Differential thermal analysis of ignition temperatures in a self-propagating high-temperature synthesis reaction

Abstract

Differential thermal analysis was carried out on the self-propagating high-temperature synthesis reaction 3TiO₂+4Al+3C→3TiC+2Al₂O₃. The results allow the ignition temperature of the reaction to be estimated and the reaction mechanism to be identified. The ignition temperature was 900°C and the results suggest that the reaction proceeds by an initial reaction between titania and aluminium (3TiO₂+4Al→3Ti+2Al₂O₃) and the titanium formed reacts with the carbon (Ti+C→TiC).

Zusammenfassung

Mittels DTA wurde die selbstaufrechterhaltende Hochtemperatur-Synthesereaktion 3TiO₂+4Al+3C→3TiC+2Al₂O₃ untersucht. Die Ergebnisse erlauben eine Schätzung der Zündungstemperatur und eine Identifizierung des Reaktionsmechanismus. Die Zündungstemperatur betrug 900°C und die Ergebnisse lassen darauf schließen, daß es sich bei der Zündungsreaktion um die Reaktion zwischen Titanoxid und Aluminium handelt (3TiO₂+4Al→3Ti+2 Al₂O₃) und daß das entstandene Titan dann mit dem Kohlenstoff reagiert (Ti+C→TiC).