Получение поверхностных сплавов диффузионным насыщением никеля и кобальта гадолинием, самарием и иттербием в расплаве хлоридов лития и калия

• Автор: Елькин, Олег Валентинович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава I. Литературный обзор

1.1 Применение РЗЭ и их сплавов

1.2 Общие сведения об электрохимическом поведении редкоземельных элементов в солевых расплавах

1.3 Общие сведения о самопроизвольном бестоковом переносе в расплавленных

Глава II. Методика эксперимента.

2.1 Материалы, используемые в исследованиях.

2.2 Очистка газовой среды

2.3 Приготовление солей.

2.4 Устройство экспериментальных ячеек

2.4.1 Исследование коррозии РЗЭ в расплавленной эвтектической смеси хлоридов лития и калия.
2.4.2 Определение реакционной емкости расплава ЫС1КС1, выдержанного в контакте с иттербием и самарием.
2.4.3 Исследование кинетики бестокового переноса РЗЭ на никель и кобальт в расплавах ЫС1КС1ЬпС1з.
2.5 Определение жаростойкости сплавов РЗЭникель и РЗЭкобальт
2.6 Методика химического анализа
Глава III. Электрохимическое поведение гадолиния, самария и иттербия в хлориднмх расплавах.
3.1 Коррозия иттербия и гадолиния в расплавленной эвтектической смеси хлоридов лития и калия.
3.2 Реакционная емкость расплавленной эвтектической смеси хлоридов лития и калия, выдержанной в контакте с иттербием и самарием
3.3.Термодинамическое моделирование взаимодействия самария и иттербия с из трехвалентными хлоридами в эвтектической расплавленной смеси ЫС1КС1.
Глава IV. Взаимодействие гадолиния, самария и иттербия с никелем и кобальтом в солевых расплавах
Глава V. Строение и свойства диффузионныхРЗЭсодержащих.покрытий
5.1 Строение и фазовый состав покрытий.
5.2 Жаростойкость диффузионных покрытий
Литература


Неодимжелезоборовые магниты используются в компьютерах и их периферийных устройствах, однако сейчас появились и новые сферы потребления этих продуктов автомобилестроение, производство микродвигателей, высокоэнергетических двигателей, насосов и компрессоров. Интерес к самарийкобальтовым магнитам сейчас также сохраняется, поскольку они более коррозионностойкие и сохраняют свои магнитные свойства при температурах до 0 С 6. В последнее время очень широко обсуждаются вопросы водородной энергетики, в которой гидриды редкоземельных элементов, и особенно их интерметаллиды, перспективны в качестве аккумуляторов водорода. Существенным преимуществом гидридов перед индивидуальными редкоземельными элементами является большее поглощение водорода на единицу массы, простота и относительная по сравнению с жидким водородом безопасность использования. Они дешевле и позволяют создавать материалы, работающие в различных интервалах температур например йс1Ре2Н1 , . Широкое применение редкоземельные элементы нашли в черной и цветной металлургии. Еще в году Е. РЗЭ. В последние годы возросла область применения редкоземельных элементов при получении сталей и сплавов в атомной технике , . Так авторы говорят о положительном воздействии РЗЭ на свойства никеля, в частности существенно повышается радиационная стойкость изделий, находящихся в активной зоне. Помимо вышеперечисленных применений редкоземельные элементы используют в производстве керамики , , стекол, перезаряжаемых аккумуляторных батарей . Общие теоретические положения о поведении металлов в ионных расплавах достаточно полно освещены в работах , . Ме п. Равновесие устанавливается между металлом и его расплавленной солью в результате восстановления металлом его соединений высшей валентности. Ме тМеп пМет . Равновесие устанавливается между металлом и его расплавленной солью в результате частичного перехода металла в расплав в виде частиц нового качества, которое несколько отличается от обычного валентного состояния ионов. Равновесие, основанное на реакции двойного обмена. Мс1 тМеиХп пМе1Хм тМеп . Равновесие первого типа определяет величину электродного потенциала. Второй тип равновесий относится к случаю образования в ионных расплавах соединений, отвечающих низшей степени окисления ионов, которое может проявляться у данного металла. Вопрос о характере равновесий третьего типа менее ясен. Такого рода равновесия устанавливаются, в частности, между щелочным металлом и расплавом его соли Четвертый тип реализуется, когда в расплав соли более благородного металла вводится менее благородный металл. Такое разделение, повидимому, довольно условно, так как в реальных системах металл у расплавленная соль могут реализоваться сразу несколько типов рассмотренных в работе равновесий. Например, при взаимодействии церия с расплавленной эвтектической смесью хлоридов лития и калия образуются ионы Се2, Се3 , т. Се Се3 3е и Се Се2 2е кроме того в расплаве должно быть растворено некоторое количество щелочного металла . Следовательно, в рамках предложенной классификации при взаимодействии церия с расплавом эвтектики хлоридов лития и калия, реализуется и третий тип равновесий. Сущность третьего типа равновесия тесно связана с вопросомо природе растворов металлов в ионных расплавах и имеет прямое отношение к пониманию механизма процесса бестокового переноса металлов в расплавах солей. По этой причине вопрос о природе растворов металлов в расплавленных солях требует более детального рассмотрения. Одной из первых появилась коллоиднохимическая теория, выдвинутая Лоренцом . Он основывался на экспериментальных данных химического и микроскопического анализа затвердевших расплавов свинца и кадмия в их хлоридах. Однако позже было показано что жидкие солевые расплавы, содержащие растворенный металл, не обнаруживают свойств коллоидных растворов не дают эффект Тиндаля и пр. Теория образования истинных атомномолекулярных растворов тоже постулирует образование пирозоля, полагая, что природа металла в солевом расплаве представляет собой истинный атомномолекулярный раствор. В рамках теории истинных растворов возможны различные представления о форме существования растворенного металла. По одной из гипотез металл растворяется в соли в атомарном состоянии .