Белова Г.С., к.т.н. Амосов Е.А.

Самарский государственный технический университет

Наглядная модель СВС реакции

Рисунок 1 – Устройство сифона

Модель представлена на рисунке. Она фактически представляет собой сифон, который применяется для переливания воды.

Как известно, сифон представляет собой два сосуда с водой, которые находятся на разной высоте. В эти сосуды опущена трубка, которая заполнена водой.

Рассмотрим более подробно работу сифона и покажем, что его работа напоминает реакцию самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в порошковой смеси.

Мысленно разделим сифон на две части, как показано на рисунках ниже.

Рисунок 2 – Понижение энергии воды

В левом колене под действием силы тяжести вода движется вниз. Значит, энергия воды (и энергия всей системы) понижается.

Рисунок 3 – Повышение энергии воды

В правом колене под действием атмосферного давления вода движется вверх. Значит, энергия воды (и энергия всей системы) повышается.

Таким образом, можно сказать, что сифон состоит из двух частей, одна из которых повышает энергию системы, а другая часть понижает эту энергию.

Сравним процессы, протекающие в сифоне, с процессами, которые происходят в порошковой системе при протекании СВС реакции.

Как известно, СВС реакция состоит в последовательном нагреве и воспламенении некоторых реакционных ячеек, из которых состоит порошковая смесь.

Процесс горения представляет собой, в частности, процесс выделения энергии в окружающую среду. А процесс нагревания реакционной ячейки при СВС реакции представляет собой процесс повышения энергии реакционной ячейки.

Таким образом, в СВС реакции также можно выделить процессы повышения и понижения энергии системы. Поэтому, с этих позиций, работу сифона и протекание СВС реакции в порошковой смеси можно уподобить друг другу.