Eksotermisten reaktioiden käyttö materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa

Translated title of the contribution: Production of composite, ceramic and intermetallic materials by exothermic reactions

Pekka Lintula, Pekka Ruuskanen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Kirjallisuustutkimuksessa selvitettiin SHS-menetelmän (Self Propagating High-temperature Synthesis) periaatetta, erilaisia SHS-prosesseja ja käytössä olevia sovelluksia. Lisäksi selvitettiin SHS-prosessien edellytyksiä ja prosessien kinetiikkaan vaikuttavia parametrejä. SHS-menetelmässä tavallisimmin jauhemaiset lähtöaineet sekoitetaan, puristetaan haluttuun muotoon ja kuumennetaan paikallisesti syttymislämpötilaan. Sytyttyään reaktio jatkuu eksotermisenä ilman ulkoista lämmitystä koko jauhepuristeen läpi ja lähtöaineet "palavat" lopputuotteeksi. SHS-menetelmän merkittävimmät edut ovat sen suuri nopeus ja yksinkertainen laitteisto. SHS-menetelmällä valmistetut tuotteet voivat olla jauheita, kiinteitä tai huokoisia konstruktiivisia komponentteja tai pinnoitteita. Edelleen SHS-menetelmällä voidaan valmistaa mm. keraamisia materiaaleja, metallien välisiä yhdisteitä, komposiittimateriaaleja tai vaikkapa korkean lämpötilan suprajohteita. SHS-reaktion edellytyksenä on se, että reaktio on voimakkaasti eksoterminen ja että lämmönhukka ympäristöön ei ole liian korkea. Mikäli lämpöhäviöt kasvavat liian suuriksi, reaktio pysähtyy tai ei käynnisty lainkaan.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages58
ISBN (Print)951-38-4721-7
Publication statusPublished - 1994
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
PublisherVTT
No.1607
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

Fingerprint

Ceramics
Temperature

Keywords

  • composite materials
  • ceramics
  • intermetallics
  • exothermic reactions
  • synthesis

Cite this

Lintula, P., & Ruuskanen, P. (1994). Eksotermisten reaktioiden käyttö materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1607
Lintula, Pekka ; Ruuskanen, Pekka. / Eksotermisten reaktioiden käyttö materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 58 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1607).
@book{8cf8c7873f774914820198ac09b74711,
title = "Eksotermisten reaktioiden k{\"a}ytt{\"o} materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa",
abstract = "Kirjallisuustutkimuksessa selvitettiin SHS-menetelm{\"a}n (Self Propagating High-temperature Synthesis) periaatetta, erilaisia SHS-prosesseja ja k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} olevia sovelluksia. Lis{\"a}ksi selvitettiin SHS-prosessien edellytyksi{\"a} ja prosessien kinetiikkaan vaikuttavia parametrej{\"a}. SHS-menetelm{\"a}ss{\"a} tavallisimmin jauhemaiset l{\"a}ht{\"o}aineet sekoitetaan, puristetaan haluttuun muotoon ja kuumennetaan paikallisesti syttymisl{\"a}mp{\"o}tilaan. Sytytty{\"a}{\"a}n reaktio jatkuu eksotermisen{\"a} ilman ulkoista l{\"a}mmityst{\"a} koko jauhepuristeen l{\"a}pi ja l{\"a}ht{\"o}aineet {"}palavat{"} lopputuotteeksi. SHS-menetelm{\"a}n merkitt{\"a}vimm{\"a}t edut ovat sen suuri nopeus ja yksinkertainen laitteisto. SHS-menetelm{\"a}ll{\"a} valmistetut tuotteet voivat olla jauheita, kiinteit{\"a} tai huokoisia konstruktiivisia komponentteja tai pinnoitteita. Edelleen SHS-menetelm{\"a}ll{\"a} voidaan valmistaa mm. keraamisia materiaaleja, metallien v{\"a}lisi{\"a} yhdisteit{\"a}, komposiittimateriaaleja tai vaikkapa korkean l{\"a}mp{\"o}tilan suprajohteita. SHS-reaktion edellytyksen{\"a} on se, ett{\"a} reaktio on voimakkaasti eksoterminen ja ett{\"a} l{\"a}mm{\"o}nhukka ymp{\"a}rist{\"o}{\"o}n ei ole liian korkea. Mik{\"a}li l{\"a}mp{\"o}h{\"a}vi{\"o}t kasvavat liian suuriksi, reaktio pys{\"a}htyy tai ei k{\"a}ynnisty lainkaan.",
keywords = "composite materials, ceramics, intermetallics, exothermic reactions, synthesis",
author = "Pekka Lintula and Pekka Ruuskanen",
year = "1994",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4721-7",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1607",
address = "Finland",

