При горении, как это ни странно, не всегда возникает пламя. Например, если порошок какого-либо тугоплавкого металла (циркония, гафния, ниобия и др.), смешанный с угольной сажей поджечь с краю, то вскоре за счёт выделяющейся теплоты реакция горения распространится по всему объёму смеси. Однако пламени не будет, так как в результате реакции не образуется летучих веществ, а единственный её продукт — карбид тугоплавкого металла (например, NbC).
Такой метод проведения экзотермических химических реакций с образованием твёрдых (и обычно тугоплавких) соединений получил название самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Его теоретическое обоснование разработано в 60—70-х гг. XX в., после тщательного изучения процессов горения в твёрдой фазе, но сам метод применялся и ранее. Наиболее простой самораспространяющийся высокотемпературный синтез — получение сульфидов некоторых металлов из простых веществ. Для этого надо приготовить смесь порошков серы и железа в массовом соотношении 4:7, поместить её в пробирку и сильно нагреть снизу пламенем горелки. Пойдёт реакция Fe+S=FeS, и раскалённая реакционная зона постепенно будет смешаться к верхней части пробирки.
Графитовые пластины, покрытые слоем карбида ниобия NbC.
Похожие статьи