RU2661164C1 - Method of electrochemical obtaining of metal boride powders (variants) - Google Patents
Method of electrochemical obtaining of metal boride powders (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661164C1 RU2661164C1 RU2017106132A RU2017106132A RU2661164C1 RU 2661164 C1 RU2661164 C1 RU 2661164C1 RU 2017106132 A RU2017106132 A RU 2017106132A RU 2017106132 A RU2017106132 A RU 2017106132A RU 2661164 C1 RU2661164 C1 RU 2661164C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- boron
- synthesis
- metal boride
- electrochemical
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения порошков боридов металлов путем высокотемпературного электрохимического синтеза без электролиза.The invention relates to a method for producing powders of metal borides by high-temperature electrochemical synthesis without electrolysis.
Предшествующий уровень развития промышленных технологий по производству порошков боридов металловThe previous level of development of industrial technologies for the production of metal boride powders
Порошки боридов металлов обладают высокими температурами плавления, высокой твердостью, высокой механической прочностью, коррозионной стойкостью к различным средам и могут найти применение в производстве твердых износостойких и жаропрочных сплавов, обладающих высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами, в металлургической и инструментальной промышленности, а также в катализе. Потребительские свойства порошков боридов зависят от стехиометрического состава, их размера, дефектности структуры и загрязнения примесями: чем меньше размер, отсутствие дефектов и примесей, тем выше потребительские свойства получаемых порошков.Metal boride powders have high melting points, high hardness, high mechanical strength, corrosion resistance to various environments and can be used in the production of hard wear-resistant and heat-resistant alloys with high physical, mechanical and operational properties, in the metallurgical and tool industries, as well as in catalysis. The consumer properties of boride powders depend on the stoichiometric composition, their size, structure defects and impurities: the smaller the size, the absence of defects and impurities, the higher the consumer properties of the resulting powders.
Большинство металлов при высоких температурах взаимодействуют с бором. На этом явлении основаны методы синтеза боридов в промышленном производстве. Синтез боридов осуществляют спеканием или сплавлением порошков металлов или их оксидов с порошками бора или его оксидов и углерода при высоких температурах >1500°С в среде инертного газа или вакуума (Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. «Бориды». М., Атомиздат, 1975, с. 131-132). Таким способом получают относительно чистые порошки боридов Ti, Zr, Nb, Та, Mo, W, Cr, V и других. Размер синтезируемых частиц боридов от единиц до сотен микрон. Практически значимый выход наноразмерных порошков отсутствует.Most metals react with boron at high temperatures. The synthesis of borides in industrial production is based on this phenomenon. Borides are synthesized by sintering or alloying powders of metals or their oxides with powders of boron or its oxides and carbon at high temperatures> 1500 ° C in an inert gas or vacuum (Samsonov G.V., Serebryakova T.I., Neronov V.A. “Borides.” M., Atomizdat, 1975, p. 131-132). In this way, relatively pure boride powders of Ti, Zr, Nb, Ta, Mo, W, Cr, V and others are obtained. The size of the synthesized boride particles is from units to hundreds of microns. There is practically no significant yield of nanosized powders.
Наиболее близким аналогом предлагаемых изобретений является способ электрохимического получения порошка борида металла в ионном расплаве (Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. «Бориды». М., Атомиздат, 1975, с. 131-132 - прототип).The closest analogue of the proposed invention is a method for the electrochemical production of metal boride powder in an ionic melt (Samsonov G.V., Serebryakova T.I., Neronov V.A. "Borides". M., Atomizdat, 1975, pp. 131-132 - prototype).
Другие способы получения боридов оказались неконкурентными и, как правило, используются в лабораторных изысканиях.Other methods for producing borides turned out to be uncompetitive and, as a rule, are used in laboratory research.
Из анализа многочисленных работ вытекает, что электрохимический синтез боридов протекает путем доставки В на поверхность металла и его последующей диффузии в металл с образованием различных фаз. Таким образом, размерность синтезируемых частиц задается размерностью исходных металлических порошков или порошков их оксидов. Практика показала, что промышленный синтез наноразмерных порошков боридов неосуществим при переносе В на металл.From the analysis of numerous works it follows that the electrochemical synthesis of borides proceeds by delivering B to the metal surface and its subsequent diffusion into the metal with the formation of various phases. Thus, the dimension of the synthesized particles is determined by the dimension of the initial metal powders or powders of their oxides. Practice has shown that the industrial synthesis of nanosized boride powders is not feasible when B is transferred to a metal.
