оборудования, существенно снижает продолжительность рабочего цикла (до 2-5 минут). Методика доказала свою состоятельность на примере процессов получения углеродных наноструктур [5] и карбидов переходных металлов [6-9]. Однако, безвакуумный электродуговой метод ранее не применялся к решению задачи получения и исследования процессов синтеза порошков систем «углерод-хром» и «бор-хром». Кроме того, данный метод является относительно новым, в этой связи не отработаны технические решения и подходы к увеличению объемов получаемого продукта, а также обеспечения требуемой чистоты продуктов синтеза. Таким образом, актуальным является вопрос модернизации безвакуумного электродугового метода и оборудования для его реализации, а также проведения экспериментальных исследований по получению востребованных материалов на основе вышеуказанных соединений.

Разрабатываемая методика позволяет использовать помимо промышленного исходного сырья также и вторичное сырье, в частности, углеродный материал, полученный при переработке нефтяных отходов. При предварительной обработке отходов происходит формирование синтез-газа (смесь монооксида углерода и водорода) и углеродного порошка, что способствует вовлечению низкосортного сырья и отходов в производственные циклы получения тугоплавких материалов. Эти тезисы соответствуют энергетической стратегии Российской Федерации, на период до 2035 года [10], где особенная роль отводится водородным энергетическим технологиям, замкнутым сырьевым циклам. Кроме того, данное исследование также соответствует задачам отраслевой программы «Применение вторичных ресурсов и вторичного сырья из отходов в промышленном производстве», принятой в конце 2022 года [11].

Цель исследования. Разработка методики и оборудования для синтеза порошков систем «бор-углерод», «углерод-хром» и «бор-хром» и исследование структуры и свойств объемных материалов на их основе.

Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать конструкцию реакционной зоны безвакуумного электродугового реактора постоянного тока для реализации процесса синтеза порошков на основе диборида хрома СгВ2, карбида хрома Сг3С2 и карбида бора В4С.

2. Определить режимные параметры функционирования безвакуумного электродугового реактора, обеспечивающих формирование заданных температурных условий и состава защитной газовой среды для получения максимального выхода целевых фаз: диборид хрома СгВ2, карбид хрома СГ3С2 и карбид бора В4С.

3. Изготовить объемные материалы заданного состава на основе синтезированных порошков СгВ2, Сг3С2 и В4С при использовании метода искрового плазменного спекания.

4. Исследовать структуру, состав и свойства изготовленных объемных керамических образцов на основе карбида хрома, диборида хрома и карбида бора.

5. Разработать конструкцию электродугового реактора, обеспечивающего увеличение массы получаемого порошка диборида хрома CrB2 в открытой воздушной среде.

Научная новизна:

1. Разработано оборудование для изучения закономерностей физико-химических процессов получения порошков диборида хрома СгВ2 и карбида хрома Сг3С2 методом электродугового синтеза в открытой воздушной среде.

2. Экспериментально определены режимные параметры работы электродугового реактора (сила тока на источнике постоянного тока 200 А и продолжительность дуговой стадии 60 с), обеспечивающие формирование заданных температурных условий и состава защитной газовой среды в зоне реакции для синтеза порошков систем «бор-хром» (СгВ2) и «углерод-хром» (Сг3С2) при нагреве смесей порошков заданного состава дуговым разрядом в открытой воздушной среде.

3. Изучена структура и свойства объемных керамических образцов, полученных методом искрового плазменного спекания порошков систем «бор-хром» (СгВ2), «углерод-хром» (СГ3С2) и «бор-углерод» (В4С), синтезированных безвакуумным электродуговым методом, получены объемные керамические образцы с твердостью 11,4 ГПа (СГ3С2), 12,6 ГПа (СВ2), 22,3 ГПа (В4С) и относительной плотностью 92,2 % (СГ3С2), 92,5 % (ОВД, 95,2 % (В4С).

4. Разработан подход для увеличения выхода получаемого порошка диборида хрома в 2,14 раза (до ~ 15 г), основанный на методике безвакуумного электродугового синтеза материалов с использованием разработанной конструкции трёхфазного электродугового реактора постоянного тока, что обеспечивает повышение температур в зоне реакции и длительное поддержание стабильных условий синтеза.

5. Установлено, что использование карбида хрома СГ3С2,

синтезированного безвакуумным электродуговым методом из порошков чистого хрома и углеродного остатка из нефтяных отходов, при изготовлении объемных керамических образцов методом искрового плазменного спекания, способствует формированию керамики с механическими характеристиками сопоставимыми с характеристиками керамики, изготовленной в аналогичных условиях, но при использовании промышленных порошков хрома и углерода.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная конструкция реакционной зоны и режимные параметры реактора (I = 200 А и t = 60 с) формируют условия, обеспечивающие синтез порошков диборида хрома (СгВ2) и карбида хрома (Сг3С2) вследствие нагрева смесей порошков заданного состава Сг:В = 1,00:2,55 и Сг:С = 3,00:2,45 дуговым разрядом постоянного тока, за счет формирования температурного режима (от 1200 до 2400 °С) и защитной среды из газов CO, CO2 при минимальном содержании кислорода O2.

2. При спекании синтезированных порошков гексагонального СгВ2, орторомбического Сг3С2 и ромбоэдрического В4С методом искрового плазменного спекания при давлении 30 (Сг3С2) и 60 (СгВ2, В4С) МПа, а также температурах не менее 1300 (Сг3С2) и 1800 (СгВ2, В4С) °С при времени выдержки 10 минут формируются объемные керамические образцы без изменения фазового состава, структура которых приводит к достижению следующих значений твердости: 11,4 ГПа (Сг3С2), 12,6 ГПа (СгВ2), 22,3 ГПа (В4С).

3. Использование разработанного трехфазного дугового реактора постоянного тока для реализации безвакуумного электродугового метода синтеза диборида хрома обеспечивает повышение температур в зоне реакции и стабильное поддержание заданных режимных параметров процесса (сила тока 200 А, продолжительность дуговой стадии 120 с), что способствует повышению выхода целевого продукта в 2,14 раза - с 7 до 15 г.

Практическая значимость работы:

1. Предложена конструкция зоны реакции электродугового реактора постоянного тока, которая обеспечивает формирование соединений систем «бор-углерод», «углерод-хром» и «бор-хром» при минимальном количестве примесей в виде эрозионного графита, дополнительно определены режимные параметры работы реактора, обеспечивающие максимальный выход целевых фаз диборида хрома СгВ2, карбидов хрома СГ3С2 и бора В4С.

2. Разработаны керамические материалы заданного состава из гексагонального СгВ2, орторомбического Сг3С2 и ромбоэдрического В4С, синтезированных безвакуумным электродуговым методом. Также изготовлены объемные керамические образцы на основе порошка карбида хрома Сг3С2, синтезированного из порошка чистого хрома и углеродного остатка из продуктов нефти - асфальтенов, и карбида бора при добавлении 20 мас. % диборида хрома СгВ2.

3. Разработан трехфазный электродуговой реактор постоянного тока, обеспечивающий формирование заданных условий синтеза (температурный режим и защитная газовая среда) и увеличение выхода синтезируемого порошка диборида хрома (СгВ2) в 2,14 раза (с 7 до 15 г).

4. Предложен метод синтеза порошка карбида хрома Сг3С2 с использованием продуктов нефти (асфальтенов) — углеродного материала с различной морфологией частиц, полученного на безвакуумном электродуговом реакторе постоянного тока с горизонтальным расположением электродов.

Созданные результаты интеллектуальной деятельности оформлены в виде патентов № 2811920 и № 2791977 и свидетельства регистрации программы ЭВМ № 2022611637 «Управление системой позиционирования электродов и регистрация параметров рабочего режима дугового реактора постоянного тока». Результаты диссертационной работы использованы при выполнении ряда проектов: Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («УМНИК Россия-Беларусь», проект № 3ГУРБ/2022 от 24.05.2022), Российского

научного фонда № 22-13-20016, Государственного задания № 075-03-2025-439/2 (FSWW-2025-0003) и № 075-03-2024-082/2 (FZES-2024-0001).

Реализация работы: Результаты диссертационной работы используются в научных исследованиях института тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова НАН Беларуси и Сургутском государственном университете при реализации НИОКР.

Достоверность данных, полученных в результате исследования, подтверждается при использовании общеизвестных аналитических методик, методик проведения экспериментов, сертифицированного аналитического оборудования и методов физико-химического анализа, повторяемостью результатов и отсутствием противоречий с исследовательскими работами, опубликованными в научной периодике.

