Azotlash jarayoni Reja: Azotlash haqida. Gazni azotlash

Metall zarralarini keramika bilan bog’lanishi 
Keramikani metallashda bo’ladigan fizika-ximiyaviy protsesslarga metall qoplamalaridan 
foydalana boshlangan vaqtdan boshlaboq katta e’tibor berib kelingan. Dastlab steatitni 
kukunsimon temir va molibden bilan metallashning shart-sharoitlari ishlab chiqilgan edi. 
Bu ishlarning avtori Pulfrix metallni keramika bilan ulash uchun metallashtiruvchi qatlamda 
metall oksidlari yetarlicha miqdorda bo’lishi, bunda pechning atmosferasida vodoroddan 
tashqari kislorod ham yetarli miqdorda (0,25%) bo’lishini ta’minlagan holda erishish 
mumkin deb ko’rsatgan edi[20]. Bunda hosil bo’lgan oksid tez eriydi va sirt bo’ylab oqib, 
bog’lanishlarga yordam beradi. Bundan tashqari shishasimon fazaning keramika sirtida 
suyulishi hisobiga ham bog’lanish zo’rayadi deb hisoblanadi. Sovish protsessida bu 
shishasimon faza to’la kristallanadi va metall zarralari kristall ichida qoladi. Keramikaning 
MnO2, ZrO2, BaO, CaO komponentlari bunday rekristallanishga yordam beradi. Metalning 
keramika bilan mustahkam yopishishida diffuziya protsesslari va qovishish protsesslari 
katta rol o’ynaydi, bunda yopishish mustahkamligi kuydirish temperaturasiga bog’liq 
bo’ladi deb faraz qilinadi. Temperatura shunday tanlanadiki, bunda keramikada aralashish 
protsesslari juda tez o’tsin, biroq yumshash temperaturasiga borib yetmasin va pufaklar 
hosil bo’lmagan holda, metall erimagan xolda qorishsin. Metallning keramika bilan 
qo’shilishining fundamental nazariyasini yaratishga birinchi marta 1953 yilda Pinkus urinib 