Встает вопрос, возможно ли создать такие условия синтеза, при которых происходил бы перенос металла в атомарном виде на В.The question arises whether it is possible to create synthesis conditions under which the transfer of metal in atomic form to B.
В этом случае следует ожидать, что синтез будет протекать посредством процессов кристаллизации, а не диффузии, что значительно упрощает задачу производства наноразмерных порошков. Для осуществления процесса как транспортировки металла на бор, так и В на металл, было использовано явление направленного самопроизвольного переноса металлов их ионами через ионный расплав без электролиза. Данное явление давно используется в промышленности для нанесения защитных покрытий из коррозионно-стойких металлов, боридов на металлические изделия (Н.Г. Илющенко, А.И. Анфиногенов, Н.И. Шуров. «Взаимодействие металлов в ионных расплавах». М.: Наука, 1991. - 176 с.).In this case, it should be expected that the synthesis will proceed through crystallization rather than diffusion, which greatly simplifies the task of producing nanosized powders. To carry out the process of both transporting metal to boron and B to metal, the phenomenon of directed spontaneous transfer of metals by their ions through an ion melt without electrolysis was used. This phenomenon has long been used in industry for applying protective coatings of corrosion-resistant metals, borides to metal products (N. G. Iushchenko, A. I. Anfinogenov, N. I. Shurov. “Interaction of metals in ionic melts.” M .: Nauka, 1991 .-- 176 p.).
Техническим результатом настоящего изобретения является разработка электрохимического способа получения нано- и микроразмерных высокочистых порошков боридов металлов.The technical result of the present invention is the development of an electrochemical method for producing nano- and micro-sized high-purity powders of metal borides.
Для достижения указанного технического результата заявлен способ электрохимического получения порошка борида металла в ионном расплаве (варианты), в котором использовано явление направленного самопроизвольного переноса металла или бора их ионами через ионный расплав без электролиза (метод электрохимических транспортных реакций) при температурах выше температуры плавления используемого электролита в атмосфере воздуха или нейтрального газа, при этомTo achieve the specified technical result, a method for the electrochemical production of metal boride powder in an ionic melt (options) is claimed, which uses the phenomenon of directed spontaneous transfer of metal or boron by their ions through an ionic melt without electrolysis (method of electrochemical transport reactions) at temperatures above the melting temperature of the used electrolyte in atmosphere of air or neutral gas, while
- в способе по п. 1 ионный расплав получают путем загрузки в тигель герметичного электролизера электролита, содержащего соль металла и галогениды или оксигалогениды щелочных или щелочноземельных металлов, и расходуемых компонентов в виде порошков металла и бора микронных размеров, вакуумной откачки электролизера с одновременным нагревом до рабочих температур синтеза борида металла и заполнения пространства электролизера рабочим газом в виде аргона или воздуха, осуществляют поддержание анионно-катионного состава ионного расплава с обеспечением более отрицательного (более чем на 0,5 В) электрохимического потенциала металла, чем потенциал бора, для осуществления в упомянутом ионном расплаве электрохимических транспортных реакций, при которых обеспечивается растворение и самопроизвольный перенос металла на бор, синтез борида металла с его кристаллизацией и формирование наноразмерного порошка борида металла;- in the method according to claim 1, an ionic melt is obtained by loading an electrolyte containing a metal salt and halides or oxyhalides of alkali or alkaline earth metals and consumable components in the form of powders of a metal and boron micron sizes, vacuum pumping the electrolyzer while heating it to workers temperature synthesis of metal boride and filling the space of the cell with a working gas in the form of argon or air, maintain the anionic-cationic composition of the ionic melt with about providing a more negative (more than 0.5 V) electrochemical potential of the metal than the potential of boron for carrying out electrochemical transport reactions in said ionic melt, which provide dissolution and spontaneous transfer of metal to boron, synthesis of metal boride with its crystallization and formation of nanoscale metal boride powder;
