Email this article MOLEKULYaRNYY SOSTAV PARA PRI LAZERNO-INDUTsIROVANNOM ISPARENII SISTEMY NfS–TaC do 4550 K
- Authors: Frolov A.M1, Bgasheva T.V1, Petukhov S.V1, Tarasova M.V1, Sheyndlin M.A1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 63, No 3 (2025)
- Pages: 375-382
- Section: Thermophysical Properties of Materials
- URL: https://ogarev-online.ru/0040-3644/article/view/357650
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034610X25030079
- ID: 357650
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
В работе представлены результаты исследования молекулярного состава пара над образцами карбидной системы НfС–TaC при температурах более 4000 К. Для исследования были синтезированы плотные однофазные образцы карбидной системы НfС–TaC разного стехиометрического состава, содержащие 48, 63 и 79 мол. % TaC. Лазерно-индуцированное испарение этих образцов изучено с использованием времяпролетного масс-анализатора. Впервые идентифицированы молекулярные формы пара при испарении образцов карбидной системы НfС–TaC. Для всех основных молекулярных форм пара измерены температурные зависимости их относительных парциальных давлений при температурах до 4550 К. Определены соотношения давлений различных молекулярных форм пара системы НfС–TaC и влияние на них температуры и мольной доли TaC в образцах. Показано, что скорость испарения образцов системы НfС–TaC существенно ниже скорости сублимации графита в диапазоне температур 4200–4300 К.
About the authors
A. M Frolov
Email: a.m.froloff@yandex.ru
T. V Bgasheva
S. V Petukhov
M. V Tarasova
M. A Sheyndlin
References
- Savvatinsky A.I., Onufriev S.V., Muboyadzhyan S.A. Thermophysical Properties of the Most Refractory Carbide Ta0.8Hf0.2C under High Temperatures (2000–5000 K) // J. Eur. Ceram. Soc. 2019. V. 39. P. 907.
- Cedillos-Barraza O., Manara D., Boboridis K., Watkins T., Grasso S., Jayaseelan D.D., Konings R.J.M., Reece M.J., Lee W.E. Investigating the Highest Melting Temperature Materials: A Laser Melting Study of the TaC–HfC System // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 37962.
- Sheindlin M.A., Falyakhov T.M., Petukhov S.V., Valvano G.E., Vasin A.A. Recent Advances in the Study of High-temperature Behavior of Non-stoichiometric TaCy, HfCx and ZrCz Carbides in the Domain of Their Congruent Melting Point // Adv. Appl. Ceram. 2018. V. 117. P. 848.
- Саватинский А.И., Онуфриев С.В. Электросопротивление тугоплавких карбидов (ZrC, HfC, TaC + HfC) в твердом и жидком состояниях // ТВТ. 2020. Т. 58. № 6. С. 865.
- Zhang C., Boesi B., Agarwal A. Oxidation Resistance of Tantalum Carbide–Hafnium Carbide Solid Solutions under the Extreme Conditions of a Plasma Jet // Ceram. Int. 2017. V. 43. P. 14798.
- Deadmore D.L. Vaporization of Tantalum Carbide–Hafnium Carbide Solid Solutions // J. Am. Ceram. Soc. 1965. V. 48. P. 357.
- Deadmore B.D. Influence of Time on Vacuum Vaporization Rate and Surface Compositional Stability of Tantalum Carbide–Hafnium Carbide Solid Solutions Above 2000°C. NASA TN D-3503, 1966. 19 p.
- Фролов А.М., Петухов С.В., Фалахов Т.М., Шейндлин М.А. Молекулярный состав пара при испарении нестехиометрического карбида гафния при температурах до 4500 К // Вестник ОИВТ РАН. 2020. Т. 4. С. 11.
- Гусев А.Н., Зырянова А.Н. Испарение карбида гафния // ЖФХ. 1998. Т. 72. С. 793.
- Фролов А.М., Петухов С.В., Фалахов Т.М., Шейндлин М.А. Масс-спектрометрический анализ лазерно-индуцированного испарения карбида тантала до 4900 К // Вестник ОИВТ РАН. 2018. Т. 1. № 1. С. 43.
- Кащенко Е.К., Цветков Ю.В. Испарение карбидов. М.: URSS, 2018. 800 с.
- Steams C., Kohl F. High-temperature Mass Spectrometry — Vaporization of Group IVB Metal Carbides. TN D-7613. Cleveland, 1974.
- Степанов С.В., Шейндлин М.А. Статистический анализ результатов измерений в многополосной пирометрии // ТВТ. 2017. Т. 55. № 5. С. 821.
- Frolov A., Sheindlin M. Mass Spectrometric Study of the Laser-produced Carbon Vapor up to 4500 K // Carbon. 2022. V. 196. P. 474.
- Sheindlin M., Frolov A., Petukhov S., Bottomley D., Masaki K., Manara D., Costa D. Mass Spectrometric Study of the Laser-evaporated Fe–Zr–O System up to 3300 K // J. Am. Ceram. Soc. 2022. V. 105. P. 2161.
- Исследования при высоких температурах. Пер. с англ. М.: Изд-во. иностр. лит., 1962. С. 274.
- Drowart J., Chatillon C., Hastie J., Bonnell D. High-temperature Mass Spectrometry: Instrumental Techniques, Ionization Cross-sections, Pressure Measurements, and Thermodynamic Data (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. 2005. V. 77. P. 683.
- Deutsch H., Becker K., Mark T.D. A Modified Additivity Rule for the Calculation of Electron Impact Ionization Cross-section of Molecules ABn // Int. J. Mass Spectrom. Ion Process. 1997. V. 167–168. P. 503.
- Clementi E., Raimondi D.L., Reinhardt W.P. Atomic Screening Constants from SCF Functions. II. Atoms with 37 to 86 Electrons // J. Chem. Phys. 1967. V. 47. P. 1300.
- Palmer H.B., Shelef M. Chemistry and Physics of Carbon — Vol. 4. // J. Electrochem. Soc. 1969. V. 116. P. 95.
- Drowart J., Burns R.P., DeMaria G., Inghrarn M.G. Mass Spectrometric Study of Carbon Vapor // J. Chem. Phys. 1959. V. 31. P. 1131.
- Фролов А.М., Шейндлин М.А., Васин А.А. Экспериментальное исследование состава пара при лазерно-индуцированной сублимации мелкокристаллического графита до 4200 К // Вестник ОИВТ РАН. 2019. Т. 2. С. 44.
Supplementary files
