Электрохимический синтез наноразмерных порошков карбида вольфрама и твердосплавных композиций на его основе

• Автор: Квашин, Виталий Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Строение и некоторые физико-химические свойства карбида вольфрама
1.1.1. Диаграмма состояния системы вольфрам - углерод
1.1.2. Некоторые физико-химические свойства карбидов вольфрама
1.1.3. Каталитические свойства
1.2. Способы получения наиоразмерных порошков карбида вольфрама
и твердых сплавов карбида вольфрама - металлы триады железа
1.2.1. Метод размола
1.2.2. Механосинтез
1.2.3. Карбидизация порошка
1.2.4. Пиролиз
1.2.5. Осаждение из газовой фазы
1.2.6. Метод кумулятивного взрыва
1.2.7. Метод электрического разряда в жидкости
1.2.8. Осаждение из коллоидных растворов
1.2.9. Плазмохимический синтез
1.2.10. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез
1.3. Электрохимический синтез наиоразмерных порошков карбида вольфрама из ионных расплавов
1.4. Совместное электровыделение вольфрама и углерода и электрохимический синтез их карбидов в галогенидно-оксидных расплавах
1.5. Общие сведения о тройной системе V-C-Co
1.6. Общие сведения о тройной системе Y-C-Ni
1.7. Общие сведения о тройной системе У-С-Бе
1.8. Методы получения мелкозернистых твердых сплавов УС-Со
1.9. Свойства и применение наиоразмерных порошков карбида вольфрама и твердых сплавов

ГЛАВА II. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Выбор электрохимических методов исследований электродных процессов в расплавленных средах
2.2. Получение и очистка реактивов
2.3. Конструкция высокотемпературной электрохимической ячейки, и ячейки для проведения электрохимических синтезов
2.4. Физико-химические методы исследования состава и свойств катодных продуктов
2.5. Методика проведения электролиза
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СОВМЕСТНОГО ЭЛЕКТРОВЫДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА, УГЛЕРОДА И МЕТАЛЛОВ ТРИАДЫ ЖЕЛЕЗА
3.1. Исследование процессов совместного электровыделения вольфрама, углерода из вольфраматно-карбонатных расплавов
3.2. Исследование совместного электровыделения вольфрама и никеля
из вольфраматных расплавов
3.3. Исследование совместного электровыделения вольфрама и
кобальта из вольфраматных расплавов
3.4. Исследование совместного электровыделения вольфрама и железа
из вольфраматных расплавов
3.5. Исследование совместного электровыделения вольфрама и никеля
из вольфраматно-хлоридных расплавов
3.6. Исследование совместного электровыделения вольфрама и
кобальта из вольфраматно-хлоридных расплавов
3.7. Исследование совместного электровыделения вольфрама и железа
из вольфраматно-хлоридных расплавов
3.8. Заключение к третьей главе

ГЛАВА IV. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА И ТВЕРДОСПЛАВНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ЕГО ОСНОВЕ
4.1. Электрохимический синтез наноразмерных порошков карбида вольфрама из вольфраматно-карбонатных расплавов
4.2. Электрохимический синтез твердосплавных композиций на основе карбидов вольфрама и металлов триады железа
4.3. Исследование физико-химических, структурных и морфологических свойств наноразмерного порошка карбида вольфрама
и твердосплавных композиций на его основе
4.3.1. Получение наноразмерных порошков карбида вольфрама в
чистом виде
4.3.2. Исследование фазового и химического состава наноразмерных порошков карбида вольфрама
4.3.3. Исследование электрокаталитической активности наноразмерных
порошков карбида вольфрама
4.4. Заключение к четвертой главе
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

которая оказывает существенное влияние на суммарный поток восстанавливающихся соединений углерода, вследствие высокой концентрации 1л2СОз, что описывается схемой:
{ЬцСОзГ2 + 4е — С +х/2 и20 +(3-х/2)02' (1.4)
Дальнейшее увеличение концентрации Ы2С03 приводит к росту пиков и их совмещению при потенциале -(1,8-4,85) В. Образование карбидов вольфрама происходит за счет взаимодействия вольфрама и углерода на катоде. При следующих условиях в системе: Ы2С03-20,0 мол.%, 1л2У/04 - 45,0 мол.%, Ма2¥04 - 35,0 мол.%, при температуре 1073-4173 К, катодной плотности тока 0,5-4,8 А/см и напряжении на ванне -1,843,0 В осуществлен электролиз монокарбида вольфрама. В катодном осадке, независимо от условий электролиза, присутствует 4,0-7,0 мас.% свободного углерода. Состав карбидной части катодного осадка не зависит от времени электролиза, монокарбид осаждается на катоде в виде карбидно-солевой «груши».
Далее В.И. Шаповалом и Х.Б. Кушховым с сотр. [80 - 84] на основании термодинамического анализа электродных процессов, лежащих в основе электросинтеза, определены возможные режимы и варианты, а также принципы подбора солевых компонентов расплавленного электролита для электросинтеза тугоплавких соединений. Установлены механизмы электровосстановления жестких оксианионов тугоплавких металлов и неметаллов в их высшей степени окисления. Созданы условия реализации в одну стадию многоэлектронных электрохимических процессов в ионных расплавах путем конструирования различных электрохимически активных частиц (катионизированных, димерных, оксидно-галогенидных, биядерных комплексов). Показано, что в многоэлектронных системах можно управлять скоростью образования электрохимически активных частиц, потенциалом, скоростью реакции переноса заряда, и превращение необратимых многоэлектронных процессов в обратимые для электрохимических систем, в которых реализуется равновесие между металлом и его сложным анионом.