Оцениваются работы учащихся. Подводятся итоги. (7 слайд).

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

На правах рукописи

КВАШИН ВИТАЛИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА И ТВЕРДОСПЛАВНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

НА ЕГО ОСНОВЕ

Специальность – 02.00.05 – электрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Екатеринбург – 2012

005009292

Работа выполнена на кафедре неорганической и физической химии, в ЦКП «Рентгеновская диагностика материалов» Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова.

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор,

заслуженный деятель науки Кабардино-Балкарской Республики Кушхов Хасби Билялович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Десятник Василий Никифорович

кандидат химических наук, старший научный сотрудник Шуров Николай Иванович

Ведущая организация – Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ковровская государственная технологическая академия имени В.А. Дегтярева», г. Ковров

Защита диссертации состоится « 29 » февраля 2012 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 004.002.01 при Институте высокотемпературной электрохимии УрО РАН по адресу: г. Екатеринбург, ул. Академическая, 20, конференц-зал.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: 620990, г. Екатеринбург, ул. Академическая, 20, Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, ученому секретарю диссертационного совета Кулик Н.П.

E-mail: [email protected].

Факс: +7(343)374-59-92

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке УрО РАН.

Автореферат разослан « »t 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат химических наук

Кулик Н.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшей областью использования вольфрама является его применение в виде карбида вольфрама (\УС) в производстве твердосплавного режущего инструмента для металлообработки, в нефтяной, газовой и горнодобывающей промышленности, в строительной индустрии, в электронике и электротехнике. \УС широко применяется предприятиями ВПК (теплопоглоти-тели, сплавы тяжелых металлов, материалы с высокой плотностью, сердечники поражающих элементов, суперсплавы для лопастей турбин, антикоррозионные покрытия и другие изделия).

Качество изделий га в основном определяется размером зерна исходного порошка. Чем выше дисперсность порошка карбида вольфрама, тем лучше качество изделий. Особенно высокими характеристиками обладают изделия, изготовленные из наноразмерных (1 – 100 нм) и субмикронных порошков (0,20 -0,85 мкм). Наиболее полное решение этой проблемы материаловедения может дать метод высокотемпературного электрохимического синтеза (ВЭС). При ВЭС вследствие того, что взаимодействие компонентов синтезируемого соединения происходит на атомарном уровне, имеется возможность получения высокодисперсных частиц. ВЭС позволяет упростить технологическую схему получения карбидов тугоплавких металлов и дает возможность регенерации электролита, что делает технологию практически безотходной и экологически безопасной.

К началу наших исследований в работах А.Н. Барабошкина, В.И. Ша-повала и Х.Б. Кушхова были разработаны теоретические основы ВЭС, критерии возможности реализации метода, управления процессами ВЭС, а также возможности целенаправленного поиска компонентов синтеза в зависимости от их термодинамических свойств.

Работа выполнена в рамках: ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2013 годы» (Госконтракт №№ 02.513.11.3324, 16.552.11.7045), ФЦП «Научные и научно-педогогические кайры инновационной России на 2009 -2013 годы» (Госконтракт № П 1229), а также при поддержке Европейской Комиссии в рамках научно-исследовательского проекта вепНуРЕМ (№ 019802) 6″ои Рамочной Программы и проекта РФФИ (№ 11-03-00612-а).

Цель работы установление механизмов многоэлектронных процессов совместного электровыделения вольфрама, углерода и металлов триады железа и электрохимический синтез нанодисперсных порошков карбида вольфрама и твердосплавных композиций на его основе с металлами триады железа из ионных расплавов. (Ме-№, Со, Ре).

4. Исследование совместного электровыделения вольфрама, углерода и металлов триады железа из вош.фраматно-хлоридных расплавов Ка2\У04-МеС12 (Ме-№, Со, Бе).

5. Электрохимический синтез твердосплавных композиций на основе карбида вольфрама и металлов триады железа.

Научная новизна:

– установлены закономерности процесса совместного электровосстановления ионов вольфрама, углерода и металлов триады железа из вольфраматно-карбонатных и вольфраматно-хлоридно-карбонатных расплавов;

– осуществлен электрохимический синтез наноразмерных порошков карбида вольфрама из вольфраматно-карбонатного расплава при температуре 1173 К;

-определены оптимальные параметры электрохимического синтеза наноразмерных порошков карбида вольфрама: состав расплава, катодная плотность тока, напряжение на ванне, температура, продолжительность электролиза;

– осуществлен электрохимический синтез твердосплавных композиций на основе карбида вольфрама с металлами триады железа.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть взяты за основу при разработке технологии электрохимического получения наноразмерных порошков карбида вольфрама, твердосплавных композиций на основе карбида вольфрама с металлами триады железа.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования электрохимического поведения вольфра-матно-карбонатного расплаваШ2№04-1л2\У04-1л2С0з.

2. Результаты исследований процессов совместного электровостанов-ления ионов вольфрама, углерода и металлов триады железа в вольфраматных, вольфраматно-хлоридных расплавах.

3. Экспериментальные данные по электрохимическому синтезу наноразмерных порошков карбида вольфрама и твердосплавных композиций на его основе с металлами триады железа.