Личный вклад автора состоит в создании и разработке электродуговых реакторов постоянного тока различной конфигурации и их модернизации, в сборе и анализе литературных данных, проведении и систематизации экспериментальных исследований, анализе и обработке получаемых данных, а также интерпретации результатов исследований и подготовке научных публикаций.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на ведущих международных и российских конференциях: Всероссийская научная конференция молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации.» (г. Новосибирск, 2021 г.), Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы машиностроения» (г. Томск, 2021 г.), Всероссийская научно-практическая конференция «Энергетика и энергосбережение: теория и практика» (г. Кемерово, 2021 г., 2024 г.), Международная научно-техническая конференция «Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения» (г. Томск, 2022 г., 2024 г.), XXIV Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология XXI веке» (г. Томск, 2023 г.), Всероссийская с международным участием молодежная конференция «Бутаковские чтения», (г. Томск, 2022 г., 2023 г.), Международная

научно-техническая конференция «Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении 2022» (ICMTMTE 2022) (г. Севастополь, 2022 г.), Всероссийская научно-практическая конференция «Студент-наука» (г. Воронеж, 2022 г.).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 17 работ, в том числе 4 статьи в журналах, индексируемых в базах данных «Сеть науки» (Web of Science) и «Скопус» (Scopus), 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, создано 3 РИДа.

Структура и объём работы. Текст диссертационной работы состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемой литературы. Диссертация изложена на 166 страницах, включая 55 рисунков и 11 таблиц. Библиография включает 198 наименований.

Глава 1. Анализ современного состояния теоретических и экспериментальных методов исследования порошков систем «бор-хром»,

«углерод-хром» и «бор-углерод» 1.1 Свойства и основные направления применения материалов систем «бор-хром», «углерод-хром» и «бор-углерод»

В настоящее время карбиды и бориды переходных металлов представляют большую и сложную группу соединений с перспективными и уникальными свойствами, благодаря чему данный тип соединений активно используется во многих отраслях промышленности. Включение в решетки переходных металлов атомов бора или углерода приводит к образованию ковалентной связи, что в конечном итоге формирует широкий спектр соединений, превосходящих по характеристикам чистые металлы. Такие материалы характеризуются чрезвычайно высокими температурами плавления и твёрдостью [12], а также высокой каталитической активностью [1], прочностью [2, 13], стойкостью на износ [14], химической инертностью [15, 16], стойкостью к эрозии [17] и широким спектром электрических свойств [18].

Ввиду того что одним из важнейших элементов при производстве ферросплавов и нержавеющей стали является хром, который также используется для создания жаропрочных сплавов, упрочнения и легирования сталей, многие научные группы проводят исследования в области фазовых превращений в тройной системе «бор-углерод-хром» (В-С-Сг) [19, 20]. Тройная система «В-С-Сг» включает большую группу кристаллических фаз, физико-химические свойства которых представляют практический интерес [21].

В системе Сг-В можно выделить ранее полученные соединения (рисунок 1.1), такие как Сг2В, Сг5В3, СгВ, Сг3В4, Сг2В3, СгВ2 и СгВ4. Наиболее стабильным соединением в данной системе является диборид хрома СгВ2, данное соединение имеет гексагональную кристаллическую решетку с пространственной группой Р6/ттт (191) [22] и обладает превосходным сочетанием свойств - прочность,

высокая температура плавления (2200 °С), высокая твердость (20 ГПа), коррозионная стойкость и умеренная стойкость к окислению, что достигается за счет образования оксидного защитного слоя СгВОз [23].

Рисунок 1.1 - Диаграмма состояний бинарной системы «хром-бор» [24]

Использование диборида хрома возможно в конструкциях, требующих высокой износостойкости и стойкости к высоким температурам [25]. СгВ2 имеет значительный потенциал для различных промышленных применений, например, для создания защитных покрытий режущего инструмента и материалов, сплавов и сталей [26, 27]. Помимо этого, перспективным является использование боридов хрома в области нанесения покрытий [28-30], что также связано с их высокой твердостью и устойчивостью к коррозии в кислотах и щелочах [31]. Известно об использовании диборида хрома для создания композитных материалов (на основе силицида молибдена [23], диборида титана [32] и карбида бора [33]) и нанесения композиционных покрытий на основе никеля [34] и цинка [35].

В системе Сг-С ранее были выделены такие фазы как СГ23С6, СГ7С3, СГ3С2, СгС и Сг3С (рисунок 1.2) [36]. Впервые карбид хрома был получен А. Муассаном при

использовании созданной им дуговой печи [37], что дало начало развитию новых методик синтеза и изучения карбида хрома.

Рисунок 1.2 - Диаграмма состояний бинарной системы «хром-углерод» [36]

Из представленных фаз можно выделить соединение карбида хрома Сг3С2. Сг3С2 является материалом с высокой электропроводностью, обладает высокой прочностью и твердостью (18 ГПа [38]), демонстрирует высокую химическую стойкость, стойкость на износ [39], антиэрозионные и антикоррозионные свойства [40]. Благодаря этому соединения карбида хрома нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Известно об использовании карбида хрома для получения гальванических пластин [41] и изготовления износостойких наплавок [42]. Наибольшая доля исследований карбидов хрома посвящена нанесению защитных покрытий [43-45]. Известно о нанесении покрытия из карбида хрома на стальные конструкции [45] и инструментальную сталь [46], помимо этого, соединения карбида хрома активно используются при создании композитных материалов [42, 47]. Так для повышения стойкости к окислению и коррозии изделий на основе никеля с помощью соединений WС-Co и Сг3С2 осуществлено создание металлокерамических материалов, что позволило

обеспечить компромисс между механическими свойствами изделия и стойкостью к окислению [48].

В системе «бор-углерод-хром» также могут быть получены бинарные соединения на основе В-С, то есть кристаллические фазы карбида бора. В данной системе можно выделить следующие стабильные фазы (рисунок 1.3) - В13С2 и В4С, также встречаются фазы В12С3 и В7С [49].

Рисунок 1.3 - Диаграммы состояний системы «бор-углерод»: а) с широкой областью гомогенности твердофазной модификации В4С, б) с узкой областью гомогенности В13С2±Х с расширением при высоких температурах

Карбид бора является одним из самых твердых материалов с алмазоподобными механическими свойствами, В4С имеет относительно низкую плотность (2,52 г/см3), высокие показатели твердости (36 ГПа), обладает высокой прочностью, износостойкостью и модулем упругости (450 ГПа) [50, 51]. Широкий спектр свойств карбида бора обеспечивает большой спрос данного материала во многих отраслях промышленности. Данное соединение может использоваться в качестве абразивного материала в полировальных и шлифовальных средствах [52], способность поглощения нейтронов позволило использовать данный материал в атомной промышленности [53]. Высокие показатели твердости и низкая плотность позволили использовать карбид бора при изготовлении бронекерамических

композитов [54], а высокая устойчивость к истиранию обеспечивает применение В4С в качестве защитных покрытий [55, 56].

1.2 Экспериментальные методы и технологии получения порошковых

материалов

1.2.1 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) - метод синтеза, основанный на самопроизвольном воспламенении исходных реагентов за счет экзотермической реакции [57], соответственно, такой процесс имеет потенциал в экономии времени и энергии [58]. Данный процесс является ответвлением пиротехники и получил свое развитие в 60-е годы 20 века в СССР. Для реализации СВС в качестве реагентов могут использоваться вещества химически активные при высоких температурах, в качестве наполнителей и разбавителей используются инертные вещества [59].

Рисунок 1.4 - Схема экспериментальной установки для синтеза композитов методом СВС из порошковых компактов

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез является одним из передовых методов получения сверхтвердых и тугоплавких материалов, таких как карбиды, бориды, нитриды и силициды [60]. На рисунке 1.4 представлена схема экспериментальной установки для синтеза композитов методом СВС из порошковых компактов [61].

Получение соединений боридов хрома было представлено в работе [24], ввиду слабой экзотермичности компакта элементарных порошков Сг-В, предпринята попытка использования боротермического и алюминотермического восстановления оксида хрома. Таким образом, для протекания реакции в качестве исходных компонентов использовали порошки оксида хрома Сг^3, аморфного бора и алюминия в качестве восстановителя. Эксперименты проводились на лабораторной экспериментальной установке, устройство которой описано в работе [61]. Такая установка представляет собой камеру из нержавеющей стали, картриджного нагревателя мощностью 600 Вт и вольфрамовой спиралью с напряжением 60 В и током 1,5 А. После предварительного нагрева двух типов шихты до 200 и 300 °С для образцов Сг^-В и Сг^^КВ соответственно, осуществляется зажигание смеси с использованием вольфрамовой катушки. Весь процесс СВС происходит в атмосфере аргона высокой чистоты (99,99 %). Получение соединений боридов хрома происходило в соответствии с реакциями 1 и 2 (доля бора в составе исходной смеси изменялась в соответствии стехиометрии известных соединений боридов хрома):

Сг203 + 4В ^ 2СгВ + В203, (1)

Сг203 + 2А1 + 4В ^ 2СГВ2 + А1203. (2)

По результатам проведенного исследования, в зависимости от стехиометрии исходных компонентов, были получены следующие соединения боридов хрома: СгВ, Сг2В, Сг5В3, Сг3В4 и СгВ2, в случае использования алюминия в качестве восстановителя исходный порошок содержал также фазу Al2O3.