- в способе по п. 2 ионный расплав получают путем загрузки в тигель герметичного электролизера электролита, содержащего соль бора и галогениды или оксигалогениды щелочных или щелочноземельных металлов, и расходуемых компонентов в виде порошков металла и бора микронных размеров, вакуумной откачки электролизера с одновременным нагревом до рабочих температур синтеза борида металла и заполнения пространства электролизера рабочим газом в виде аргона или воздуха, осуществляют поддержания анионно-катионного состава ионного расплава с обеспечением более отрицательного (более чем на 0,5 В) электрохимического потенциала бора, чем потенциал металла, для осуществления в упомянутом ионном расплаве электрохимических транспортных реакций, при которых обеспечивается растворение бора и его самопроизвольный перенос на металл, синтез борида металла путем диффузии бора в кристаллическую структуру металла и формирование порошка борида металла микронного размера;- in the method according to claim 2, an ionic melt is obtained by loading an electrolyte containing a boron salt and alkali or alkaline earth metal halides or oxyhalides and consumable components in the form of micron-sized metal and boron powders into a crucible, vacuum pumping the electrolyzer while heating it to working temperature synthesis of metal boride and filling the space of the cell with a working gas in the form of argon or air, maintain the anionic-cationic composition of the ion melt with by a more negative (by more than 0.5 V) electrochemical potential of boron than the metal potential for carrying out electrochemical transport reactions in the mentioned ionic melt, which ensure the dissolution of boron and its spontaneous transfer to the metal, the synthesis of metal boride by diffusion of boron into crystalline metal structure and micron-sized metal boride powder formation;
- в способе по п. 3 ионный расплав получают путем загрузки в тигель герметичного электролизера электролита, содержащего соль металла или соль бора и галогениды или оксигалогениды щелочных или щелочноземельных металлов, и расходуемых компонентов в виде порошков металла и бора микронных размеров, вакуумной откачки электролизера с одновременным нагревом до рабочих температур синтеза борида металла и заполнения пространства электролизера рабочим газом в виде аргона или воздуха, осуществляют поддержание анионно-катионного состава ионного расплава с обеспечением различия электрохимических потенциалов металла для получения порошка борида металла и бора на величину менее 0,5 В для осуществления в упомянутом ионном расплаве электрохимических транспортных реакций, при которых обеспечивается растворение металла и бора и их самопроизвольный встречный перенос, синтез борида металла путем кристаллизации и диффузии бора в кристаллическую структуру металла и формирование порошка борида металла нано- или микроразмера.- in the method according to claim 3, an ionic melt is obtained by loading an electrolyte containing a metal salt or boron salt and halides or oxyhalides of alkali or alkaline earth metals and consumable components in the form of micron-sized metal and boron powders into a crucible and vacuum pumping the electrolyzer simultaneously by heating to a working temperature the synthesis of metal boride and filling the cell space with a working gas in the form of argon or air, the anionic-cationic composition of the ionic is maintained melt with providing differences in the electrochemical potentials of the metal to obtain a powder of metal boride and boron by a value of less than 0.5 V for the implementation of the mentioned ionic melt electrochemical transport reactions, which provide the dissolution of metal and boron and their spontaneous counter transport, synthesis of metal boride by crystallization and diffusion of boron into the crystalline structure of the metal; and the formation of nano- or micro-sized metal boride powder.
Суть используемого явления заключается в следующем. Если два разных металла погрузить в ионный расплав, в котором имеются ионы более электроотрицательного металла, то последний, растворяясь, будет переноситься через ионный расплав на более электроположительный металл и посредством реакций диспропорционирования образовывать с ним поверхностный диффузионный сплав. Процесс состоит из следующих стадий:The essence of the phenomenon used is as follows. If two different metals are immersed in an ionic melt, in which there are ions of a more electronegative metal, then the latter, dissolving, will be transferred through the ionic melt to a more electropositive metal and, through disproportionation reactions, form a surface diffusion alloy with it. The process consists of the following stages:
1. Коррозия электроотрицательного металла в собственной разбавленной соли с образованием ионов разных степеней окисления;1. Corrosion of the electronegative metal in its own dilute salt with the formation of ions of different oxidation states;
2. Транспорт ионов низшей валентности через ионный расплав от отрицательного металла к положительному путем конвекции и диффузии;2. Transport of lower valence ions through an ionic melt from a negative metal to a positive one by convection and diffusion;
3. Восстановительные реакции диспропорционирования или обмена на поверхности положительного металла с образованием сплава.3. Reduction reactions of disproportionation or exchange on the surface of a positive metal with the formation of an alloy.