4. Результаты рентгенофазовых и рентгенофлуоресцентных исследований по диагностике и анализу наноразмерных порошков карбида вольфрама и твердосплавных композиций на его основе.

Личный вклад соискателя. Определение темы и задач диссертационной работы, анализ, обсуждение и обобщение полученных в работе результатов выполнены автором совместно с научным руководителем, д.х.н., проф. Х.Б. Кушховым.

Автором проведены исследования по совместному элекгровостановлению ионов вольфрама, углерода с металлами триады железа и электрохимический синтез наноразмерных порошков карбида вольфрама и твердосплавных композиций с металлами триады железа на его основе.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на XIV, XV Российской конференции по электрохимии расплавленных и твердых электролитов (г. Екатеринбург, 2007; г. Нальчик, 2010), IX Международном Фрумкинском симпозиуме (г. Москва, 2010), Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, «Перспектива-2010» (г. Нальчик, 2010).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 9 печатных работах, в том числе в 4 статьях, 5 тезисах докладов и 2 патентах РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 139 страницах машинописного текста,.содержит 10 таблиц, 54 рисунка, список цитируемой литературы включает 140 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы выбор темы, её актуальность и целесообразность проведения конкретных исследований в выбранном направлении. Сформулированы цель работы, поставлены задачи исследований.

В первой главе представлен аналитический обзор по проблеме получения наноразмерных порошков карбида вольфрама и твердосплавных композиций на его основе с металлами триады железа методом ВЭС. Приведены общие положения о диаграммах состояния вольфрам-углерод, вольфрам-углерод-металлы триады железа (железо, кобальт, никель). Описаны наиболее известные способы получения наноразмерных порошков карбида вольфрама и твердых сплавов карбида вольфрама с металлами триады железа. Отмечается перспективность метода высокотемпературного электрохимического синтеза наноразмерных порошков карбида вольфрама.

Во второй главе обоснован выбор электрохимических и физико-химических методов исследования, приведены методики проведения экспериментов и подготовки реактивов, описаны конструкции электрохимических ячеек и электродов, охарактеризованы приборы и оборудование. Для решения задач поставленных в работе применялись методы. линейная вольтамперометрия при стационарных и нестационарных условиях поляризации, потенцио- и гальваностатический электролиз, рентгенофазовый и рентгенофлуоресценгаый анализ, определение содержания общего углерода в образцах.

Эксперименты проводились в специально сконструированных электрохимических ячейках. В качестве расплава-растворителя использовался расплав вольфрамата натрия. Индикаторным электродом служил полупогруженный игольчатый платиновый электрод. Анодом и одновременно контейнером для расплава был стеклоуглеродный тигель. В качестве электрода сравнения использовали платино-кислородный электрод.

Вольтамперные исследования проводили с помощью потенциостата Агйо1аЬ РСЭТАТ 30 (Голландия) и ЕР453 (Венгрия), потенциостата/гальваностата РАЯ 2273 (США) в интервале скоростей поляризации от 0,01В/с до 10 В/с. Рентге-

нофазовый аналш полученных катодных продуктов проводили на рентгеновском дифрактометре ДРОН-6 (Россия). Элементный анализ проводшш на ренггеноф-луоресценгном элеменгаом анализаторе Спектроскан МАКС-йУ (Россия). Анализ на содержание общего углерода в полученных образцах проводшш на анализаторе на углерод и серу МиШЕА200С8 (Германия).

Полученный экспериментальный материал изложен в двух последующих главах, основное содержание которых приводится ниже.

В выводах сформулированы основные результаты диссертационной

работы.

Электрохимический синтез наноразмерных порошков

карбида вольфрама из вольфраматно-карбонатных расплавов

Многие свойства синтезируемой фазы закладываются на начальных стадиях ВЭС. Поэтому получение нанодисперсных порошков карбида вольфрама и твердосплавных композиций на его основе с металлами триады железа возможно лишь при детальном исследовании и выяснении закономерностей процессов зарождения и роста зародыша новой фазы.

Основным лимитирующим фактором увеличения скорости синтеза карбидов является создание пропорционально высокой концентрации углеродсо-держащих электрохимически активных частиц. В связи с этим возникла необходимость исследования возможности ВЭС карбидов с использованием в качестве источника углерода карбонат-ион. Изучение электрохимического поведения расплавленной системы Ыа2№04-У2№04-1л2С03 проводилось на И, и N1 рабочих электродах при температуре 1023+1173 К.

Исследование вольтамперных зависимостей расплава №2\ТО4-1л2\\ГО4 -1л2С03 показало, что введение до 20 мол.% вольфрамата лития в расплав вольфра-мата натрия не позволяет обнаружить электрохимической активности вольфрамат-иона. При этом, вольтамперные зависимости смещаются в положительную область потенциалов по сравнению с вольтамперограммой фона. Тенденция к проявлению

волны восстановления наблюдается только при концентрации 1л2\\ГО4 выше 20 мол.%. При содержании вольфрамата лития 40,0 мол.% при потенциалах -(1,8+1,9) В относительно Р1/02 электрода сравнения наблюдается пик восстановлении 1л2\Ю4.{ихшоА}х-г (1)

