Фазообразование при СВС смеси $\mathrm{Ti}$–$\mathrm{B}$ c добавкой $\mathrm{Si}_3\mathrm{N}_4$

Проведено исследование структуры и фазового состава материала, полученного методом СВС в режиме горения из порошковой смеси $87\%\mathrm{Ti}+13\% \mathrm{B}$, в том числе с добавкой $\mathrm{Si}_3\mathrm{N}_4$. Обсуждается механизм фазообразования в рассматриваемой системе. Установлено, что материал содержит $64\%$ фазы $\mathrm{TiB}$ с орторомбической структурой и $36\%$ фазы твердого раствора бора в титане – $\alpha$-$\mathrm{Ti}[\mathrm{B}]$. Содержание бора в $\alpha$-$\mathrm{Ti}$ существенно превышает его равновесное содержание по диаграмме состояний. При горении смеси $87\%\mathrm{Ti}+13\% \mathrm{B}$ с $5\%\mathrm{Si}_3\mathrm{N}_4$ конечный продукт содержит фазы $\mathrm{TiB}$, $\alpha$-$\mathrm{Ti}[\mathrm{B}]$, $\mathrm{TiB}_2$ и $\mathrm{Ti}_5\mathrm{Si}_3$. Фаза $\mathrm{TiB}$ присутствует в виде двух модификаций – орторомбической и кубической. Полнота структурного перехода кубической модификации $\mathrm{TiB}$ в орторомбическую определяется скоростью охлаждения образца. Высказано предположение, что при горении смеси с добавкой $\mathrm{Si}_3\mathrm{N}_4$ образуются дисперсные выделения $\mathrm{TiN}$, являющиеся центрами кристаллизации кубического $\mathrm{TiB}$.