Получение порошков карбида бора также возможно с использованием метода СВС. Для проведения эксперимента в качестве восстановителя

использовался порошок чистого магния, а также порошки технического углерода (П804-Т) и оксида бора B2O3. Процесс синтеза подробно описан в работе [62], для реализации эксперимента используется реактор «СВС-12» в среде аргона при давлении 3 МПа, как и в предыдущем случае процесс зажигания смеси осуществляется с помощью вольфрамовой спирали. Температура в реакционной зоне составляла ~ 2000 °С. В результате экспериментальной серии были получены соединения карбида бора с содержанием углерода 7-24 ат. %.

Синтез карбида бора (B4C) протекал согласно уравнению реакции 3:

2В203 + 6Мд + С ^ В4С + 6МдО. (3)

При анализе современной литературы примеров получения соединений карбида хрома методом СВС в чистом виде не выявлено, ввиду невозможности образования карбидов хрома путем прямого сжигания элементарного хрома и углерода в режиме СВС из-за слабой экзотермичности реакции. В результате элементарных реакций были определены адиабатические температуры соединений карбида хрома (Тад ~ 672 °С (О^), Tад ~ 663 °С (О^) Tад ~ 473 °С (О^), однако, эмпирически установлено, что материалы с < 1530 °С не могут быть синтезированы методом СВС [63]. В свою очередь, как было описано ранее, порошки карбида хрома могут быть получены в составе композиционных материалов, такие материалы активно используются для повышения стойкости изделия к коррозии и стойкости на износ.

В работе [64] приведено исследование по получению композитных соединений на основе фаз карбида хрома. Для синтеза соединений карбида хрома использовали порошки оксида хрома (О^Д алюминий, технический углерод и политетрафторэтилен (ПТФЭ). Добавление ПТФЭ обеспечивает инициирование и самоподдерживающееся горение шихты. Реакция между исходными компонентами протекала согласно уравнению 4:

СГ2О3 + 2А1 + х[(1 -у)С + уСпТфЭ ^ г(Сг - С) + М2О3 (4)

где, СПТФЭ - углерод, полученный в результате полного разложения ПТФЭ; а 2 -количество молей Сг-С; у - содержание С ПТФЭ, учитываемое в составе общего углеродного баланса; х - содержания углерода С.

Подготовка исходной шихты осуществлялась в шаровой мельнице, после чего порошки подвергались холодному прессованию с целью создания цилиндрических заготовок диаметром 7 мм, высотой 12 мм и относительной плотностью 60 %. Реакция СВС осуществлялась в камере из нержавеющей стали с окнами в атмосфере аргона высокой чистоты (99,99 %). По результатам исследования были получены соединения карбида хрома в составе композитов оксид алюминия-хрома: Сг23С6-А1203, Сг7С3-А1203 и Сг3С2-А1203. Увеличение доли углерода обеспечивает формирование соответствующих фаз карбида хрома Сг2зСб, Сг7Сз, СгзС2.

Процесс СВС имеет ряд преимуществ: самостоятельная генерация энергии, необходимой для протекания реакции между исходными компонентами, незначительные энергетические и временные затраты и использование достаточно простого и недорогого оборудования. Такой процесс характеризуется высокой производительностью и хорошей масштабируемостью процесса. Однако, не каждый тип сырья может обеспечивать самоподдерживающуюся реакцию, ввиду низких адиабатических температур, что требует внесения модификаторов в состав шихты. Для протекания реакции при использовании метода СВС необходимо создание защитной среды из чистого аргона, что повышает стоимость процесса и увеличивает длительность рабочего цикла реактора [65].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Поваляев Павел Вадимович, 2025 год

Список используемых источников

1. Electrochemical ammonia synthesis: fundamental practices and recent developments in transition metal boride, carbide and nitride-class of catalysts / A. Biswas, S. Bhardwaj, T. Boruah, R. S. Dey // Materials Advances. - 2022. - Т. 3. - № 13. - С. 5207-5233.

2. Performance enhancement of ultra-coarse cemented carbide by boride additives / X. Liu, H. Feng, C. Hou [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2020. - Т. 835. - С. 155250.

3. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2020 году» [Электронный ресурс]. — Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации. — 2020. — Режим доступа: https://www.mnr.gov.ru/docs/gosudarstvennye_doklady/gosudarstvennyy_doklad_o_so stoyanii_i_ispolzovanii_mineralno_syrevykh_resursov_2020/?sphrase_id=954733 (дата обращения: 17.01.2025).

4. Rogl, P. Boron-Carbon-Hafnium. Refractory metal systems: phase diagrams, crystallographic and thermodynamic data / P. Rogl // Landolt-Bornstein New Series IV/11E1. - Springer, 2009. - Т. 11E1. - С. 1-38.

5. Investigation of the process and products of plasma treatment of asphaltenes / Y. Y. Petrova, E. V. Frantsina, A. A. Grin'ko [et al.] // Materials Today Communications. - 2022. - Т. 33. - С. 104669.

6. Silicon carbide obtaining with DC arc-discharge plasma: synthesis, product characterization and purification / A. Y. Pak, K. B. Larionov, A. P. Korchagina [et al.] // Materials Chemistry and Physics. - 2021. - Т. 271. - С. 124938.

7. Vacuum-free electric arc synthesis of titanium carbide using plant waste-derived carbon / A. Gumovskaya, A. Pak, S. Yankovsky [et al.] // New Journal of Chemistry. - 2023. - Т. 47. - № 38. - С. 17963-17969.

8. Синтез порошка карбида бора безвакуумным электродуговым методом и получение объемной керамики методом искрового плазменного спекания / Р. С.

Мартынов, А. Я. Пак, О. Г. Волокитин [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. Mechanical engineering. - 2023. - Т. 25. - № 3.

9. Синтез порошка карбида гафния в атмосферной дуговой плазме / Ю. З. Васильева, П. В. Поваляев, А. П. Корчагина [и др.] // Журнал технической физики.

- 2023. - Т. 93. - № 6. - с. 769-776.

10. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 9 июня 2020 г. № 1523-р. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года [Электронный ресурс]. — Правительство России. — 2020. Режим доступа: http://government.ru/docs/all/128340/. (дата обращения: 17.01.2025).

11. Паспорт отраслевой программы «Применение вторичных ресурсов и вторичного сырья из отходов в промышленном производстве» (утв. Правительством РФ 17 ноября 2022 г. № 13493п-П11) [Электронный ресурс]. — Гарант.ру информационно-правовой портал. — 2022. Режим доступа: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/405781899/. (дата обращения: 17.01.2025).

12. Synthesis of binary transition metal nitrides, carbides and borides from the elements in the laser-heated diamond anvil cell and their structure-property relations / A. Friedrich, B. Winkler, E. A. Juarez-Arellano, L. Bayarjargal // Materials. - 2011. - Т. 4.

- № 10. - С. 1648-1692.

13. Guo, Y. In-situ synthesized nano/micron carbide and boride reinforced high-Nb TiAl alloy via nano-B4C addition / Y. Guo, Y. Liang, J. Lin // Materials Letters. -2023. - Т. 342. - С. 134354.

14. Electrical properties of high-temperature oxides, borides, carbides, and nitrides / C. C. Wang, S. A. Akbar, W. Chen, V. D. Patton // Journal of Materials Science.

- 1995. - Т. 30. - № 7. - С. 1627-1641.

15. Electrodeposition of Nickel matrix composite coatings via various Boride particles: A review / A. Dordsheikh Torkamani, M. Velashjerdi, A. Abbas [et al.] // Journal of Composites and Compounds. - 2021. - Т. 3. - № 7. - С. 91-98.

16. Poobalan, R. K. Recent trends and challenges in developing boride and carbide-based solar absorbers for concentrated solar power / R. K. Poobalan, H. C. Barshilia, B. Basu // Solar Energy Materials and Solar Cells. - 2022. - Т. 245. - С. 111876.

17. Синтез и исследование жаростойких покрытий на основе композиции кремний-карбид бора-борид циркония-оксид алюминия / И. Б. Баньковская, А. Н. Николаев, Д. В. Коловертнов, И. Г. Полякова // Физика и химия стекла. - 2018. - Т. 44. - № 5. - С. 509-515.

18. Андриевский, Р. А. Наноматериалы на основе тугоплавких карбидов, нитридов и боридов / Р. А. Андриевский // Успехи химии. - 2005. - Т. 74. - № 12. -С. 1163-1175.