где х > 2. Данная схема подтверждается потенциалом выделения вольфрама .-(1,8-4,9) В – значительно более отрицательным по сравнению с потенциалом электровосстановления дивольфрамат аниона W207 в вольфраматных расплавах и более положительным по сравнению с потенциалом электровосстановления вольфрамат аниона W042′ в расплаве вольфрамата натрия (А.Н. Барабошкин, К.А. Калиев с сотруд.). Процесс электрохимического восстановления вольфрамат аниона W042′, катионизированных катионами Li+, описывается общей схемой:

{LiJVO,}”2 +6e->W + ~ Li20 + -1 jo2″ (2)

Потенциал восстанавления Li2C03 в вольфраматном расплаве -(1,04,3) В. В связи с этим, для совмещения потенциалов выделения углерода и вольфрама, которое необходимо для реализации электрохимического синтеза, требуется управление факторами, влияющими на потенциал восстановления карбонат-иона. В исследуемой системе таким фактором является концентрация Li2C03. С ее ростом наблюдается появление двух волн.WxC (4)

Согласно теории электрокристаллизации металлов из расплавленных солей [Барабошкин А. Н. Электрокристаллизация металлов из расплавленных солей. – М.: Наука, 1976. – 280 е.] получению нанодисперсных порошков карбида вольфрама в процессе ВЭС способствуют следующие факторы: уменьшение концентрации и температуры, усиление комплексообразования, повышение плотности тока (особенно в начальный период), пассивирование фронта роста осадка. Поэтому для увеличения числа зародышей новой фазы (WC) в начальный период осаждения мы задавали высокие значения плотности катодного тока от 1,0 до 12,0 АУсм2. В процессе электролиза осадок на катоде разрастался с течением времени, вследствие чего мы проводили электролиз как с постоянно высоким значением плотности катодного тока, так и с

растущим значением плотности катодного тока от 1,0 до 8,0 А/см . Измельчению осадка способствовал и тот факт, что продукт электролизного процесса, оксид лития 1л20, накапливающийся в приэлектродном слое, пассивировал фронт роста осадка. Получение фазы ТУС возможно только при наличии некоторого избытка свободного углерода, который также являлся пассивато-ром фронта роста кристаллической фазы карбида вольфрама.

Наши исследования показали, что основными параметрами электросинтеза карбидов вольфрама, определяющими стехиометрию катодного осадка, являются: состав электролита, катодная плотность тока, температура и продолжительность электролиза (табл. 1, 2).

Таблица 1

Зависимость фазового состава продуктов электролиза системы 1л2\У04 (35,0-45,0 мол.%)-1л2С03 (10,0-20,0 мол.%)-Ш2\\Ю4 (остальное) от концентрации 1л2С03 при Т = 1173 К, продолжительность электролиза 0,5 ч

Концентрация 1л2С03 мол.% Напряжение на ванне, В Фазовый состав продукта электролиза

10,0 2,5-3,0 -ж:, \У2С

15,0 2,2-3,5

17,5 2,5-3,5 \УС, \У2С, «следы»

20,0 2,5-4,5 свободный углерод

Таблица 2

Зависимость состава катодного осадка от катодной плотности тока и концентрации карбоната лития.С, ЩС «следы»

1-8 20,0 0,5 WC, свободный углерод

8-12 0,2 \УС, свободный углерод

Электролиз расплава Ка2\У04-1л2\У04-1л2С0з проводился в тигле, из графита марки МПГ-7. Он также служил анодом, что позволяло стабилизировать содержание термически неустойчивого 1л2С03 в расплаве за счет диоксида углерода образующегося в результате анодного процесса. С точки зрения Люксо-Флюдовских равновесий расплав вольфрамата натрия является донором кислородных ионов (\У042″<->ЛУ2072″+02″), вследствие чего повышается устойчивость карбоната лития в данном расплаве.

В качестве катодного материала были опробованы вольфрам, молибден, никель и ряд нержавеющих сталей. Существенной зависимости качества и состава катодного осадка от материала электрода не наблюдалось. Однако, наиболее приемлемым является никелевый катод. Он сохраняет свои механические свойства после многократных нагревов до высоких температур и обладает достаточной коррозионной стойкостью в исследуемом расплаве, чтобы не загрязнять катодный осадок.

С целью увеличения катодной плотности тока исследования проводились в более концентрированном по карбонату и вольфрамату лития расплаве. Условия получения монокарбида вольфрама из такой ванны следующие состав, мол.%: Ы2С03 – 15,0-20,0; 1л2\У04 – 35,0-45,0; Ыа2\У04 – 35,0-50,0; температура – 1173 К; катодная плотность тока 2,5-7,5 А/см2; напряжение на ванне 2,5-М,5 В; продолжительность электролиза 0,5 ч. Независимо от условий электролиза, в катодном осадке, присутствует 4-7 масс.% свободного углерода. Монокарбид вольфрама осаждается на катоде в виде карбидо-солевой «груши». Состав солевой части «груши» представляет собой смесь 1л2№04, Ы20, 1л2С03, имеющую более высокую температуру плавления, чем температура расплава, что позволяет ей прочно удерживаться на катоде. После остывания, «грушу» скалывали с электрода и растворяли в горячей дистиллированной воде, отделяя карбиды от жидкой фазы декантацией или фильтрованием. Выход продукта \УС ~ 0,6+0,7 г/А ч.