Перенос металла на бор возможен лишь в таких ионных расплавах, в которых металл в электрохимическом ряду стоит левее В. Если разность электрохимических потенциалов<0,5 В, возможен взаимный перенос элементов. Если металл в электрохимическом ряду стоит правее В, возможен лишь его перенос на металл или взаимный перенос при условии, если разность электрохимических потенциалов <0,5 В. Например, условный стандартный потенциал железа в чисто хлоридных расплавах при 800°С равен - 1,3 В, а бора - 1,0 В, а во фторидном расплаве потенциал бора становится отрицательнее потенциала железа. Аналогичный результат достигается при использовании галогенидно-оксидных расплавов. Таким образом, изменяя анионно-катионный состав электролита, можно изменять условный стандартный потенциал металла и бора.The transfer of metal to boron is possible only in such ionic melts, in which the metal in the electrochemical row is to the left of B. If the difference in electrochemical potentials is <0.5 V, mutual transfer of elements is possible. If the metal in the electrochemical row is to the right of B, only its transfer to the metal or mutual transfer is possible, provided that the difference in electrochemical potentials is <0.5 V. For example, the conditional standard potential of iron in pure chloride melts at 800 ° C is -1.3 B, and boron - 1.0 V, and in a fluoride melt, the potential of boron becomes negative than the potential of iron. A similar result is achieved using halide-oxide melts. Thus, by changing the anionic-cationic composition of the electrolyte, it is possible to change the conditional standard potential of the metal and boron.
Таким образом, электрохимический синтез порошков боридов ведут в ионном расплаве, содержащем соль необходимого металла или бора и галогениды или оксигалогениды щелочных или щелочноземельных металлов, а в качестве расходуемых реагентов в расплав вводят порошки металла и бора микронных размеров, при этом для получения наноразмерных порошков электрохимический потенциал металла (окислительно-восстановительный потенциал ионного расплава) путем подбора анионно-катионного состава электролита задают более отрицательным, чем потенциал бора, и наоборот, для получения порошков микронных размеров потенциал металла формируется более электроположительным. Процесс ведут в герметичном объеме в изотермических условиях при температурах выше точки плавления электролита. Состав газовой атмосферы выбирают с учетом того, что газы могут сдвигать окислительно-восстановительный потенциал электролита в ту или иную сторону. Синтез порошков в галогенидных ионных расплавах, как правило, ведется в атмосфере аргона или иного газа, а в оксидных или оксидно-галогенидных ионных расплавах на воздухе.Thus, the electrochemical synthesis of boride powders is carried out in an ionic melt containing a salt of the necessary metal or boron and halides or oxyhalides of alkali or alkaline earth metals, and micron-sized metal and boron powders are introduced into the melt as consumable reagents, in order to obtain nanoscale powders, the electrochemical potential metal (redox potential of the ionic melt) by selecting the anionic-cationic composition of the electrolyte is set more negative than the potential of boron and vice versa, to obtain micron-sized powders, the metal potential is formed more electropositive. The process is conducted in a sealed volume under isothermal conditions at temperatures above the melting point of the electrolyte. The composition of the gas atmosphere is chosen taking into account the fact that gases can shift the redox potential of the electrolyte in one direction or another. The synthesis of powders in halide ionic melts, as a rule, is carried out in an atmosphere of argon or another gas, and in oxide or oxide-halide ionic melts in air.
Рассмотренный способ получения порошков реализуется следующим образом. Компоненты электролита и серийно выпускаемые порошки металла и бора микронных размеров загружаются в тигель герметичного электролизера и производится его вакуумная откачка с одновременным нагревом до рабочих температур синтеза борида металла. Затем пространство электролизера заполняется рабочим газом в виде аргона или воздуха и включается мешалка. Время синтеза для каждого соединения подбирается опытным путем. По окончании процесса застывший электролит с порошком извлекается из тигля, измельчается в щековой дробилке, проходит гидрометаллургическую обработку с последующей сушкой в сушильном шкафу.The considered method for producing powders is implemented as follows. Electrolyte components and commercially available micron-sized metal and boron powders are loaded into a sealed electrolyzer crucible and vacuum evacuated with simultaneous heating of metal boride synthesis to operating temperatures. Then the space of the electrolyzer is filled with working gas in the form of argon or air and the mixer is turned on. The synthesis time for each compound is selected empirically. At the end of the process, the frozen electrolyte with the powder is removed from the crucible, crushed in a jaw crusher, undergoes hydrometallurgical processing, followed by drying in an oven.
