Влияние содержания углерода на горение и химическое превращение смесей термитного типа на основе $\mathrm{Co}_3\mathrm{O}_4/\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_3/\mathrm{Nb}_2\mathrm{O}_5$ с $\mathrm{Al}$

Изучены закономерности горения высокоэкзотермических многокомпонентных смесей $\mathrm{Co}_3\mathrm{O}_4/\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_3/\mathrm{Nb}_2\mathrm{O}_5/\mathrm{Al}$ c добавками $\mathrm{Mo}\mathrm{O}_3$, $\mathrm{WO}_3$ и углерода (графита) под воздействием перегрузки до $200$g. Показано, что введение углерода в исходную смесь оказывает заметное влияние на горение, формирование химического состава и структуру продуктов горения. С ростом массового содержания углерода в исходной смеси от $0$ до $3.9\%$ скорость горения падает более чем в два раза, а интенсивность диспергирования продуктов горения и потеря массы заметно возрастают. Двухфазный расплав продуктов горения под действием перегрузки расслаивается на два слоя, которые при охлаждении кристаллизуются. Нижний металлический слой содержит $\mathrm{Co}$, $\mathrm{Nb}$, $\mathrm{Cr}$, $\mathrm{W}$, $\mathrm{Mo}$, $\mathrm{С}$ и примесный алюминий, а верхний сформирован в основном из $\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3$. С увеличением содержания углерода выше $4.0\%$ вначале прекращается сепарация металлической и оксидной фаз, а при дальнейшем увеличении достигается предел горения. С ростом содержания углерода в смеси от $0$ до $3.9\%$ его концентрация в литом композиционном материале достигает $5.4\%$, содержание $\mathrm{Al}$ около $4.0\%$, а содержание $\mathrm{Co}$, $\mathrm{Nb}$, $\mathrm{Cr}$, $\mathrm{W}$ и $\mathrm{Mo}$ изменяется мало. Шлаковый продукт горения содержит оксид металла восстановителя $(\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3)$, а также растворенную в нем примесь $\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_3$.