Cermets are ceramic–metal composites with a relatively high content of ceramic phases ranging from 15 to 85 vol %. It is shown that, if in the 20th c

Nanoscale and submicron powder of zinc oxide (ZnO) is known as a highly efficient photocatalyst that is promising for solving the problem of wastewater treatment from toxic organic pollutants including phenol and its derivatives. The results of laboratory studies of ZnO preparation by a simple, energy-saving, and highly productive method of solution–combustion synthesis from a mixture of solutions of zinc nitrate and glycine, as well as the use of the ZnO powder synthesized by combustion for the photocatalytic decomposition of phenol, are presented. The modes and characteristics of combustion, phase composition, chemical composition, and structure of the combustion product at different ratios of glycine with zinc nitrate were determined. It is shown that calcination at 650 °C reduces the content of carbon impurity in the combustion product to ~1 wt.% and leads to obtaining ZnO powder in the form of porous agglomerates up to 100 μm in size sintered from crystalline nanoscale and submicron ZnO particles with an average crystallite size of 44 nm. The ZnO powder exhibits high photocatalytic activity, leading to the almost complete degradation of phenol in an aqueous solution under the action of ultraviolet irradiation in less than 4 h.

Such a simple technological trick as pelletizing (granulating) green powder mixtures (popular in conventional powder technology) has seldom been used in SHS technology. We have demonstrated that pelletizing green powder mixtures can markedly affect the parameters of various SHS reactions (SHS in a mode of infiltration-mediated combustion, SHS with a reduction stage, combustion of thermit mixtures, SHS in aluminum melt) and properties of their products.

The self-propagating synthesis (SHS) of titanium carbide particles in an aluminum melt made from a mixture of titanium and carbon powders with the addition of a chloride-containing flux, aluminum, or haloid salt (Na₂TiF₆) during the fabrication of the Al-10% TiC alloy is investigated. It is shown that the use of these additives makes it possible to reduce the size of synthesized particles of the TiC carbide phase to ultradispersed (0.17–0.35 μm) and nanosize (smaller than 0.1 μm) levels.

Керметы – это керамико-металлические композиционные материалы (композиты) с относительно большим содержанием керамических фаз – от 15 до 85 об.%. Если в XX веке керметы рассматривались в основном как композиты из высокотемпературных карбидных, оксидных, нитридных, боридных и силицидных керамических фаз с металлическими фазами группы железа, то в XXI веке представление о них значительно расширилось за счет появления композитов из керамических и металлических фаз с меньшими температурами плавления, в том числе сульфидов и МАХ-фаз, а также легких и легкоплавких металлов (Al, Mg, Cu, Ag, Pb, Sn). В связи с этим керметы стали рассматриваться не только как инструментальные, жаропрочные и износостойкие тяжелые конструкционные материалы, но и как легкие прочные конструкционные материалы для производства транспортных средств и функциональные материалы различного назначения. Однако достаточно часто керметам присущи такие недостатки, как склонность к хрупкому разрушению, сложность достижения однородности и воспроизводимости структуры, а также обнаружения дефектов, а кроме того, высокая стоимость производства таких материалов. Это обуславливает необходимость их дальнейшего развития, проведения исследований по совершенствованию состава, структуры и свойств керметов, поиску новых областей применения, разработке новых методов получения и снижению стоимости их производства. Обсуждены различные способы получения керметов: твердофазные, жидкофазные, газофазные и in situ методы. Более подробно рассмотрены технологии инфильтрации расплавами металлов, влияние смачивания, условия реализации самопроизвольной инфильтрации. Также подробно описаны результаты применения метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), в том числе предложенного авторами настоящего обзора нового метода получения керметов на основе использования процесса СВС пористого керамического каркаса с последующей самопроизвольной инфильтрацией расплавом металла.