Электровосстановление смесей хлорида хрома (III) и оксида молибдена (VI) в термоактивируемом химическом источнике тока

О. В. Волкова, В. В. Захаров

АННОТАЦИЯ

Исследованы разрядные характеристики элемента термоактивируемого химического источника тока с катодными материалами на основе смесей CrCl3 – MoO3. Определены состав и морфология продуктов восстановления исследуемых катодных материалов. Предложен механизм их восстановления до металлического хрома и молибдена через промежуточную стадию образования расплавов комплексного соединения Li3CrCl6 и молибдатов лития с хлоридом лития.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

термоактивируемые химические источники тока; катод; хлорид хрома; оксид молибдена

Влияние нестационарного электрического тока на систему оксидный расплав – газовая фаза

С. А. Красиков, Б. Т. Утелбаев, Э. Н. Сулейменов

АННОТАЦИЯ

Представлены результаты изучения воздействия нестационарного электрического тока на оксидный расплав. Выявлено, что нестационарное энергетическое воздействие может вызывать изменение микроструктуры жидких систем и промотировать маловероятные химические реакции между оксидным расплавом и газовыми компонентами. При этом деление компонентов газовой фазы на газы – окислители и газы – восстановители становится весьма условным. Установлено, что стабильная подача электрического тока может привести систему в квазиравновесное состояние, которое будет тормозить дальнейшее развитие химической реакции, а непосредственно химическая реакция может по ходу процесса генерировать электрический ток.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

оксидный расплав, газовая фаза, нестационарный электрический ток, химические реакции, микроструктура

Расчёт коэффициентов самодиффузии в расплавленных смесях LiF-RbBr и LiF-CsBr методом молекулярной динамики

М. А. Кобелев, К. И. Олейник, А. С. Татаринов

АННОТАЦИЯ

Рассчитаны коэффициенты самодиффузии ионов составляющих взаимные расплавленные смеси LiF-RbBr и LiF-CsBr, находящиеся при температуре 1420 K во всём интервале концентраций в рамках метода классической молекулярной динамики. Показано, что характер микроскопического движения фторид-иона качественно меняется в зависимости от природы катиона формирующего ближайшее окружение. Так, во взаимной смеси LiF-RbBr при небольших концентрациях бромида рубидия ближайшее окружение фторид-иона способствует увеличению его коэффициента самодиффузии, несмотря на то, что плотность системы при этом увеличивается.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Галогениды щелочных металлов, молекулярно-динамическое моделирование, коэффициенты самодиффузии, модель жестких ионов.

Электрохимическая кинетика диффузионных задач с подвижной фазовой границей

А. В. Гунцов, Н. М. Хлынова.

АННОТАЦИЯ

Рассматриваются процессы роста и растворения зародышей и пленки осадка на твердом электроде. Представлены результаты решения диффузионных задач о росте и растворении полусферических зародышей и тонкой пленки осадка. Приведены уравнения вольтамперных кривых, хроноамперограмм для обратимых, необратимых и квазиобратимых электродных процессов, соотношения для тока пика, количества осадка на электроде, потенциала тока пика и ширины полупика вольтамперной кривой от параметров предэлектролиза. Обсуждаются процессы образования новой фазы на границе твердое тело – раствор, массообменные процессы на границе малорастворимая пленка – раствор. Рассмотрены результаты экспериментального изучения анодных пленок. Наблюдается линейная зависимость количества образовавшегося на поверхности электрода соединения от концентрации ионов и времени предэлектролиза в случае роста зародышей или тонкой анодной пленки.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

электроосаждение, электрорастворение, зародыш, пленка, осадок, ток пика, твердый электрод.

Электропроводность и спектры комбинационного рассеяния света дисперсных систем α-Al2O3 – расплав Li2CO3-Na2CO3-K2CO3-NaCl

И. Д. Закирьянова, Е. В. Николаева, А. Л. Бове, Б. Д. Антонов.

АННОТАЦИЯ
Получены сведения об удельной электропроводности дисперсной системы α-Al2O3 – расплавленная карбонатно-хлоридная смесь Li2CO3-Na2CO3-K2CO3-NaCl в температурном диапазоне 455–550 °С. С привлечением метода спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) показано, что в исследуемом температурном интервале α-Al2O3 не вступает в химическое взаимодействие с карбонатно-хлоридным расплавом. Получены данные по силовым и энергетическим характеристикам аниона СО₃^2– в этих системах.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

электропроводность, спектры комбинационного рассеяния света, дисперсные системы, расплавы.

Высоковольтные явления в расплавленных хлоридных электролитах алюминия

Л. А. Казиева, С. И. Сулейманов

АННОТАЦИЯ

Электропроводность расплавленных хлоралюминатов NaAlCl4 и KAlCl4 возрастает с увеличением напряженности электрического поля и достигает предельных значений (эффект Вина), которые превосходят их обычную низковольтную проводимость до 200% и 700% соответственно. Эти результаты были получены на основе анализа микросекундных высоковольтных разрядов в расплавах. Было обнаружено, что после того, как разряды высоковольтных импульсов были завершены в расплавах, их проводимость повысилась до 50%, и их потенциал разложения, как оказалось, уменьшился более чем на 20% (эффект “памяти”). Время релаксации неравновесного состояния достигает 5 минут и более.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

активация, расплавы, хлоралюминаты, эффект Вина, релаксация, структура, алюминий, проводимость.