19. Rogl, P. Boron-Carbon-Chromium. Refractory Metal Systems: Phase Diagrams, Crystallographic and Thermodynamic Data / P. Rogl. - Springer, 2009. - С. 357-383.

20. Дюкова К. Д. Разработка технологии получения микроразмерных порошков карбида бора, карбида хрома и диборида хрома с использованием нановолокнистого углерода: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.17.11 / Дюкова Ксения Дмитриевна. — Томск, 2018. — 21 с.

21. The electrical properties of chromium borides, carbides, and nitrides / S. N. L'vov, V. F. Nemchenko, P. S. Kislyi [et al.] // Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 1962. - Т. 1. - № 4. - С. 243-247.

22. Exploring the elastic and electronic properties of chromium molybdenum diboride alloys / V. Dovale-Farelo, P. Tavadze, M. J. Verstraete [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - Т. 866. - С. 158885.

23. Scratch Testing of Hot-Pressed Monolithic Chromium Diboride (CrB2) and CrB2 + MoSi2 Composite / B. Bhatt, T. S. R. C. Murthy, K. Singh [et al.] // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2017. - Т. 26. - № 10. - С. 5043-5055.

24. Yeh, C. L. Formation of chromium borides by combustion synthesis involving borothermic and aluminothermic reduction of Cr 2O 3 / C. L. Yeh, J. Z. Lin, H. J. Wang // Ceramics International. - 2012. - T. 38. - № 7. - C. 5691-5697.

25. Investigation on synthesis, pressureless sintering and hot pressing of chromium diboride / J. K. Sonber, T. S. R. C. Murthy, C. Subramanian [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2009. - T. 27. - № 5. -C. 912-918.

26. Elastic properties and electronic structures of CrxBy as superhard compounds / X. Chong, Y. Jiang, R. Zhou, J. Feng // Journal of Alloys and Compounds.

- 2014. - T. 610. - C. 684-694.

27. Liu, T. First-principle Study on Structural, Elastic and Electronic Properties of PuO2 / T. Liu, T. Gao // Yuanzineng Kexue Jishu/Atomic Energy Science and Technology. - 2017. - T. 51. - № 3. - C. 390-395.

28. Pulsed magnetron sputtering of chromium boride films from loose powder targets / M. Audronis, P. J. Kelly, R. D. Arnell, A. V. Valiulis // Surface and Coatings Technology. - 2006. - T. 200. - № 14-15. - C. 4166-4173.

29. Deposition of multicomponent chromium boride based coatings by pulsed magnetron sputtering of powder targets / M. Audronis, P. J. Kelly, R. D. Arnell [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2005. - T. 200. - № 5-6. - C. 1616-1623.

30. Tribological behaviour of pulsed magnetron sputtered CrB2 coatings examined by reciprocating sliding wear testing against aluminium alloy and steel / M. Audronis, Z. M. Rosli, A. Leyland [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2008. -T. 202. - № 8. - C. 1470-1478.

31. Corrosion and passivation mechanism of chromium diboride coatings on stainless steel / L. R. Jordan, A. J. Betts, K. L. Dahm [et al.] // Corrosion Science. - 2005.

- T. 47. - № 5. - C. 1085-1096.

32. Structure and properties of titanium-chromium diboride composites / V. P. Konoval, V. Z. Shemet, B. Grushko [et al.] // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. -2012. - T. 51. - № 7-8. - C. 429-436.

33. Mechanical and electrical properties of B4C-CrB2 ceramics fabricated by liquid phase sintering / S. Yamada, K. Hirao, Y. Yamauchi, S. Kanzaki // Ceramics International. - 2003. - Т. 29. - № 3. - С. 299-304.

34. Features of electrodeposition of «nickel-chromium diboride nanopowder» composite coatings / I. V. Nozdrin, G. V. Galevskii, M. A. Terent'eva, V. V. Rudneva // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. - 2013. - Т. 54. - № 5. - С. 383-387.

35. Ноздрин, И. В. Гальванические композиционные покрытия цинк-диборид хрома: электроосаждение и свойства / И. В. Ноздрин, В. В. Руднева, Г. В. Галевский // Вестник горно-металлургической секции Российской академии естественных наук. - 2014. - № 32. - С. 107-112.

36. Venkatraman, M. The C-Cr (carbon-chromium) system / M. Venkatraman, J. P. Neumann // Bulletin of Alloy Phase Diagrams. - 1990. - Т. 11. - № 2. - С. 152-159.

37. Moissan, H. Le four électrique / H. Moissan. - G. Steinheil, 1897. - 385 с.

38. CRC Materials Science and Engineering Handbook. CRC Mater. Sci. Eng. Handb. / J. F. Shackelford, Y.-H. Han, S. Kim, S.-H. Kwon. - CRC press, 2016.

39. Corte, C. Della. Composition optimization of self-lubricating chromium-carbide-based composite coatings for use to 760 DEGREE C. / C. Della Corte, H. E. Sliney // in: Technical Preprints Presented At Asle 41St Annual Meeting, (Toronto, Canada: May 12-15, 1986), Park Ridge, U.S.a., Am. So. - 1986. - Т. 30. - № 86 AM-6F-2. - С. 77-83.

40. Synthesis of porous chromium carbides by carburization / T. Xing, X. Cui, W. Chen, R. Yang // Materials Chemistry and Physics. - 2011. - Т. 128. - № 1-2. - С. 181-186.

41. Properties and preparation of amorphous chromium carbide electroplates / A. A. Edigaryan, V. A. Safonov, E. N. Lubnin [et al.] // Electrochimica Acta. - 2002. -Т. 47. - № 17. - С. 2775-2786.

42. Advanced chromium carbide-based hardfacings / A. Zikin, I. Hussainova, C. Katsich [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2012. - Т. 206. - № 19-20. - С. 4270-4278.

43. Nanometric chromium/chromium carbide multilayers for tribological applications / J. Romero, A. Lousa, E. Martinez, J. Esteve // Surface and Coatings Technology. - 2003. - Тт. 163-164. - С. 392-397.

44. Preparation of chromium carbide coatings on graphite via powder immersion reaction assisted coating / H. Qing, Z. Wu, H. Li [et al.] // Ceramics International. - 2021.

- Т. 47. - № 23. - С. 33725-33730.

45. Xavier, J. R. Novel multilayer structural epoxy composite coating containing graphene oxide and silanized chromium carbide for the protection of steel structures / J. R. Xavier // Journal of Coatings Technology and Research. - 2022. - Т. 19. - № 6. - С. 1713-1730.

46. On the formation and properties of chromium carbide and vanadium carbide coatings produced on W1 tool steel through thermal reactive diffusion (TRD) / O. Ganji, S. A. Sajjadi, Z. G. Yang [et al.] // Ceramics International. - 2020. - Т. 46. - № 16. - С. 25320-25329.

47. Influence of Ni content on the microstructure and mechanical properties of chromium carbide-nickel composites / W. Zhai, B. Pu, L. Sun [et al.] // Ceramics International. - 2020. - Т. 46. - № 7. - С. 8754-8760.

48. Fabrication of chromium carbide cermets by electric resistance sintering process: Processing, microstructure and mechanical properties / M. A. Lagos, I. Agote, I. Leizaola [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2021.

- Т. 95. - С. 105417.

49. Андриевский, Р. А. Микро-и наноразмерный карбид бора: синтез, структура и свойства / Р. А. Андриевский // Успехи химии. - 2012. - Т. 81. - № 6. -С. 549-559.

50. Zhang, W. An overview of the synthesis of silicon carbide-boron carbide composite powders / W. Zhang // Nanotechnology Reviews. - 2023. - Т. 12. - № 1. - С. 20220571.

51. Zhang, W. A review of tribological properties for boron carbide ceramics / W. Zhang // Progress in Materials Science. - 2021. - Т. 116. - С. 100718.

52. Alizadeh, A. Synthesis of boron carbide powder by a carbothermic reduction method / A. Alizadeh, E. Taheri-Nassaj, N. Ehsani // Journal of the European Ceramic Society. - 2004. - Т. 24. - № 10-11. - С. 3227-3234.

53. Effect of boron carbide filler on the curing and mechanical properties of an epoxy resin / J. Abenojar, M. A. Martinez, F. Velasco [et al.] // Journal of Adhesion. -2009. - Т. 85. - № 4-5. - С. 216-238.

54. Thevenot, F. Boron carbide—a comprehensive review / F. Thevenot // Journal of the European Ceramic society. - 1990. - Т. 6. - № 4. - С. 205-225.

55. Tailoring the mechanical and tribological properties of B4C/a-C coatings by controlling the boron carbide content / D. He, L. Shang, Z. Lu [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2017. - Т. 329. - С. 11-18.