}

Lintula, P & Ruuskanen, P 1994, Eksotermisten reaktioiden käyttö materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1607, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Eksotermisten reaktioiden käyttö materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa. / Lintula, Pekka; Ruuskanen, Pekka.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 58 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1607).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Eksotermisten reaktioiden käyttö materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa

AU - Lintula, Pekka

AU - Ruuskanen, Pekka

PY - 1994

Y1 - 1994

N2 - Kirjallisuustutkimuksessa selvitettiin SHS-menetelmän (Self Propagating High-temperature Synthesis) periaatetta, erilaisia SHS-prosesseja ja käytössä olevia sovelluksia. Lisäksi selvitettiin SHS-prosessien edellytyksiä ja prosessien kinetiikkaan vaikuttavia parametrejä. SHS-menetelmässä tavallisimmin jauhemaiset lähtöaineet sekoitetaan, puristetaan haluttuun muotoon ja kuumennetaan paikallisesti syttymislämpötilaan. Sytyttyään reaktio jatkuu eksotermisenä ilman ulkoista lämmitystä koko jauhepuristeen läpi ja lähtöaineet "palavat" lopputuotteeksi. SHS-menetelmän merkittävimmät edut ovat sen suuri nopeus ja yksinkertainen laitteisto. SHS-menetelmällä valmistetut tuotteet voivat olla jauheita, kiinteitä tai huokoisia konstruktiivisia komponentteja tai pinnoitteita. Edelleen SHS-menetelmällä voidaan valmistaa mm. keraamisia materiaaleja, metallien välisiä yhdisteitä, komposiittimateriaaleja tai vaikkapa korkean lämpötilan suprajohteita. SHS-reaktion edellytyksenä on se, että reaktio on voimakkaasti eksoterminen ja että lämmönhukka ympäristöön ei ole liian korkea. Mikäli lämpöhäviöt kasvavat liian suuriksi, reaktio pysähtyy tai ei käynnisty lainkaan.

AB - Kirjallisuustutkimuksessa selvitettiin SHS-menetelmän (Self Propagating High-temperature Synthesis) periaatetta, erilaisia SHS-prosesseja ja käytössä olevia sovelluksia. Lisäksi selvitettiin SHS-prosessien edellytyksiä ja prosessien kinetiikkaan vaikuttavia parametrejä. SHS-menetelmässä tavallisimmin jauhemaiset lähtöaineet sekoitetaan, puristetaan haluttuun muotoon ja kuumennetaan paikallisesti syttymislämpötilaan. Sytyttyään reaktio jatkuu eksotermisenä ilman ulkoista lämmitystä koko jauhepuristeen läpi ja lähtöaineet "palavat" lopputuotteeksi. SHS-menetelmän merkittävimmät edut ovat sen suuri nopeus ja yksinkertainen laitteisto. SHS-menetelmällä valmistetut tuotteet voivat olla jauheita, kiinteitä tai huokoisia konstruktiivisia komponentteja tai pinnoitteita. Edelleen SHS-menetelmällä voidaan valmistaa mm. keraamisia materiaaleja, metallien välisiä yhdisteitä, komposiittimateriaaleja tai vaikkapa korkean lämpötilan suprajohteita. SHS-reaktion edellytyksenä on se, että reaktio on voimakkaasti eksoterminen ja että lämmönhukka ympäristöön ei ole liian korkea. Mikäli lämpöhäviöt kasvavat liian suuriksi, reaktio pysähtyy tai ei käynnisty lainkaan.

KW - composite materials

KW - ceramics

KW - intermetallics

KW - exothermic reactions

KW - synthesis

M3 - Report

SN - 951-38-4721-7

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Eksotermisten reaktioiden käyttö materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Lintula P, Ruuskanen P. Eksotermisten reaktioiden käyttö materiaalien ja tuotteiden valmistuksessa. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1994. 58 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1607).