Увеличение концентрации карбоната лития более 20 мол.-12,0 А/см2 что позволяло получать \УС с удельной поверхностью 10+30 м2/г.

Верхняя граница температурного интервала в наших рассматриваемых системах получения \¥С – 1173 К определяется термической устойчивостью 1л2С03. Снижение температуры расплава ниже 1073 К приводит к увеличе-

шло содержания свободного углерода. При снижении температуры электролита до 1023 К появляется возможность реализовать синтез карбида вольфрама стехиометрии – \У2С из расплава того же состава.

Рентгенофазовый анализ показал, что продуктом гальваностатического электролиза расплавленной вольфраматно-карбонатной системы №2\У04(51,0 мол.%)-1л2\У04 (34,0 мол.%)-1л2С03 (15,0 мол.%) является монокарбид вольфрама (рис. 1)

4-

Рис. 1. Рентгенограмма катодного осадка, полученного гальваностатическим электролизом из расплава Ка2\У04(51,0 мол.%)-1л2\УС>4(34,0 мол.%)-1Л2С03-

(15,0 мол.%), катод – никелевый стержень, 8=3,4 см2, Т=1173 К, катодная плотность тока 1,0+8,0 А/см2. 1 – стандартные линии >УС

Содержание примесей: натрия, лития, железа и никеля в находилось на уровне сотых долей процента. Общее содержание углерода в анализируемых образцах составило 2,0-г10,0 % в зависимости от концентрации карбоната лития в расплаве.

Каталитическая активность порошков карбида вольфрама изучалась в ФГБУ НПЦ «Курчатовский Институт». Активность нанодисперсных порошков карбида вольфрама полученных электрохимическим синтезом наиболее близка к активности платины по сравнению с другими электродными материалами на основе неблагородных металлов. Полученные результаты свидетельствуют о возможности перехода на неплатиновые электрокатализаторы в системах с ТПЭ, но это требует тщательного исследования вопросов коррозионной стойкости \УС как в различных режимах работы электролизера, так и при его хранении.

Исследование совместного электровыделения вольфрама, никеля, кобальта и железа из вольфраматных расплавов

Введение вольфрамата никеля в расплав вольфрамата натрия приводит к появлению небольшого пика волны восстановления ионов никеля при потенциале -(0,5-0,6) В (рис. 2, кривые 2-7). Увеличение концешрации вольфрамата никеля приводит к линейному росту плотности тока до концентрации 3,0-10 моль/см , (2,5 – 3,0 мас.%) (рис.9, кривая 1), что объясняется достижением предела растворимости вольфрамата никеля в расплаве вольфрамата натрия и установлением равновесия описываемого схемой (5):

М\\Ю4 + №2\\Ю4«-»N¡0 + Ма2\У207. (5)

При добавление оксида никеля N¡0 в расплав вольфрамата натрия №2\УС>4 появляется аналогичная волна восстановления ионов никеля (рис. 3, кривая 2-4). Рентгенофазовый анализ катодных осадков потенциостатического электролиза при потенциале завершения волны электровосстановления ионов никеля (-0,7 В) как в расплаве Ка2\Ш4->И\!ТО4, так и в расплаве Ма2иЮ4-№0 показал наличие только фазы металлического никеля, а при потенциале -(1,6-1,8) В наличие фазы металлического N1, и интерметаллида NiW.

О -0,5 -1,0 -1,5 -2,0 -2,5 -Е,В

Рис. 2. Вольтамперограммы расплава Ма2\\Ю4 при последовательном добавлении №\У04. 1 – фоновая кривая Ыа2\\ГО4; С (ШУ04)-104 моль/см3:2 – 0,5; 3 -1,5; 4-2,0; 5-3,0; 6-3,5; 7-4,0. Т = 1173 К. Катод-Р1. Скорость поляризации 0,1 В/с

0 -0,5 -1,0 -1,5 -2,0 -Е,В

Рис. 3. Вольтамперограммы расплава Ка2У/04, при последовательном добавлении N¡0 и \У03. 1 – фоновая кривая Ма2\У04; С(№0>104 моль/см3:2-2,0; 3 -4,0;4-6,0; С(\ТО3> 10″4 мольУсм3 5 -1,5; 6 – 3,0.

Т= 1173К. Катод – Р1. Скорость поляризации 0,1 В/с

Нами исследовано влияние кислотности расплава на электровосстановление N¡0 в (рис.3, кривые 5,6). Добавление WOз в расплав Ыа2\>/04-МЮ увеличи-

вает волну восстановления ионов никеля в 1,3-И ,5 раза.

Введение вольфрамата лития как видно из рис. 4 (кривые 5,6) приводит к появлению волны электровосстановления ионов вольфрама при потенциале -{1,6-1,8) В. Разница в потенциалах выделения никеля и вольфрама в данном расплаве составляет порядка 1,0 В. Увеличение концентрации вольфрамата лития до 40 мол.% не приводит к сближению потенциалов выделения

деления никеля и вольфрама, но наблюдается кажущееся смещение всей вольтамперной зависимости в положительную область потенциалов, вызванного изменением потенциала платино-кислородного электрода сравнения.04] , где х>2. Зависимость плотности тока пика волны электровосстановления ионов кобальта от концентрации Со\У04 является линейной до концентрации порядка

3,0 -10 моль/см (2,5 – 3,0 мас.%) (рис. 9, кривая 2). Рентгенофазовый анализ катодных осадков, полученных при потенциале -(1,5-1,7) В показал наличие металлической фазы и интерметаллидов Со7\У6, Со3\У.