56. Deposition and characterization of thin boron-carbide coatings / H. Kunzli, P. Gantenbein, R. Steiner, P. Oelhafen // Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. -1993. - Т. 346. - № 1-3. - С. 41-44.

57. Lis, J. Self-Propagating High-Temperature Synthesis / J. Lis // Encyclopedia of Materials: Technical Ceramics and Glasses: Volume 1-3. - 2021. - Т. 1. - С. V1-40-V1-58.

58. Merzhanov, A. G. Combustion processes that synthesize materials / A. G. Merzhanov // Journal of Materials Processing Technology. - 1996. - Т. 56. - № 1-4. - С. 222-241.

59. Мешанов А.Г. О самораспространяющемся высокотемпературном синтезе / А. Г. Мешанов // Рос. акад. наук. Ин-т структур. макрокинетики и проблем материаловедения.-Черноголовка: Изд-во ИСМАН. - 1989. - С. 91.

60. Effect of Fe and Cr addition on the sintering behavior of ZrB2 produced by self-propagating high-temperature synthesis / S. K. Mishra, S. K. Das, A. K. Ray, P. Ramachandrarao // Journal of the American Ceramic Society. - 2002. - Т. 85. - № 11. -С. 2846-2848.

61. Yeh, C. L. An experimental study on self-propagating high-temperature synthesis in the Ta-B4C system / C. L. Yeh, Y. L. Chen // Journal of Alloys and Compounds. - 2009. - Т. 478. - № 1-2. - С. 163-167.

62. SHS-produced boron carbide: Some special features of crystal structure / I. D. Kovalev, V. I. Ponomarev, V. I. Vershinnikov, S. V. Konovalikhin // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. - 2012. - Т. 21. - № 2. - С. 134-138.

63. Simultaneous synthesis and consolidation of chromium carbides (Cr3C2, Cr7C3 and Cr23C6) by pulsed electric-current pressure sintering / K. Hirota, K. Mitani, M. Yoshinaka, O. Yamaguchi // Materials Science and Engineering: A. - 2005. - Т. 399. - № 1-2. - С. 154-160.

64. Yeh, C. L. A novel route for synthesis of alumina-chromium carbide composites from PTFE-activated Cr2O3/Al/C combustion / C. L. Yeh, G. T. Liou // Ceramics International. - 2018. - Т. 44. - № 16. - С. 19486-19491.

65. Subrahmanyam, J. Self-propagating high-temperature synthesis / J. Subrahmanyam, M. Vijayakumar // Journal of Materials Science. - 1992. - Т. 27. - С. 6249-6273.

66. Konyashin, I. Y. PVD/CVD technology for coating cemented carbides / I. Y. Konyashin // Surface and Coatings Technology. - 1995. - Т. 71. - № 3. - С. 277-283.

67. Локтев, Д. Методы и оборудование для нанесения износостойких покрытий / Д. Локтев, Е. Ямашкин // Наноиндустрия. - 2007. - № 4. - С. 18-25.

68. Development of long YBCO coated conductors by multiple-stage CVD / M. Mori, T. Watanabe, N. Kashima [et al.] // Physica C: Superconductivity and its Applications. - 2006. - Тт. 445-448. - № 1-2. - С. 515-520.

69. Superconformal chemical vapor deposition using plasma-generated atomic species as a consumable growth inhibitor / Y. Yang, K. L. Canova, S. Jayaraman [et al.] // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. - 2021. -Т. 39. - № 4.

70. Johnston, J. M. Plasma boriding of a cobalt-chromium alloy as an interlayer for nanostructured diamond growth / J. M. Johnston, M. Jubinsky, S. A. Catledge // Applied Surface Science. - 2015. - T. 328. - C. 133-139.

71. Sezer, A. O. Chemical vapor deposition of boron carbide / A. O. Sezer, J. I. Brand // Materials Science and Engineering: B. - 2001. - T. 79. - № 3. - C. 191-202.

72. Chemical vapour deposition of boron carbides II: Morphology and microstructure / M. Olsson, S. Soderberg, B. Stridh [et al.] // Thin Solid Films. - 1989. -T. 172. - № 1. - C. 95-109.

73. Comparison of different chemical vapor deposition methodologies for the fabrication of heterojunction boron-carbide diodes / D. Byun, B. R. Spady, N. J. Ianno, P. A. Dowben // Nanostructured Materials. - 1995. - T. 5. - № 4. - C. 465-471.

74. Growth of boron carbide nanostructures on silicon using hot filament chemical vapour deposition / A. Jafaria, M. Mosavat, A. Meidanchi, H. Hossienkhani // Journal of Chemical Research. - 2018. - T. 42. - № 2. - C. 73-76.

75. Mechanism studies on CVD of boron carbide from a gas mixture of BCl 3, CH4, and H2 in a dual impinging-jet reactor / M. Karaman, N. A. Sezgi, T. Dogu, H. O. Obelge // AIChE Journal. - 2009. - T. 55. - № 3. - C. 701-709.

76. Preparation of nano-scale Cr3C2 particles dispersed on alumina particles by MOCVD in fluidized reactor and carbothermal treatment / H. T. Lin, J. L. Huang, S. C. Wang, C. F. Lin // Journal of Alloys and Compounds. - 2006. - T. 417. - № 1-2. - C. 214-219.

77. Investigation on carbonizing behaviors of nanometer-sized Cr2O3 particles on alumina particles by metalorganic chemical vapor deposition in fluidized bed / H. T. Lin, J. L. Huang, W. T. Lo, W. C. J. Wei // Journal of Materials Research. - 2005. - T. 20. - № 8. - C. 2154-2160.

78. The effect of pulsed magnetron sputtering on the structure and mechanical properties of CrB2 coatings / M. Audronis, A. Leyland, P. J. Kelly, A. Matthews // Surface and Coatings Technology. - 2006. - T. 201. - № 7 SPEC. ISS. - C. 3970-3976.

79. Kelly, P. J. A novel technique for the deposition of aluminium-doped zinc oxide films / P. J. Kelly, Y. Zhou, A. Postill // Thin Solid Films. - 2003. - T. 426. - № 1-2. - C. 111-116.

80. The structure and properties of chromium diboride coatings deposited by pulsed magnetron sputtering of powder targets / M. Audronis, P. J. Kelly, R. D. Arnell [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2005. - T. 200. - № 5-6. - C. 1366-1371.

81. Laser physical vapor deposition of boron carbide films to enhance cutting tool performance / K. Jagannadham, T. R. Watkins, M. J. Lance [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2009. - T. 203. - № 20-21. - C. 3151-3156.

82. Growth and characterization of chromium carbide films deposited by high rate reactive magnetron sputtering for electrical contact applications / K. Nygren, M. Samuelsson, A. Flink [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2014. - T. 260. - C. 326-334.

83. Chromium carbide thin films deposited by ultra-short pulse laser deposition / R. Teghil, A. Santagata, A. De Bonis [et al.] // Applied Surface Science. - 2009. - T. 255. - № 17. - C. 7729-7733.

84. Cathodic chromium carbide coatings for molding die applications / J. Esteve, J. Romero, M. Gómez, A. Lousa // Surface and Coatings Technology. - 2004. - Tt. 188189. - № 1-3 SPEC.ISS. - C. 506-510.

85. Formation and characterization of chromium carbide films deposited using a 90° bend magnetic filtered cathodic vacuum arc system / C. C. Lin, W. J. Hsieh, J. H. Lin [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2006. - T. 200. - № 16-17. - C. 50525057.

86. Leonardi, M. Multicomponent mechanochemical synthesis / M. Leonardi, M. Villacampa, J. C. Menéndez // Chemical Science. - 2018. - T. 9. - № 8. - C. 20422064.

87. Mechanochemical synthesis of chromium borides / K. Iizumi, K. Kudaka, D. Maezawa, T. Sasaki // Journal of the Ceramic Society of Japan. - 1999. - T. 107. - № 5. - C. 491-493.

88. Dorey, R. Ceramic Thick Films for MEMS and Microdevices. Ceram. Thick Film. MEMS Microdevices / R. Dorey. - William Andrew, 2011. - 1-191 с.

89. High-energy ball milling of powder B-C mixtures / A. S. Ramos, S. P. Taguchi, E. C. T. Ramos [et al.] // Materials Science and Engineering: A. - 2006. - Т. 422. - № 1-2. - С. 184-188.

90. Gomari, S. Microstructural characterization of nanocrystalline chromium carbides synthesized by high energy ball milling / S. Gomari, S. Sharafi // Journal of Alloys and Compounds. - 2010. - Т. 490. - № 1-2. - С. 26-30.

91. Si/graphene composite prepared by magnesium thermal reduction of SiO 2 as anode material for lithium-ion batteries / Y. Du, G. Zhu, K. Wang [et al.] // Electrochemistry Communications. - 2013. - Т. 36. - С. 107-110.

