5. Bố cục của luận văn
2.2.4.Nhiệt độ nung sơ bộ
Đối với quá trình tổng hợp một số hợp chất, ví dụ TiC (từ Ti và C) hoặc TiB2
(từ Ti và B),...phản ứng nhiệt độ cao tự lan truyền thậm trí có thể xảy ra ở điều kiện nhiệt độ môi trƣờng. Điều này có nghĩa là không cần nung nóng trƣớc hỗn hợp chất phản ứng. Tuy nhiên, đối với hệ vật liệu xốp NiTi khi chế tạo bằng phƣơng pháp phản ứng nhiệt độ cao tự lan truyền không nhƣ vậy. Các thí nghiệm cũng đã chứng minh, phản ứng nhiệt độ cao tự lan truyền chế tạo NiTi từ bột Ni và Ti nguyên chất là một phản ứng tỏa nhiệt yếu, lƣợng nhiệt tỏa ra rất thấp không đủ để phản ứng tự
45
duty trì (Tad = 1276oC [29]) và lan truyền, do đó nung sơ bộ là yếu tố cần thiết. Hình 2.13 [30] thể hiện mối quan hệ nhiệt lƣơng entanpy-nhiệt độ của hệ phản ứng chế tạo NiTi từ hỗn hợp bột Ni và Ti đã cho thấy rõ điều đó.
Các kết quả cũng đã chỉ ra rằng, nhiệt độ nung sơ bộ tối thiểu để phản ứng nhiệt độ cao tự lan truyền có thể xảy ra khi chế tạo NiTi từ hỗn hợp bột Ni và Ti nguyên
chất là Tpmin 150oC [31] hoặc Tpmin 100oC [24]. Nhiệt độ nung sơ bộ tối đa mà
phản ứng nhiệt độ cao tự lan truyền vẫn xảy ra ở chế độ lan truyền là Tpmax = 900oC.
Nếu nhiệt độ nung sơ bộ lớn hơn 900oC, phản ứng không xảy ra ở chế độ lan truyền
mà xảy ra ở chế độ đ ng thời (còn gọi là sự tự phản ứng hoặc phản ứng nổ nhiệt) [31].
46
Hình 2.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung sơ bộ Tp đến nhiệt độ cháy Tc khi chế tạo NiTi bằng phương pháp phản ứng nhiệt độ cao tự lan truyền [24].
Các nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết chỉ ra rằng, nhiệt độ nung sơ bộ càng cao thì phản ứng càng dễ xảy ra, nhiệt độ cháy càng cao, phản ứng càng mãnh liệt (hình 2.6 [24]). Tuy nhiên, khi chế tạo vật liệu xốp, nhiệt độ phản ứng càng cao thì thể tích phần chảy lỏng của hợp chất đƣợc chế tạo càng nhiều, ảnh hƣởng trực tiếp đến độ xốp cũng nhƣ tỷ lệ lỗ xốp liên thông (lỗ xốp hở) của sản phẩm (đã đƣợc thể hiện trên hình 2.6 [24]).
Căn cứ vào các phân tích trên, ứng với quá trình chế tạo vật liệu xốp NiTi bằng phản ứng nhiệt độ cao tự lan truyền cũng nhƣ các điều kiện về thiết bị thí nghiệm
Việt Nam, nhiệt độ nung sơ bộ đƣợc lựa chọn khảo sát, nghiên cứu trong khoảng Tp
= (200 600) oC.