A/cm

0 -0,5 -1,0 -1,5 -2,0 -2,5-Е,В

Рис. 6. Вольтамперограммы расплава Ыа2\Щ,, содержащего Со\\Ю4и Li2W04:

1 – фоновая кривая №2\У04; С(СоиЮ4)104 молУсм3:2-0; 3-1,0; 4-2,0; С(У2\У04), мол.%: 1 -0; (2-4) – 40,0. Т = 1173 К Катод- Р£ Скорость поляризации 0,1 В/с

-0,5 -1,0 -1,5 -Е,В Рис. 7. Вольтамперограммы расплава №2)Ю4, при последовательном добавлении Ре\У04:1 – фоновая кривая На2\\Ю4; С(Ре\йг04)-104 моль/см3: 2-1,0; 3-2,0; 4 – 3,0; 5 – 4,0; 6 – 6,0; 7 – 8,0; 8 -10,0. Т = 1173 К. Катод-Р1 Скорость поляризации 0,1 В/с

Электровосстановление ионов железа в расплаве На2\У04-Ре\У04 происходит при потенциалах -(1,1-1,2) В. С увеличением концентрации Ее\У04 выше 3,0 -10 моль/см3 на вольтамперограммах появляется вторая волна при потенциале -(1,2-1,4) В, что связано с электровосстановлением У/2072″ (рис. 7, кривые 6-8). Влияние избытка вольфрамата лития на процессы электровосстановления ионов вольфрама в данном расплаве, сходно с таковым в случае электролитических систем с вольфраматами никеля и кобальта – происходит смещение (на 250-300 мВ) вольтамперограммы в положительную область потенциалов, а также сближение потенциалов элекгровыделения железа и вольфрама (рис.8, кривые 8, 9). Зависимость плотности тока пика электровосстановления ионов железа от концентрации РеУ/04 является линейной до концентрации порядка 3,0 -10″4 моль/см3 (2,5 – 3,0 мас.%) (рис.9, кривая 3). Рентгенофазовый анализ катодных осадков потенциостатического электролиза при потенциале завершения волны элек-

тровосстановления ионов железа (-1,1-1,2 В) показал наличие металлической фазы Ре, а при потенциале -(1,5-1,7) В наличие металлической фазы и Ре.Ю”4 моль/см3:2-1,0; 3-2,0;

4-3,0; 5-4,0; 6-6,0; 7-8,0;

С(и2\\’04), мол.%: (1-7) – 0; 8 – 20,0;

9 – 40,0. Т = 1173 К. Катод – И.

Скорость поляризации 0,1 В/с

На основе анализа вольтамперных зависимостей вольфраматного расплава содержащего вольфраматы металлов триады железа можно предположить, что в реакции (6) при переходе от вольфрамата никеля к вольфрамату железа равновесие смещается значительнее в сторону образования дивольфрамат ионов \V2O7 .

№2″№04 + MeW04 <н> Na2W207 + МеО, где (Ме – N1, Со, Ре). (6) Электровосстановление ионов \У2072″ осуществляется при потенциалах близких к потенциалу восстановления ионов железа, что объясняет появление металлического вольфрама в катодном продукте при электролизе расплава Ка2\\Ю4-Ре\\ГО4 при потенциалах восстановления ионов железа в отличии от системы №2\У04-№\У04, Ш2\VO4-C0\Ю4.

9

0 -0,5 -1,0 -1,5 -2,0-Е,В

Рис. 8. Вольтамперограммы расплава

№2\У04, содержащего Ре\Ю4и ЬУЛГО4:1 – фоновая кривая №2\У04;

Рис.о4.СоС12. С(СоС12)-10″4 моль/см3:

С увеличением концентрации хлорида никеля зависимость плотности тока электровосстановления ионов никеля от концентрации перестает быть линейной, что объясняется достижением предела растворимости хлорида никеля в расплаве вольфрамата натрия (3,0-5,0 мас.%) (рис.13, кривая 1).

Рентгенофазовый анализ катодных осадков при потенциале -0,7 В показал наличие только фазы металлического никеля, а при потенциале -(1,6-1,8) В наличие фазы металлического №, и интерметаллида

Потенциал электровосстановления ионов кобальта в расплаве Ка2\ЛЮ4-СоС12 составляет-{0,5-0,8) В (рис.11, кривые 2-5). Электровосстановления ионов кобальта на фоне расплава вольфрамата натрия имеет необратимый характер как и в случаи с вольфраматом кобальта, о чем можно судить по форме самих вольтам-перограмм (более растянутых по оси потенциалов) и по разнице потенциалов катодного и анодного пиков (100-200 мВ). Зависимость плотности тока пика элек-

0″ ‘ -0,5* ‘-1,0 -1,5 -Е,В 0’ -0,5 -1,0 -1,5 -2,0 -Е,В

1 – фоновая кривая №2\\Ю4; 2-1,0; 3-2,0; 4-4,0.еСу-Ю”4 моль/см3: 1 – фоновая кривая №2\ТО4; 2-1,0; 3-2,0;

