Материалы Всероссийской конференции "Химия твердого тела и новые функциональные материалы". Екатеринбург, 2000.

СИНТЕЗ МОНООКСИКАРБИДА АЛЮМИНИЯ
Ю. И. Рябков, В. Э. Грасс, П. A. Ситников
Институт химии КомиНЦ УрО РАН, Сыктывкар

В последние годы в производстве конструкционной керамики, огнеупоров и абразивов активно используются оксидно-углеродные композиции. В алюмооксидных системах присутствие углерода при высоких температурах стимулирует образование оксикарбидов, в том числе монооксикарбида алюминия Al₂OC. Несмотря на достаточно продолжительную историю исследований монооксикарбида алюминия, многие вопросы, касающиеся структуры и свойств, а также механизмов его образования, до сих пор остаются открытыми. На основании анализа литературных данных, а также собственных наблюдений выявлена корреляция между структурными характеристиками Al₂OC и условиями его получения.
Проведено исследование процессов образования Al₂OC при карботермическом восстановлении Al₂O₃ в атмосфере аргона. Экспериментально показано, что важную роль в данном случае играет концентрация газообразных продуктов в реакционном объеме, которая определяет состав промежуточных продуктов в твердой фазе.
В "квазизамкнутом" объеме взаимодействие Al₂O₃ и C приводит к образованию тетраоксикарбида алюминия Al₄O₄C и карбида алюминия Al₄C₃, которые, в свою очередь, в соответствующих условиях взаимодействуют друг с другом с образованием Al₂OC. Другая последовательность фазовых превращений наблюдается при взаимодействии оксида алюминия и углерода в "открытом" реакционном объеме, когда концентрация газообразных продуктов на несколько порядков меньше. В этом случае образованию Al₂OC предшествует формирование фазы со структурой шпинельного типа, которая, по-видимому, имеет состав xAl₂OC·Al₂O₃.
Известно, что в условиях высоких температур (выше 1750°C) кристаллическая структура монооксикарбида алюминия теряет стабильность. Гораздо более стабильны твердые растворы (Al₂OC)_1-x(Si₂C₂)_x и подобные им. Эти факты подтверждаются результатами проведенного нами исследования.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследовании (проект № 99-03-32567).