---

ko’rdi. U yuqori giltuproqli keramikani molibden — marganets bilan metallash xolini 
o’rgandi. U Pulfrixning keramikaga metallning qo’shilishi uchun metall qoplamada biror 
miqdorda metall oksidi bo’lishi kerak degan birinchi shartiga qo’shilgan xolda, metallni 
oksidlash uchun kislorod keramika sirtida bo’lishi kerak deb hisoblagan edi. Ana shu 
jihatdan Pinkus kislorodning paydo bo’lish yo’llarini analiz qildi. 
1) Termodinamika qonunlariga muvofiq metall bilan keramika komponentlari orasida 
ximiyaviy reaktsiya bo’lishi mumkin emas, chunki bunday reaktsiyalar bo’lishi uchun katta 
miqdorda erkin energiya sarflanishi kerak. Shuning uchun kislorodni bunday yo’l bilan hosil 
qilib bo’lmaydi. 
2) Kislorod manbai metallovchi qoplamaga molibden oksidi ko’rinishida kiritilishi mumkin. 
Biroq molibden oksidining qo’llanishining shunday kamchiligi borki, uning hosil bo’lish 
tezligi keramika bilan o’zaro ta’sirlanish tezligidan kichik bo’ladi. 
3) Pulfrix tomonidan tavsiya qilinganidek, pech atmosferasini rostlash mumkin. Bu 
metallovchi qoplama sirtida molibden uch oksidi hosil bo’ladi, uni butun qoplama shimib 
oladi va keramika sirtiga borib yetadi. Biroq bunda keramika sirtida uning yetarli miqdori 
hosil bo’lgunicha qoplama qalinligida uning miqdori ortiqcha bo’lib qoladi, deb fikr 
qilinadi. 
4) Biltts va Erlix qumtuproqni vodorod atmosferasida 1300°C dan yuqorigacha qizdirishda 
kremniy oksidi hosil bo’lishini aniqladilar. Bunda ishtirok etayotgan metallar protsesni 
kuchaytiradi. Vodorod muhitida magniy oksidining tiklanishi esa avvaldan ma’lum. 
5) R. A. Ornaning termodinamik hisoblariga asoslanib (bu hisoblarda 1600°C temperaturada 
vakuum va vodorodda MgO, SiO2, A12O3 larning dissotsiatsiya darajasi aniqlangan) 
Pinkus shunday xulosaga keldi: keramika sirtida kerak bo’lgan kislorodning asosiy manbai 
dissotsiatsiyalanuvchi qumtuproq bo’lishi kerak. Pinkus keramika tarkibiga kiruvchi 
oksidlarning dissotsiatsiyasi hisobiga hosil bo’lgan kislorod keramika sirtining har bir 
kvadrat santimetrida 0,3 — 0,6 mg molibden oksidi bo’lishi uchun yetadigan miqdorda 
ekanini hisobladi. Hosil bo’lgan molibden oksidi faqat 3% korund bilan reaktsiyaga kirishib, 
alyuminiy molibdat A12(MoO4)3 hosil qiladi. Bu hisoblar egri shliflarni petrografiya 
usulida o’rganishda tasdiqlandi. Giltuproqning havo va vodorodda molibden ok¬sidi bilan 
o’zaro ta’sirini o’rganib, Pinkus shunday xulosaga keldi, yuqori giltuproqli keramikani 
metall molibden bilan vodorod muhitida metallashda temperatura keramikaning ba’zi 
komponentlari dissotsiatsiyalanishi uchun yetarli darajada yuqori bo’lmagunga qadar metall 
bilan keramikaning qo’shilishi ro’y bermaydi. Bunday qo’shilish uchun shishasimon faza 
bo’lishi kerak degan Pulfrix shartini Pinkus tasodifiy va kerak emas deb hisoblaydi. 
Shunday qilib, Pinkusning fikriga ko’ra, metallovchi qoplamaning keramika bilan 
mustahkam yopishishi uchun quyidagi shartlar kerak: a) molibdenning oksidlanishining 
darajasi rostlanib turishi; b) metall oksidi bilan keramika orasida o’tuvchi qatlam hosil 
bo’lgani holda himiyaviy o’zaro ta’sir bo’lishi; v) o’tuvchi qatlamning struk¬tura va 
xossalari metalldan keramikaga qadar uzluksiz o’zgarishi, kontakt zonasida kuchlanishlar 
yuzaga kelishiga yo’l qo’ymasligi kerak. Binobarin, Pinkusning fikriga ko’ra, yuqori 
giltuproqli keramikani metallashda faqat ximiyaviy o’zaro ta’sirgina o’rinli bo’ladi. 
Mo—Mn metallash xolida Mn oksidlanadi va marganets oksidi Al2O3 yoki SiO2 bilan 
o’zaro ta’sirlashib, MnAl2O4 marganets alyuminata va molibdenni keramika sirti bilan 