4-3,0; 5-4,0; 6-5,0; 7-6,0; 8-7,0; 9-9,0; 10-1,3 10″3 моль/см3. Т= 1173 К. Катод- Р1 Скорость поляризации 0,1 В/с

1-КЙ2

2-Щ

3-СоЯг

О 4 I 12

ОиГ’гаЛи3

Рис. 13. Зависимость тока пика электровосстановления ионов №2+,Ре2+,Со2+ от концентрации №С12, РеС12, СоС12

Зависимость плотности тока пика электровосстановления ионов железа от концентрации РеС12 является линейной до концентрации порядка 1,0-10″3 моль/см3 (6,0-9,0 мас.%) (рис.13, кривая 2). Рентгенофазовый анализ катодных осадков, полученных при потенциале -(1,5-1,7) В показал наличие металлической фазы № и Ре.

Электрохимический синтез твердосплавных композиций на основе карбида вольфрама и металлов триады железа

На основании результатов проведенных нами исследований по совместному электровыделению вольфрама и углерода, вольфрама и металлов триады железа мы осущесвили электрохимический синтез двойных карбидов W-Fe(Co,Ni)-C в расплавленных вольфраматно-карбонатно-хлоридных системах представленных в табл. 3. Электролиз проводили в гальваностатическом режиме, которым соответствовали низкие (1,0+2,0 А/см2), растущие (1,0+8,0 А/см2) и высокие (8,0+12,0 А/см2) плотности катодного тока.

Таблица 3

Результаты рентгенофазового анализа твердосплавных композиций на основе карбида вольфрама и металлов триады железа, полученных гальваностатическим электролизом и анализа на содержание общего углерода в образцах

№ п\п Состав электролита Плотность тока, А’см Напряжение на ванне, В Содержание общего углерода, % Фазовый состав

1 2 3 4 5 6

1 Ыа2\Ю4(54,0 мол.%) и2\\ГО4(36,0 мол.%) 1Л2С03(10,0 мол.%) СоС12(1,5- юЛюль/см) 1,0+8,0 2,0+4,5 4,42 w2c, сода

2 Na2W04(54,0 мол.%) 1л2\¥04(36,0 мол.%) Ы2С03(10,0 мол.%) РеС12(1,5′ ЮЛюль/см) 1,0+8,0 2,0+4,5 4,34 \V.WC, \у2с, Рбб’Л’бС

3 №2\¥04(54,0 мол.%) 1л2Ш04(36,0 мол.%) 1л2С03(10,0 мол.%) №С12(1,5’10Люль/см3) 1,0+8,0 2,0+4,5 5,96 \УС, W2C, NiC,NiW

4 №2\¥04(51,0 мол.%) и2\Щ((34,0 мол.С

Рис. 16. Рентгенограмма катодного осадка, полученного гальваностатическим электролизом из расплавленной системы под номером 6 табл. 3, катод-N1.8=3,4 см2. Т=1173 К. Плотность тока 1,0+2,0 А/см2.

1 – стандартные линии WC; 2 – стандартные линии №С*;

3 – стандартные линии

Из приведенного анализа полученных экспериментальных результатов можно сделать вывод: при плотностях тока 1,0+2,0 А/см2 в системе (под номерами 4-6 табл. 3) концентрация 1л2С03 должна составлять не менее 15,0 мол.%; при плотностях тока 1,0+8,0 А/см2 в системе (под номерами 10-12, 13-15 табл. 3) не менее 18,5 мол.%; при плотностях тока 8,0+12,0 А/см2 в системе (под номерами 19-21 табл. 3) 22,0 мол.%.

Из приведенных в табл. 3 результатов видно, что содержание общего углерода в полученных образцах зависит прежде всего от концентрации 1л2С03 и плотности тока. Из полученных результатов для системы №2У/04(57,0 мол.%)-Li2W04(38,0 мол.%)-1л2С03(5,0 мол.%)-МеС12 (1,5-10″4моль/см3) (Ме – Ее, Со, №) мы наблюдаем низкое содержание общего углерода, что в свою очередь приводит к получению продукта состава – V/, №С, W2C.С, №С, Анализ на содержание общего углерода в этих образцах находится в пределах 6,0+9,0 %. Электролиз системы, содержащей 15,0 мол.% карбоната лития при более высоких плотностях тока (1,0+8,0 и 8,0+12,0 А/см ) приводит к появлению в продукте электролиза фазы XV и У/2С, что, в свою очередь, свидетельствует о недостаточной концентрации карбоната лития при данных плотностях тока. Содержание 1л2С03 18,5 моль.% в расплавленой системе Ма2)У04(48,9 мол.%)-У2\У04(32,6 мол.%)-1л2С03-МеС12 (1,5-ЮЛтоль/см3) (Ме – Ре, Со, №) является достаточной для проведения электролиза в интервале плотностей тока 1,0+8,0 А/см2. Результаты рентгенофазового анализа показывают наличие в продукте электролиза смеси карбидов \УС, Со6\УбС, Ре6\У6С, N¡0, №\У, что свидетельствует о достаточной концентрации карбо-