Пример 1. Получение порошков ZrB2 Example 1. Obtaining powders ZrB 2
В электролите K2ZrF6 (8%)+NaCl (92%) Zr отрицательнее В >0,5 В. Тигель и мешалка выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Процесс синтеза выполнялся при Т~870°С в атмосфере Ar в течение 4 часов. Расходуемые реагенты - порошок циркония марки ПЦрК-1 с размером частиц >1 мкм и бор аморфный марки А ТУ 2112-001-49534204-2003 использовались в количествах, которые необходимы для получения стехиометрического ZrB2. Был получен порошок черного цвета. Измерения удельной поверхности и рентгенофазовый анализ показали, что порошок имеет Sуд~30 м2/г и является соединением ZrB2 с размерностью частиц ~30 нм.In the electrolyte K 2 ZrF 6 (8%) + NaCl (92%) Zr is more negative than B> 0.5 V. The crucible and stirrer are made of 12X18H10T stainless steel. The synthesis process was carried out at T ~ 870 ° C in an Ar atmosphere for 4 hours. Consumable reagents - zirconium powder grade PTsrK-1 with a particle size> 1 μm and amorphous boron grade A TU 2112-001-49534204-2003 were used in quantities that are necessary to obtain stoichiometric ZrB 2 . A black powder was obtained. Specific surface measurements and X-ray phase analysis showed that the powder has S beats of ~ 30 m 2 / g and is a ZrB 2 compound with a particle size of ~ 30 nm.
Пример 2. Получение порошков TiB2 Example 2. Obtaining powders of TiB 2
В электролите K2TiF6 (8%)+NaCl (92%) Ti отрицательнее В >0,5 В. Тигель и мешалка выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Процесс синтеза выполнялся при Т~870°С в атмосфере Ar в течение 4 часов. Расходуемые реагенты - порошок титана (получен электрорафинированием из прутка титана марки ВТ1,0) с размером частиц 40-63 мкм и бор аморфный марки А ТУ 2112-001-49534204-2003 использовались в количествах, которые необходимы для получения стехиометрического TiB2. Был получен порошок черного цвета. Измерения удельной поверхности и рентгенофазовый анализ показали, что порошок имеет Sуд.~62 м2/г и является соединением TiB2 с размерностью частиц ~20 нм.In the electrolyte K 2 TiF 6 (8%) + NaCl (92%) Ti is more negative than B> 0.5 V. The crucible and stirrer are made of stainless steel 12X18H10T. The synthesis process was carried out at T ~ 870 ° C in an Ar atmosphere for 4 hours. Consumable reagents - titanium powder (obtained by electrorefining from a VT1.0 grade titanium bar) with a particle size of 40-63 μm and amorphous boron grade A TU 2112-001-49534204-2003 were used in the quantities necessary to obtain stoichiometric TiB 2 . A black powder was obtained. Specific surface measurements and X-ray phase analysis showed that the powder has S beats. ~ 62 m 2 / g and is a TiB 2 compound with a particle size of ~ 20 nm.
Пример 3. Получение порошков FeB.Example 3. Obtaining powders FeB.
В электролите FeCl2 (8%)+NaCl (92%) Fe отрицательнее В <0,5 В. Тигель и мешалка выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Процесс синтеза выполнялся при Т~850°С в атмосфере Ar в течение 4 часов. Расходуемые реагенты - порошок карбонильного железа с Sуд.~0,08 м2/г и бор аморфный марки А ТУ 2112-001-49534204-2003 использовались в количествах, которые необходимы для получения стехиометрического FeB2. Был получен порошок черного цвета. Измерения удельной поверхности и рентгенофазовый анализ показали, что порошок имеет Sуд.~6 м2/г и состоит из фаз FeB - 18%, Fe2B - 82% с размерностью частиц ~60 нм.In the FeCl 2 (8%) + NaCl (92%) electrolyte, Fe is more negative than B <0.5 V. The crucible and stirrer are made of 12X18H10T stainless steel. The synthesis process was carried out at T ~ 850 ° C in an Ar atmosphere for 4 hours. Consumable reagents - carbonyl iron powder with S beats. ~ 0.08 m 2 / g and amorphous boron A grade TU 2112-001-49534204-2003 were used in the quantities necessary to obtain stoichiometric FeB 2 . A black powder was obtained. Specific surface measurements and X-ray phase analysis showed that the powder has S beats. ~ 6 m 2 / g and consists of FeB phases - 18%, Fe 2 B - 82% with a particle size of ~ 60 nm.