---

bog’lovchi silikat shlaki hosil qiladi. Pinkus o’z nazariyasiga asoslangan xolda yuqori 
giltuproqli keramikani molibden oksidi bilan metallashning yangi usulini tavsiya qildi. 
Kera¬mika sirti molibden oksidi bilan qoplanadi va tiklovchi atmosferada kuydiriladi, 
buning natijasida keramika sirtida metall qoplama hosil bo’ladi. Tiklangunga qadar 
molibden oksidi Al2(MoO4)3 birikma hosil qilishi mumkin, bu birikma qisman 
parchalanadi va metall molibdengacha qayta tiklanadi. Bu birikma metall va keramika 
orasida bog’lovchi bo’lib xizmat qiladi. Bunday usul keyinchalik qator olimlar tomonidan 
tavsiya qilingan edi, ular keramika sirtiga yupqa maydalangan suyuqlikda suspenziyalangan 
metall karbidi surtish (W, Co va xokazo) va uni vodorod atmosferasida yoki kreking -
ammiak atmosferasida mustahkam-metall karbidi qatlami hosil bo’ladigan darajada yuqori 
temperaturada kuydirishni tavsiya qildilar, bu metall karbidi qisman yoki batamom shu 
atmosfera¬dagi metallga aylanadi. 
Pinkus nazariyasi yuqori giltuproqli keramikani metallashtirish usullari to’g’risida ilmiy 
ishlar olib borgan qator olimlar tomonidan davom ettirildi. Avtorlar molibden-mar¬ganets 
texnologiyasini bayon qilib, marganetsning oksidlanishiga vodorod atmosferasidagi suv 
bug’lari yordam beradi deb qayd qiladilar. Hosil bo’lgan oksid giltuproq va qumtuproq bilan 
reaktsiyaga kirib marganets alyuminat yoki silikata hosil qiladi. Avtorlar metallning 
keramikaga vakuumbop-zich holda ulanishi faqat kislota va asos oksidlari o’zaro 
ta’sirlashgan xoldagina ta’minlanadi deb umumiy xulosaga keladilar. 
Keyingi vaqtda o’ziga bir qancha tarafdorlarni jalb qilgan yana bir nazariya bor. Bunda 
avtorlar shishasimon fazaning keramikadan metallovchi qatlamdagi bo’shliqlarga ko’chishi 
tufayli metallning keramikaga yopishishi ta’minlanadi degan fikrni ilgari suradilar. Bu 
nazariyani ular tarkibida 6% shishasimon fazasi bo’lgan AD-94, shishasimon fazasi juda 
kichik (atigi 1%) bo’lgan AD-99 keramika va shishasimon fazasi mutlaqo bo’lmagan 
sapfirni metallash misolida bayon qiladi¬lar. Giltuproqning molibden va marganets bilan 
o’zaro ta’sirini tekshirish shuni ko’rsatdiki, molibden giltuproq bilan reaktsiyaga kirmaydi, 
marganets esa giltuproq bilan shpinel hosil qiladi. Payvandlarning mustahkamligini 
tekshirish shuni ko’rsatdiki, AD-94 keramika AD-99 ga qaraganda mustahkamroq payvand 
hosil qilar ekan, shu bilan birga AD-99 keramika holida metallovchi qoplamaning kuydirish 
temperaturasi ortgani sari payvandlar mustahkamligi ortib borar ekan. Holbuki, AD-94 
keramikada esa bu narsa kuzatilmaydi. Bundan avtorlar payvandning mustahkamligi 
tsement rolini o’ynovchi shishasimon fazaning ko’chishiga bog’liq degan xulosaga 
keladilar. 
Olimlar metallovchi qoplamada shishasimon fazaning ortiqcha xolda bo’lishi kelgusi 
payvandga to’sqinlik qilib salbiy rol o’ynaydi, degan xulosaga keldilar. Ular metallovchi 
qoplamaga shishasimon fazaning yopishqoqliginn oshiruvchi yoki uni kristallanishini 
ta’minlovchi qo’shimchalar, masalan CaO kiritishni, shishasimon fazasi bo’lmagan 
keramikani metallashda esa, metallovchi qoplamaga bunday fazani hosil qiladigan 
qo’shimchalar qo’shishni tavsiya qiladilar. Tekshirishlarda keramikadagi shishasimon 
fazaning miqdori va tarkibi bilan pasta eritmasining 
tarkibi orasida yopishish 
mustahkamligiga ta’sir qiladigan chambarchas bog’lanish bor ekanligi aniqlangan. Masalan, 
B-17 va UF-46 keramikalarni metallash¬da yopishish mustahkamligi pastaga vismut oksidi 
kiritganda, T-80 va T-150 keramikalarni metallashda esa tarkibida titan bo’lgan shisha 
kiritganda ancha oshgan. Metall va keramika yopishishining mustahkamligi keramikaning 
sirti avvaldan silliqlanganda susayadi. Keramika sirti tirnalganda mustahkamlik yanada 

---

pasayadi va bunday pasayish turli materiallar uchun turlicha bo’ladi. Biroq bu 
kuzatishlardan avtorlar yopi¬shish mustahkamligi va sirtning g’adir-budirligi orasida 
bevosita bog’lanish yo’q degan xulosaga keladi. Bir qator ishlarda metall va keramikaning 
o’tish qatlami kontakt zonalarining tabiati tadqiq qilingan. Metallashda keramika 
shishasimon fazasining qarama-qarshi yo’nalishda diffuziyalanishi, shu bilan birga uning 
ayrim 
komponentlari 
boshqalariga qaraganda metallga 
osonroq diffuziyalanishi 
eksperimentlarda aniqlangan. Faqat bunday o’zaro diffuziyalanish hisobiga emas, balki 
kontaktlashuvchi materiallarning ximiyaviy o’zaro ta’siri tufayli xam kontakt zonasi hosil 
bo’lishi aniqlangan. 

---