92. L'vov, B. V. Mechanism of carbothermal reduction of iron, cobalt, nickel and copper oxides / B. V. L'vov // Thermochimica Acta. - 2000. - Т. 360. - № 2. - С. 109-120.

93. Ran, S. ZrB2 powders synthesis by borothermal reduction / S. Ran, O. Van Der Biest, J. Vleugels // Journal of the American Ceramic Society. - 2010. - Т. 93. - № 6. - С. 1586-1590.

94. Microstructure and mechanical properties of high-entropy borides derived from boro/carbothermal reduction / Y. Zhang, Z. Bin Jiang, S. K. Sun [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2019. - Т. 39. - № 13. - С. 3920-3924.

95. Reduction-boronation route to chromium boride (CrB) nanorods / J. Ma, Y. Gu, L. Shi [et al.] // Chemical Physics Letters. - 2003. - Т. 381. - № 1-2. - С. 194-198.

96. Ebrahimi-Kahrizsangi, R. Synthesis of chromium carbide by reduction of chromium oxide with methane / R. Ebrahimi-Kahrizsangi, H. M. Zadeh, V. Nemati // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2010. - Т. 28. - № 3. -С. 412-415.

97. Либенсон, Г. А. Основы порошковой металлургии / Г. А. Либенсон. -Металлургия, 1987. - 208 с.

98. Kang, S.-J. L. Sintering Processes / S.-J. L. Kang // Sintering. - 2005. - С.

3-8.

99. Парыгин, М. А. Плазменно-искровое спекание как перспективный метод консолидации нитридкремниевых материалов / М. А. Парыгин, К. Э. Андраковская, М. Н. Каченюк // Master's Journal. - 2013. - № 2. - С. 34-39.

100. Nesmelov, D. D. Science for ceramic production: Reaction sintered materials based on boron carbide and silicon carbide / D. D. Nesmelov, S. N. Perevislov // Glass and Ceramics. - 2015. - Т. 71. - № 9-10. - С. 313-319.

101. Reaction Sintering of ZnO-Al2O3 / W.-S. Hong, L. C. De Jonghe, X. Yang, M. N. Rahaman // Journal of the American Ceramic Society. - 1994. - Т. 78. - № 12.

102. Microstructure and mechanical property of B4C-SiC-CrB2 composites fabricated via reactive hot pressing / S. Wang, Y. Deng, M. Yang [et al.] // Ceramics International. - 2020. - Т. 46. - № 18. - С. 29261-29270.

103. Erosion and abrasion of chromium carbide based cermets produced by different methods / I. Hussainova, J. Pirso, M. Antonov [et al.] // Wear. - 2007. - Т. 263. - № 7-12 SPEC. ISS. - С. 905-911.

104. Reactive sintering process and thermoelectric properties of boron rich boron carbides / S. Roszeitis, B. Feng, H. P. Martin, A. Michaelis // Journal of the European Ceramic Society. - 2014. - Т. 34. - № 2. - С. 327-336.

105. Dudina, D. V. Fabrication of porous materials by spark plasma sintering: A review / D. V. Dudina, B. B. Bokhonov, E. A. Olevsky // Materials. - 2019. - Т. 12. - № 3. - С. 541.

106. Dudina, D. V. Reactive spark plasma sintering: Successes and challenges of nanomaterial synthesis / D. V. Dudina, A. K. Mukherjee // Journal of Nanomaterials. -2013. - Т. 2013. - С. 5.

107. Pomeroy, M. Encyclopedia of Materials: Technical Ceramics and Glasses: Volume 1-3. Тт. 1-3. Encycl. Mater. Tech. Ceram. Glas. Vol. 1-3 / M. Pomeroy. -Elsevier, 2021. - 1-3868 с.

108. Bulk boron carbide nanostructured ceramics by reactive spark plasma sintering / D. O. Moskovskikh, K. A. Paramonov, A. A. Nepapushev [et al.] // Ceramics International. - 2017. - Т. 43. - № 11. - С. 8190-8194.

109. Microstructural characterization of spark plasma sintered boron carbide ceramics / S. Hayun, S. Kalabukhov, V. Ezersky [et al.] // Ceramics International. - 2010. - Т. 36. - № 2. - С. 451-457.

110. Handbook of Non-Ferrous Metal Powders: Technologies and Applications / O. D. Neikov, S. S. Naboychenko, I. V. Murashova [et al.]. - Elsevier, 2009. - 1-621 с.

111. Vollath, D. Plasma synthesis of nanopowders / D. Vollath // Journal of Nanoparticle Research. - 2008. - Т. 10. - № SUPPL. 1. - С. 39-57.

112. Rae, D. R. Mac. Plasma arc process systems, reactors, and applications / D. R. Mac Rae // Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 1989. - Т. 9. - № 1 Supplement. - С. 85S-118S.

113. Михайлов, Б. И. Электродуговые плазмохимические реакторы раздельного, совмещенного и раздельно-совмещенного типов / Б. И. Михайлов // Теплофизика и аэромеханика. - 2010. - Т. 17. - № 3. - С. 425-440.

114. Shenton, M. J. Surface modification of polymer surfaces: Atmospheric plasma versus vacuum plasma treatments / M. J. Shenton, G. C. Stevens // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2001. - Т. 34. - № 18. - С. 2761-2768.

115. Synthesis, microstructural characterization, and mechanical property evaluation of vacuum plasma sprayed tantalum carbide / K. Balani, G. Gonzalez, A. Agarwal [et al.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2006. - Т. 89. - № 4. - С. 1419-1425.

116. Technological capabilities of vacuum arc plasma sources: Plasmochemical synthesis of nitride compounds / Y. A. Bystrov, N. Z. Vetrov, A. A. Lisenkov, D. K. Kostrin // Vakuum in Forschung und Praxis. - 2014. - Т. 26. - № 5. - С. 19-23.

117. Double-walled carbon nanotubes fabricated by a hydrogen arc discharge method / J. L. Hutchison, N. A. Kiselev, E. P. Krinichnaya [et al.] // Carbon. - 2001. - Т. 39. - № 5. - С. 761-770.

118. Vollath, D. Synthesis of nanosized ceramic nitride powders by microwave supported plasma reactions / D. Vollath, K. E. Sickafus // Nanostructured Materials. -1993. - T. 2. - № 5. - C. 451-456.

119. One-step synthesis of pure Cu nanowire/carbon nanotube coaxial nanocables with different structures by arc discharge / J. Ding, X. Yan, B. K. Tay, Q. Xue // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 2011. - T. 72. - № 12. - C. 1519-1523.

120. Arc synthesis of double-walled carbon nanotubes in low pressure air and their superior field emission properties / J. Zhao, Y. Su, Z. Yang [et al.] // Carbon. - 2013.

- T. 58. - C. 92-98.

121. Low-cost and large-scale synthesis of graphene nanosheets by arc discharge in air / Z. Wang, N. Li, Z. Shi, Z. Gu // Nanotechnology. - 2010. - T. 21. - № 17. - C. 175602.

122. Gudmundsson, J. T. Foundations of DC plasma sources / J. T. Gudmundsson, A. Hecimovic // Plasma Sources Science and Technology. - 2017. - T. 26. - № 12. - C. 123001.

123. Tungsten carbide and vanadium carbide nanopowders synthesis in DC plasma reactor / A. V. Samokhin, N. V. Alekseev, S. A. Kornev [et al.] // Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 2013. - T. 33. - № 3. - C. 605-616.

124. Design and installation of DC plasma reactor for SiC nanoparticle production / I. K. Yu, J. H. Rhee, S. Cho, H. K. Yoon // Journal of Nuclear Materials. - 2009. - Tt. 386-388. - № C. - C. 631-633.

125. Nozdrin, I. V. Plasma synthesis and physicochemical certification of chromium boride / I. V. Nozdrin, V. V. Rudneva, G. V. Galevskii // Steel in Translation.

- 2013. - T. 43. - № 12. - C. 777-782.

126. Particle size of vanadium and chromium borides and carbides in a plasma flux / I. V. Nozdrin, G. V. Galevskii, L. S. Shiryaeva, M. A. Terent'eva // Steel in Translation. - 2011. - T. 41. - № 10. - C. 799-804.

127. Kieffer, R. Hartstoffe und Hartmetalle. Harts. und Hartmetalle / R. Kieffer, P. Schwarzkopf. - Springer-Verlag, 1953.

128. Переработка отработанных шин воздействием дугового разряда с добавлением воды для интенсификации образования углеродных структур и выхода метано-водородной смеси / С. А. Янковский, Г. В. Арышева, К. Б. Ларионов [и др.] // Экология и промышленность России. - 2023. - Т. 27. - № 12. - С. 4-10.