ната лития. Анализ на содержание общего углерода показал его наличие в пределах 7,0+10,0 %. При проведении электролиза при более высоких плотностях тока (8,0+12,0 А/см) получается продукт с содержанием и \У2С, что указывает на необходимость увеличения концентрации карбоната лития в исследуемой системе.04-У2\У04-1л2С03(15,0; 18,5; 22,0 мол.%)-МеС12 (1,5’ЮЛюль/см3) (Ме = Ре, Со, №) в интервале плотностей тока 1,0+12,0 А/см2

№ пп Объект анализа Плотность тока, А/см2 Содержание Содержание Ме (Ре, Со,№), % Содержание С,%

1 Твердосплавная композиция на основе карбида вольфрама и железа 1,0+2,0 86 0,38 9

2 1,0+8,0 89 0,42 10

3 8,0+12,0 94 0,40 5

4 Твердосплавная композиция на основе карбида вольфрама и кобальта 1,0+2,0 91 1,2 7

5 1,0+8,0 90 2,3 6

6 8,0+12,0 84 2,3 13

7 Твердосплавная композиция на основе карбида вольфрама и никеля 1,0+2,0 90 3,1 6

8 1,0+8,0 ” 88 2,3 8

9 8,0+12,0 86 5,7 8

Таким образом, электролизом вольфраматно-хлоридно-карбонатного расплава, содержащего ионы металлов триады железа, реализован электрохимический синтез твердосплавных композиций на основе карбида вольфрама и металлов триады железа.

выводы

1. Осуществлено совместное электровыделение вольфрама и углерода из вольфраматно-карбонатного расплава Na2W04 – Li2W04 – Li2C03.

2. Разработан способ электрохимического синтеза наноразмерных порошков карбида вольфрама из вольфраматно-карбонатного расплава. Определены оптимальные параметры электрохимического синтеза: состав расплава, катодная плотность тока, напряжение на ванне, материалы электродов, температура. Наработаны опытно-лабораторные партии наноразмерных порошков.

3. Исследован фазовый и химический состав, электрокаталитическая активность наноразмерных порошков карбида вольфрама. Установлено, что электрокаталитическая активность наноразмерных порошков карбида вольфрама в реакциях электровыделения и электроокисления водорода находится на уровне платины и может быть использован взамен платины в различных электрохимических устройствах (электролизерах и топливных элементах).

4. Установлены закономерности соосаждения металлов триады железа с вольфрамом в вольфраматном и вольфраматно-хлоридном расплаве. Показана принципиальная возможность получения сплавов и интерметаллидов вольфрама с металлами триады железа.

5. Осуществлено совместное электровыделение углерода, вольфрама и металлов триады железа в вольфраматно-хлоридно-карбонатном расплаве и на основе этих процессов реализован электрохимический синтез твердосплавных композиций карбида вольфрама с кобальтом и железом, за исключением никеля.

По теме диссертационной работы опубликованы следующие работы:

1. Квашин В.А., Кушхов Х.Б., Адамокова М.Н., Карданов А.Л., Грамо-теева C.B., Битохова М.А. Маржохова М.Х. Электрохимический синтез двойных карбидов вольфрама и металлов триады железа в ионных расплавах // Тезисы докладов XIV Российской конференции. Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН. – 2007. – С. 121-122.

2. Квашин В.А., Кушхов Х.Б., Адамокова М.Н., Карданов А.Л. Высокотемпературный электрохимический синтез композиционных нанопорошков на основе двойных карбидов вольфрама и металлов триады железа в ионных расплавах при температуре 900 С // Тезисы докладов Всероссийской конференции. – М., 2009. – С. 146.

3. Квашин В.А., Кушхов Х.Б., Карданов A.JL, Адамокова М.Н. Исследование совместного электровосстановления ионов вольфрама, молибдена и углерода в вольфраматно-молибдатно-карбонатных расплавах // Тезисы докладов XV Российской конференции. – Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2010. – С. 234-238.

4. Квашин В.А., Кушхов Х.Б., Адамокова М.Н., Карданов A.JL, Ап-паева Е.Ю., Кяров A.A. Совместное электровыделение вольфрама, углерода и

металлов триады железа из оксидных расплавов и синтез твердосплавных композиций на их основе // Тезисы докладов XV Российской конференции. -Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2010. – С. 73-76.

5. Квашин В.А., Кушхов Х.Б., Адамокова М.Н., Карданов A.JI. «Электрохимический синтез твердосплавных композиций но основе карбида вольфрама и металлов триады железа» // Расплавы. – 2010. – № 4. – С. 35-46.

6. Квашин В.А., Кушхов Х.Б., Адамокова М.Н., Карданов A.JI. Исследование совместного электровосстановления ионов вольфрама, молибдена и углерода в вольфраматно-молибдатно-карбонатных расплавах // Расплавы. — 2010,-№6.-С. 35-42.

7. Квашин В.А., Кушхов Х.Б., Адамокова М.Н., Карданов A.JI., Ап-паева Е.Ю. Электрохимический синтез нанодисперсных порошков карбида вольфрама // Перспективные материалы. – 2010. – № 9. – С. 37-39.