Пример 4. Получение порошков FeBExample 4. Obtaining powders FeB
В электролите Na2B4O7 (8%)+NaCl (92%) В отрицательнее Fe <0,5 В. Тигель и мешалка выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Процесс синтеза выполнялся при Т~850°С в воздушной атмосфере в течение 4 часов. Расходуемые реагенты - порошок карбонильного железа с Sуд.~0,08 м2/г и бор аморфный марки А ТУ 2112-001-49534204-2003 использовались в количествах, которые необходимы для получения стехиометрического FeB2. Был получен порошок темно-серого цвета. Измерения удельной поверхности и рентгенофазовый анализ показали, что порошок имеет Sуд.~3 м2/г и состоит из фаз FeB - 42%, Fe2B - 58% с размерностью частиц ~150 нм.In the electrolyte, Na 2 B 4 O 7 (8%) + NaCl (92%) is more negative than Fe <0.5 V. The crucible and stirrer are made of 12X18H10T stainless steel. The synthesis process was carried out at T ~ 850 ° C in an air atmosphere for 4 hours. Consumable reagents - carbonyl iron powder with S beats. ~ 0.08 m 2 / g and amorphous boron A grade TU 2112-001-49534204-2003 were used in the quantities necessary to obtain stoichiometric FeB 2 . A dark gray powder was obtained. Specific surface measurements and X-ray phase analysis showed that the powder has S beats. ~ 3 m 2 / g and consists of FeB phases - 42%, Fe 2 B - 58% with a particle size of ~ 150 nm.
Пример 5. Получение порошков WBExample 5. Obtaining powders WB
В электролите KCl (75%)+K[BF4] (25%) В отрицательнее W >0,5 В. Тигель и мешалка изготовлены из молибдена. Процесс синтеза выполнялся при Т~900°С в атмосфере аргона в течение 6 часов. Расходуемые реагенты - порошок вольфрама ТУ 48-19-417-86 с марка W 4,0 с размером частиц по Фишеру 3,70-4,50 мкм и бор аморфный марки А ТУ 2112-001-49534204-2003 использовались в количествах, которые необходимы для получения стехиометрического WB. Был получен порошок серого цвета. Измерения удельной поверхности и рентгенофазовый анализ показали, что порошок имеет Sуд.~0,2 м2/г и состоит из фаз WB - 91%, W2B5 - 4%, W - 5% с размером частиц ~2,0 мкм.In the electrolyte, KCl (75%) + K [BF 4 ] (25%) is more negative than W> 0.5 V. The crucible and stirrer are made of molybdenum. The synthesis process was carried out at T ~ 900 ° C in an argon atmosphere for 6 hours. Consumable reagents - tungsten powder TU 48-19-417-86 with grade W 4.0 with a Fischer particle size of 3.70-4.50 microns and amorphous boron grade A TU 2112-001-49534204-2003 were used in quantities that required to obtain a stoichiometric WB. A gray powder was obtained. Specific surface measurements and X-ray phase analysis showed that the powder has S beats. ~ 0.2 m 2 / g and consists of phases WB - 91%, W 2 B 5 - 4%, W - 5% with a particle size of ~ 2.0 μm.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017106132A RU2661164C1 (en) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Method of electrochemical obtaining of metal boride powders (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017106132A RU2661164C1 (en) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Method of electrochemical obtaining of metal boride powders (variants) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2661164C1 true RU2661164C1 (en) | 2018-07-12 |
Family
ID=62916914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017106132A RU2661164C1 (en) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Method of electrochemical obtaining of metal boride powders (variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2661164C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055240A1 (en) * | 2000-08-15 | 2002-07-18 | Nanomaterials Research Corporation | Very high purity fine powders and methods to produce such powders |
| US20020178865A1 (en) * | 2001-02-12 | 2002-12-05 | Tapesh Yadav | Precursors of engineered powders |
| RU2446915C2 (en) * | 2010-06-10 | 2012-04-10 | Александр Юрьевич Вахрушин | Method of producing refractory material powder and device to this end |