129. Electric arc gasification of pyrolysis oil with the production of hydrogen-enriched synthesis gas and carbon nanomaterial / K. B. Larionov, P. V. Povalyaev, A. Z. Kaltaev [et al.] // Fuel Processing Technology. - 2023. - Т. 245. - С. 107746.

130. Electroarc synthesis and cleaning from carbon impurities of cubic silicon carbide in the air atmosphere / A. Y. Pak, M. A. Rudmin, G. Y. Mamontov, O. A. Bolotnikova // Journal of Superhard Materials. - 2018. - Т. 40. - С. 157-163.

131. Energy-efficient direct current arc plasma synthesis of tantalum carbide powder by advanced vacuum-free method / A. Y. Pak, A. P. Korchagina, A. A. Gumovskaya [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. -2023. - Т. 112. - С. 106131.

132. Vacuumless synthesis of tungsten carbide in a self-shielding atmospheric plasma of DC arc discharge / A. Y. Pak, I. I. Shanenkov, G. Y. Mamontov, A. I. Kokorina // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2020. - Т. 93. - С. 105343.

133. Модернизация безвакуумного электродугового реактора для синтеза порошка на основе карбида бора / Ю. З. Васильева, П. В. Поваляев, Ю. А. Некля, А. Я. Пак // Materials. Technologies. Design. - 2023. - Т. 5. - № 5 (15). - С. 7-15.

134. Pak, A. Y. Boron Carbide Synthesis in Low-Voltage DC Electric Arc Initiated in Open Air / A. Y. Pak, G. Y. Mamontov // Technical Physics Letters. - 2018. - Т. 44. - № 7. - С. 615-617.

135. Патент № 2700596 C1 Российская Федерация, МПК C01B 32/991(2017. 01), B22F 9/14(2006. 01). Устройство для получения порошка на основе карбида бора.: № 2019111857: заявл. 19. 04. 2019: опубл. 18. 09. 2019. / Мартынов Р. С., Пак А. Я., Мамонтов Г.Я.; заявитель ФГАОУ ВО НИ ТПУ. -9c.: ил. - Текст: непосредственный.

136. Патент № 191334 U1 Российская Федерация, МПК B22F 9/14(2006. 01), B22F 1/00(2006. 01), C01B 32/949(2017. 01), C01G 41/00(2006. 01). Устройство для получения порошка на основе карбида вольфрама: № 2019111856: заявл. 19. 04. 2019: опубл. 01. 08. 2019. / Пак А. Я., Васильева Ю. З.; заявитель ФГАОУ ВО НИ ТПУ. - 9 с.: ил. - Текст: непосредственный.

137. Патент № 2791977 Российская Федерация, C01B 32/984, B01J 19/08, B22F 9/14, B22F 9/16. Устройство для получения порошка карбида кремния: № 2022118104: заявл. 04.07.2022: опубл. 15.03.2023 / Пак А.Я., Мамонтов Г.Я., Болатова Ж.С., Гумовская А.А., Поваляев П.В., Губин В.Е.; заявитель ФГАОУ ВО НИ ТПУ. - 9 с.: ил. - Текст: непосредственный.

138. Efficient Synthesis of WB5- x-WB2Powders with Selectivity for WB5-xContent / A. Y. Pak, D. V. Rybkovskiy, Y. Z. Vassilyeva [et al.] // Inorganic Chemistry.

- 2021. - Т. 61. - № 18. - С. 6773-6784.

139. Electric arc pyrolysis of different fractions derived from waste tire pyrolysis oil / P. V. Povalyaev, A. K. Asilbekov, A. Z. Kaltaev [et al.] // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 2023. - Т. 175. - С. 106195.

140. Conrads, H. Plasma generation and plasma sources / H. Conrads, M. Schmidt // Plasma Sources Science and Technology. - 2000. - Т. 9. - № 4. - С. 441-454.

141. Pressureless sintering of chromium diboride using spark plasma sintering facility / K. Sairam, J. K. Sonber, T. S. R. C. Murthy [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2016. - Т. 58. - С. 165-171.

142. Liao, P. K. The B- Cr (boron-chromium) system / P. K. Liao, K. E. Spear // Bulletin of Alloy Phase Diagrams. - 1986. - Т. 7. - С. 232-237.

143. Production of carbon nanostructures by arc synthesis in the liquid phase / D. V. Schur, A. G. Dubovoy, S. Y. Zaginaichenko [et al.] // Carbon. - 2007. - Т. 45. - № 6.

- С. 1322-1329.

144. Childs, P. R. N. Review of temperature measurement / P. R. N. Childs, J. R. Greenwood, C. A. Long // Review of Scientific Instruments. - 2000. - Т. 71. - № 8. - С. 2959-2978.

145. Ilyashenko, D. P. Thermal imaging investigations of the temperature fields on the surface of a welded item during manual arc welding with coated electrodes / D. P. Ilyashenko, D. A. Chinakhov // Russian Journal of Nondestructive Testing. - 2011. - T. 47. - № 11. - C. 724-729.

146. Arora, N. Arc discharge synthesis of carbon nanotubes: Comprehensive review / N. Arora, N. N. Sharma // Diamond and Related Materials. - 2014. - T. 50. - C. 135-150.

147. Synthesis of thin bundled single walled carbon nanotubes and nanohorn hybrids by arc discharge technique in open air atmosphere / A. Joseph Berkmans, M. Jagannatham, D. Rohit Reddy, P. Haridoss // Diamond and Related Materials. - 2015. -T. 55. - C. 12-15.

148. Synthesis of chromium carbide (Cr3C2) nanopowders by the carbonization of the precursor / Z. Zhao, H. Zheng, Y. Wang [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2011. - T. 29. - № 5. - C. 614-617.

149. Synthesis of metastable chromium carbide nanomaterials and their electrocatalytic activity for the hydrogen evolution reaction / S. M. Schmuecker, D. Clouser, T. J. Kraus, B. M. Leonard // Dalton Transactions. - 2017. - T. 46. - № 39. - C. 13524-13530.

150. An experimental method for improving temperature measurement accuracy of infrared thermal imager / Y. C. Zhang, Z. K. Wang, X. Bin Fu [et al.] // Infrared Physics and Technology. - 2019. - T. 102. - C. 103020.

151. Patsera, E. I. Chromium Borides / E. I. Patsera, V. V. Kurbatkina, E. A. Levashov // Concise Encyclopedia of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. -Elsevier, 2017. - C. 69-71.

152. Synthesis and characterization of plasma spray formed carbon nanotube reinforced aluminum composite / T. Laha, A. Agarwal, T. McKechnie, S. Seal // Materials Science and Engineering: A. - 2004. - T. 381. - № 1-2. - C. 249-258.

153. Суворов, Э. В. Физические основы экспериментальных методов исследования реальной структуры кристаллов / Э. В. Суворов. — Черноголовка: ИФТТ РАН, 2021. — 57 с.

154. Temperature induced superhard CrB2 coatings with preferred (001) orientation deposited by DC magnetron sputtering technique / S. Zhang, Z. Wang, P. Guo [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2017. - Т. 322. - С. 134-140.

155. Патент № 2811920 Российская Федерация, С01 35/04, B22F 9/16, B22F 9/14, C01G 37/00, B01J 19/08. Способ получения порошка на основе диборида хрома: № 2023115853: заявл. 16.06.2023: опубл. 18.01.2024 / Поваляев П.В., Пак А.Я., Гумовская А.А., Николаева К.В., Данилова-Третьяк С.М.; заявитель ФГАОУ ВО НИ ТПУ. - 11 с.: ил. - Текст: непосредственный.

156. Synthesis of chromium carbide nanopowders via a microwave heating method / Z. Zhao, F. Chen, M. Wang, H. Zheng // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2015. - Т. 51. - С. 212-215.

157. Mahajan, M. In-situ synthesis of chromium carbide (Cr3C2) nanopowders by chemical-reduction route / M. Mahajan, S. Rajpoot, O. P. Pandey // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2015. - Т. 50. - С. 113-119.

158. El-Naas, M. H. Solid-phase synthesis of calcium carbide in a plasma reactor / M. H. El-Naas, R. J. Munz, F. Ajersch // Plasma Chemistry and Plasma Processing. -1998. - Т. 18. - № 3. - С. 409-427.

159. In situ synthesis and characterization of pure SiC nanowires on silicon wafer / W. Yang, H. Araki, S. Thaveethavorn [et al.] // Applied surface science. - 2005. - Т. 241. - № 1-2. - С. 236-240.

160. Synthesis and characterization of bamboo-like SiC nanofibers / Y. J. Hao, G. Q. Jin, X. D. Han, X. Y. Guo // Materials Letters. - 2006. - Т. 60. - № 11. - С. 13341337.

161. Formation of polyhedral graphite particles by high-density carbon arc discharge with ethanol vapor / A. Koshio, Y. Katagiri, M. Yamamoto, F. Kokai // Vacuum. - 2018. - Т. 156. - С. 165-171.