Определение режимов синтеза порошкового интерметаллического соединения состава Co2Er в галогенидном расплаве

Д. А. Кондратьев, И. В. Толстобров, А. Н. Бушуев, О. В. Елькин, О. С. Бервицкая, О. В. Чернова.

АННОТАЦИЯ

В настоящей работе методом бестокового диффузионного насыщения изучена возможность синтеза порошкового интерметаллического соединения состава Co2Er в расплавленной эвтектическое смеси хлоридов лития и калия при фиксированной температуре 850 К.
На основании полученных результатов определены режимы синтеза порошкового интерметаллида заданного состава Co2Er. Установлен диапазон соотношений компонентов металлической фазы реакционной смеси, в котором возможен синтез указанного порошкового соединения, не содержащего примесей в виде интерметаллидов другого фазового состава и не вступившего в реакцию порошка металла-основы (кобальта).
Достоверность полученных в ходе исследования результатов подтверждена методами рентгенофлуоресцентного и рентгенофазового анализов, с применением энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного спектрометра EDX‑720 и порошкового рентгенодифрактометра XRD‑7000S.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

порошковый сплав, интерметаллическое соединение, кобальт, эрбий, постоянный магнит, диффузионное насыщение, бестоковый перенос, расплавленная солевая смесь, фаза, Co2Er

Физико-химические основы получения оксида цинка в хлоридных расплавах

Т. А. Роздяловская.

АННОТАЦИЯ

Представлены результаты исследования реакции окисления хлорид-ионов в расплавленных смесях хлоридов цинка и щелочных металлов (Na, K) при барботаже кислорода при температуре 600°С. Установлена зависимость количества образующегося хлора от мольного отношения хлоридов в смеси. Показано, что количество выделившегося хлора прямо пропорционально значениям эффективной поляризующей силы катионов. Определены и рассчитаны кинетические характеристики процесса окисления хлорид-ионов по хлору: порядок реакции, константы скорости реакции, величины “кажущейся” энергии активации. Выделен оксид Zn, найдены дисперсность, химический состав и удельная поверхность для некоторых образцов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

расплавленные хлориды цинка и щелочных металлов, оксид цинка получение, окисление хлорид ионов.

Синтез лигатуры алюминий-эрбий из хлоридно-фторидных расплавов

Я. И. Косов, В. Ю. Бажин.

АННОТАЦИЯ:

Существующие энергоемкие зарубежные технологии и отсутствие отечественной технологии получения лигатуры алюминий-эрбий, предназначенной для повышения физико-механических свойств алюминиевых сплавов, делают актуальным создание технологии алюминотермического восстановления соединений эрбия из хлоридно-фторидных расплавов. Проведен термодинамический анализ восстановления различных соединений эрбия. С учетом физико-химических свойств соединений эрбия определено предпочтительное исходное соединение – фторид эрбия, алюминотермическое восстановление которого в составе солевой смеси с фторидом натрия и хлоридом калия, с учетом образования интерметаллического соединения Al3Er, имеет высокую термодинамическую вероятность. В связи с большой ограниченностью сведений по термодинамическим величинам эрбиевого комплексного соединения, его значение определялось косвенным методом. Представлены экспериментальные данные по алюминотермическому получению лигатуры Al-Er в диапазоне температур 750–900 °C с различным соотношением ErF3 /NaF и содержанием KCl, проведено исследование структуры и фазового состава полученных образцов лигатуры. Проведено исследование фазового состава флюса, используемого для получения лигатуры Al-Er.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

лигатура, алюминий-эрбий, алюминотермическое восстановление, флюс, термодинамика, микроструктура, интерметаллид, Al3Er.

Извлечение скандия и циркония из их оксидов при электролизе оксидно-фторидных расплавов

А. В. Суздальцев, А. А. Филатов, А. Ю. Николаев, А. А. Панкратов, Н. Г. Молчанова, Ю. П. Зайков.

АННОТАЦИЯ. В работе исследованы основные закономерности извлечения скандия и циркония из их оксидов в алюминий при алюминотермическом и электролитическом получении сплавов и лигатур Al-Sc и Al-Zr в оксидно-фторидных расплавах KF-AlF3, NaF-AlF3 и KF-NaF-AlF3 с добавками Sc2O3 и ZrO2. Определено влияние состава расплава и его температуры, длительности синтеза, содержания оксидов Sc2O3 и ZrO2 в расплавах, механического перемешивания алюминия и катодной плотности тока на содержание скандия и циркония в алюминии, а также их извлечение из оксидов. Показано, что в зависимости от параметров синтеза средние величины извлечения скандия и циркония составляют 20–75 и 40–100%, соответственно. При этом электролитическое разложение оксидов в расплавах KF-AlF3, NaF-AlF3 и KF-NaF-AlF3 приводят к значительному повышению извлечения скандия и циркония в алюминий. По результатам исследований подобраны параметры получения сплавов и лигатур Al-Sc и Al-Zr с содержанием скандия до 10 и циркония до 15 мас.% при электролизе оксидно-фторидных расплавов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: скандий, цирконий, оксидно-фторидный расплав, алюминотермия, электролиз, извлечение.