| RU2455377C2 (en) * | 2010-06-24 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method to produce metal-boride composite powders of molybdene and tungsten |
-
2017
- 2017-02-22 RU RU2017106132A patent/RU2661164C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055240A1 (en) * | 2000-08-15 | 2002-07-18 | Nanomaterials Research Corporation | Very high purity fine powders and methods to produce such powders |
| US20020178865A1 (en) * | 2001-02-12 | 2002-12-05 | Tapesh Yadav | Precursors of engineered powders |
| RU2446915C2 (en) * | 2010-06-10 | 2012-04-10 | Александр Юрьевич Вахрушин | Method of producing refractory material powder and device to this end |
| RU2455377C2 (en) * | 2010-06-24 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method to produce metal-boride composite powders of molybdene and tungsten |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Самсонов Г.В. и др. Бориды. М., Атомиздат, 1975, с.131-132. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fray et al. | Reduction of titanium and other metal oxides using electrodeoxidation | |
| Mohandas et al. | FFC Cambridge process and removal of oxygen from metal-oxygen systems by molten salt electrolysis: an overview | |
| BR112012002571B1 (en) | TREATMENT OF TITANIUM ORE | |
| Liu et al. | Electrolytic preparation and characterization of VCr alloys in molten salt from vanadium slag | |
| Song et al. | The influence of fluoride anion on the equilibrium between titanium ions and electrodeposition of titanium in molten fluoride–chloride salt | |
| Gao et al. | Preparation of Mo nanopowders through electroreduction of solid MoS 2 in molten KCl–NaCl | |
| Zhang et al. | Electrochemical extraction of cerium and formation of Al-Ce alloy from CeO2 assisted by AlCl3 in LiCl-KCl melts | |
| US20190270140A1 (en) | Producing titanium alloy materials through reduction of titanium tetrachloride | |
| Li et al. | Recovery of tungsten from WC–Co hard metal scraps using molten salts electrolysis | |
| An et al. | Facile preparation of metallic vanadium from consumable V2CO solid solution by molten salt electrolysis | |
| Wei et al. | Electrochemical behavior of antimony and electrodeposition of Mg–Li–Sb alloys from chloride melts | |
| Li et al. | Preparation of zirconium metal through electrolysis of zirconium oxycarbonitride anode | |
| Liu et al. | Direct electrolytic preparation of chromium metal in CaCl2–NaCl eutectic salt | |
| Zhang et al. | Electrochemical behavior and cathodic nucleation mechanism of molybdenum ions in NaCl-KCl | |
| Guo et al. | Molten salt electrolysis of spent nickel-based superalloys with liquid cathode for the selective separation of nickel | |
| US20180037974A1 (en) | Method of producing titanium from titanium oxides through magnesium vapour reduction | |
| Yang et al. | Preparation of titanium powder using a combined method of aluminothermic reduction and molten salt electrolysis | |
| JP2012136766A (en) | Method for producing metal by electrolysis | |
| Tian et al. | Rapid electrodeposition of Ti on a liquid Zn cathode from a consumable casting TiC0. 5O0. 5 anode | |
| Kishimoto et al. | Electrorefining of titanium from Bi–Ti alloys in molten chlorides for a new smelting process of titanium | |
| RU2661164C1 (en) | Method of electrochemical obtaining of metal boride powders (variants) | |
| Jeon et al. | Selective and efficient extraction of Nd from NdFeB magnets via ionization in LiCl-KCl-CdCl2 melt | |
| Uda et al. | Contactless electrochemical reduction of titanium (II) chloride by aluminum | |
| Vetrova et al. | Influence of alkaline earth metal cations on the charge transfer kinetics for the redox couple Ti (IV)/Ti (III) in a chloride–fluoride melt | |
| Li et al. | Electrolytic preparation of zirconium metal from a consumable zirconium oxycarbide anode |