162. Kaye, G. Structural changes in heat treated carbon blacks / G. Kaye // Carbon. - 1965. - Т. 2. - № 4. - С. 413-419.

163. Microstructure and cavitation-silt erosion behavior of high-velocity oxygen-fuel (HVOF) sprayed Cr3C2-NiCr coating / S. Hong, Y. Wu, Q. Wang [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2013. - Т. 225. - С. 85-91.

164. Synthesis of chromium carbide nanopowders by microwave heating and their composition and microstructure change under gamma ray irradiation / K. Jin, Y. Jia, Z. Zhao [et al.] // Molecules. - 2019. - Т. 24. - № 1. - С. 16.

165. Мартынов, Р. С. Синтез карбида бора в дуговом разряде постоянного тока в открытой воздушной среде: дис. канд. техн. наук: 1.3. 8 / Мартынов Роман Сергеевич. — Томск, 2023. — 120 с.

166. Synthesis of Chromium Diboride in an Arc-Discharge Atmospheric Plasma / P. V. Povalyaev, A. Y. Pak, K. V. Nikolaeva, S. M. Danilova-Tret'yak // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. - 2024. - С. 1-12.

167. Saito, Y. Encapsulation of carbides of chromium, molybdenum and tungsten in carbon nanocapsules by arc discharge / Y. Saito, T. Matsumoto, K. Nishikubo // Journal of Crystal Growth. - 1997. - Т. 172. - № 1-2. - С. 163-170.

168. Zhou, D. Encapsulation of crystalline boron carbide into graphitic nanoclusters from the arc-discharge soot / D. Zhou, S. Seraphin, J. C. Withers // Chemical physics letters. - 1995. - Vol. 234. - № 1-3. - P. 233-239.

169. Synthesis of chromium carbide powder by vacuum-free electric arc plasma method / P. V. Povalyaev, A. Y. Pak, E. V. Frantsina [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2024. - Vol. 123.

170. Исследование режимов работы трехфазного электродугового реактора постоянного тока для синтеза карбида вольфрама / П. В. Поваляев, А. Я. Пак, А. И. Кокорина [и др.] // Вестник Башкирского университета. - 2023. - Т. 28. - № 3. - С. 278-286.

171. Pressureless sintering of boron carbide with Cr3C2 as sintering additive / X. Li, D. Jiang, J. Zhang [et al.] // Journal of the European Ceramic Society. - 2014. - Т. 34.

- № 5. - С. 1073-1081.

172. Skovorodin, I. N. Синтез полидисперсного карбида бора и получение керамики на его основе / I. N. Skovorodin, T. M. Krutskaya // Журнал прикладной химии. - 2019. - Т. 92. - № 6. - С. 719-727.

173. B4C-CrB2 composites with improved mechanical properties / S. Yamada, K. Hirao, Y. Yamauchi, S. Kanzaki // Journal of the European Ceramic Society. - 2003.

- Т. 23. - № 3. - С. 561-565.

174. Synthesis of B4C/CrB2 Powders by Boron-Carbide Reduction Using Nanofiber Carbon for the Fabrication of Ceramics / T. S. Gudyma, V. A. Shestakov, D. V. Dik [et al.] // Nanobiotechnology Reports. - 2023. - Т. 18. - № Suppl 1. - С. S55-S62.

175. Sinterability studies of monolithic chromium diboride (CrB2) by spark plasma sintering / B. Mahesh, K. Sairam, J. K. Sonber [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2015. - Т. 52. - С. 66-69

176. Influence of spark plasma sintering parameters on densification and mechanical properties of boron carbide / K. Sairam, J. K. Sonber, T. S. R. C. Murthy [et al.] // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. - 2014. - Т. 42. -С. 185-192.

177. Room and high temperature flexural failure of spark plasma sintered boron carbide / O. Vasylkiv, D. Demirskyi, P. Badica [et al.] // Ceramics International. - 2016.

- Т. 42. - № 6. - С. 7001-7013.

178. Хасанов, О. Л. Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий / О. Л. Хасанов, Э. С. Двилис, З. Г. Бикбаева. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета., 2008. - 212 с.

179. Abenojar, J. Effect of the boron content in the aluminium/boron composite / J. Abenojar, M. A. Martinez, F. Velasco // Journal of Alloys and Compounds. - 2006. -Т. 422. - № 1-2. - С. 67-72.

180. Bucko, M. The influence of chromium compounds on boron carbide sintering / M. Bucko, L. Stobierski, P. Rutkowski // Composites Theory and Practice. -2013. - Т. 4. - № 4. - С. 245-249.

181. Синтез полидисперсного карбида бора и получение керамики на его основе / Ю. Л. Крутский, Ю. К. Непочатов, А. Н. Пель [и др.] // Журнал прикладной химии. - 2019. - Т. 92. - № 6. - С. 719-727.

182. Rutkowski, P. Mechanical and thermal properties of hot pressed B4C-Cr3C2-hBN materials / P. Rutkowski // Journal of the European Ceramic Society. - 2014.

- Т. 34. - № 14. - С. 3413-3419.

183. Pressureless sintering of boron carbide with Al2O3 and SiC as sintering aids / X. Li, D. Jiang, J. Zhang [et al.] // Key Engineering Materials. - 2014. - Тт. 602-603. -№ 5. - С. 202-207.

184. Thermodynamic modeling and investigation of the oxygen effect on the sintering of B4C / M. Asadikiya, C. Rudolf, C. Zhang [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - Т. 699. - С. 1022-1029.

185. Beauvy, M. Mechanical Properties of Hot-pressed Boron Carbide. / M. Beauvy // Revue international des hautes temperatures et des refractaires. - 1982. - Т. 19. - № 4. - С. 301-310.

186. Определение оптимальных режимов изготовления высокоплотной керамики из порошка карбида бора методом спекания в плазме искрового разряда / О. Л. Хасанов, Э. С. Двилис, А. О. Хасанов [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2012. - Т. 320. - № 2.

- С. 58-62.

187. Rutkowski, P. Mechanical properties of hot-pressed boron carbide materials / P. Rutkowski // Composites. - 2013. - Т. 1. - С. 33-39.

188. Mechanical properties of B4C-CrB2 binary eutectic composites prepared by arc-melting / R. Tu, J. Li, M. Jia [et al.] // International Journal of Applied Ceramic Technology. - 2023. - Т. 20. - № 3. - С. 1919-1927.

189. Glass waste derived silicon carbide synthesis via direct current atmospheric arc plasma / A. Ya. Pak, Z. Bolatova, D. S. Nikitin [et al.] // Waste Management. - 2022.

- Т. 144. - С. 263-271.

190. Large-scale in-situ synthesis of nitrogen-doped graphene using magnetically rotating arc plasma / M. Song, C. Wang, X. Chen [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2021. - Т. 116. - С. 108417.

191. Toulouevski, Y. N. Innovation in electric arc furnaces: Scientific basis for selection. / Y. N. Toulouevski, I. Y. Zinurov. - Berlin (Germany): Springer-Verlag, 2013.

192. Synthesis of titanium carbide powder from TiO2 and petroleum coke by reactive milling / X. Cui, L. Cui, L. Wang, M. Qi // Petroleum Science and Technology.

- 2002. - Т. 20. - № 9-10. - С. 999-1007.

193. Narciso-Romero, F. J. Influence of the carbon material on the synthesis of silicon carbide / F. J. Narciso-Romero, F. Rodríguez-Reinoso, M. A. Díez // Carbon. -1999. - Т. 37. - № 11. - С. 1771-1778.

194. Abbas, H. F. Hydrogen production by methane decomposition: A review / H. F. Abbas, W. M. A. Wan Daud // International Journal of Hydrogen Energy. - 2010.

- Т. 35. - № 3. - С. 1160-1190.

195. Получение углеродных графитоподобных наноматериалов при переработке отходов на основе асфальтенов / А. Я. Пак, П. В. Поваляев, Е. В. Францина [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2022. - Т. 333. - № 12. - С. 25-36.

196. Rodgers, R. P. Petroleum analysis / R. P. Rodgers, A. M. McKenna // Analytical Chemistry. - 2011. - Т. 83. - № 12. - С. 4665-4687.

197. Determination of metals and metalloids in light and heavy crude oil by ICP-MS after digestion by microwave-induced combustion / J. S. F. Pereira, D. P. Moraes, F. G. Antes [et al.] // Microchemical Journal. - 2010. - Т. 96. - № 1. - С. 4-11.

198. Leszczynska-Madej, B. Effect of sintering temperature on microstructure and selected properties of spark plasma sintered Al-SiC composites / B. Leszczynska-Madej, D. Garbiec, M. Madej // Vacuum. - 2019. - T. 164. - C. 250-255.