8. Квашин В.А., Адамокова М.Н., Карданов А.Л., Аппаева Е.Ю., Бито-хова М.А. Электрохимический синтез керамических твердосплавных композиций на основе карбидов молибдена и вольфрама в оксидных расплавах // Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива-2010». – Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2010. -Т. IV.-С. 177-181.

9. Kvashin V.A., Kushkhov Kh.B., Adamokova M.N. and Kardanov A.L. Electrochemical Synthesis of functional and constructional composition materials on the based of tungsten and molybdenum carbides and metals of iron triad», 9th International Frumkin Symposium. – M., 2010. – P. 223.

10. Патент RU № 2372421 CI «Способ получения нанодисперсного порошка карбида вольфрама» / Кушхов Х.Б., Адамокова М.Н., Квашин В.А., Карданов А.Л. // Открытия Изобретения – 2009.

11. Патент RU № 2372420 С1 «Способ получения нанодисперсных твердосплавных композиций на основе двойного карбида вольфрама и кобальта» / Кушхов Х.Б., Адамокова М.Н., Квашин В.А., Карданов А.Л. // Открытия Изобретения – 2009.

В печать 23.01.2012. Тираж 100 экз. Заказ № 6456. Полиграфический участок ИПЦ КБГУ 360004, г. Нальчик, у л’. Чернышевского, 173

Физические и химические свойства вольфрама

Физические и химические свойства вольфрама

Просмотры сообщений: 3,128

Свойства вольфрама

Вольфрам (W) – редкий серебристо-белый металл, относящийся к группе VIB периодической таблицы Менделеева. Вольфрам имеет вид стали, но имеет высокую температуру плавления , , низкое давление пара и низкую скорость испарения.Его температура плавления достигает 3410 ° C, а температура кипения может достигать 5927 ° C.

Вольфрам имеет атомный номер 74, относительную атомную массу 183,85 и атомный объем 9,53 см3 / моль. А плотность вольфрама составляет 19,35 г / см3, что в 2,5 раза больше плотности стали, что эквивалентно плотности золота. Кроме того, вольфрам обладает хорошей электропроводностью, а его модуль упругости достигает 35000 38000 МПа (проволока).

Кроме того, вольфрам имеет кристаллическую структуру α и β, а тип постоянной решетки α представляет собой стабильную объемно-центрированную кубическую структуру a = 3.16524 нм. При стандартной температуре и нормальном давлении вольфрам β-типа может появиться только при наличии кислорода. Его кубическая решетка a = 5,046 нм устойчива при температурах ниже 630 ℃. При температуре выше 630 ℃ он превращается в α-вольфрам, и этот процесс необратим.

Химические свойства вольфрама очень стабильны. При комнатной температуре не вступает в реакцию с воздухом и водой. Когда он не нагревается, любая концентрация соляной кислоты, серной кислоты, азотной кислоты, плавиковой кислоты и царской водки не влияет на вольфрам.Когда температура повышается до 80-100 ° C, среди вышеупомянутых кислот, кроме плавиковой кислоты, другие кислоты оказывают слабое действие на вольфрам.

При нормальной температуре вольфрам можно быстро растворить в смеси фтористоводородной кислоты и концентрированной азотной кислоты, но он не работает в щелочном растворе. В присутствии воздуха расплавленная щелочь может окислять вольфрам до вольфрамата. В присутствии окислителей (NaNO3, NaNO2, KClO3, PbO2) реакция образования вольфрамата протекает более интенсивно.

Вольфрам может соединяться с кислородом, фтором, хлором, бромом, йодом, углеродом, азотом, серой и т. Д. При высокой температуре, но не с гидрогенизацией. Вольфрам реагирует с углеродом при высоких температурах, в результате чего образуется твердый, износостойкий и нерастворимый карбид вольфрама .

Карбид вольфрама

Вольфрам содержит 27 искусственных радиоизотопов, самый стабильный из которых – 181 Вт, а его период полураспада – 121,2 дня. Кроме того, период полураспада 185W составляет 75,1 дней, период полураспада 188W – 69.4 дня, а период полураспада 178W составляет 21,6 дня. Период полураспада других радиоизотопов составляет менее 24 часов, а у большинства из них – менее 8 минут.

Благодарим вас за то, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она поможет вам лучше понять физические и химические свойства вольфрама . Если вы хотите узнать больше о вольфраме и других тугоплавких металлах, вы можете посетить Advanced Refractory Metals ( ARM ) для получения дополнительной информации.

со штаб-квартирой в Лейк-Форест, Калифорния, США, Advanced Refractory Metals (ARM) является ведущим производителем и поставщиком тугоплавких металлов во всем мире, обеспечивая клиентов высококачественными тугоплавкими металлами, такими как вольфрам, молибден, тантал, рений. , титан и цирконий по очень конкурентоспособной цене.

Поставщик вольфрамового сплава | Лист, плита, проволока, трубы и стержни

Из-за физических свойств тяжелого металла его часто используют как утяжелитель, так и конструктивный элемент.Утяжелители и противовесы для рулевых поверхностей самолетов и лопастей несущих винтов, платформ наведения, балансировки маховиков и коленчатых валов, регуляторов демпфирования вибрации, а также предохранительных масс и грузов для часов с автоподзаводом являются типичными применениями. Другие специальные приложения включают:

Из-за абсорбционных характеристик тяжелых металлов требуется примерно на треть меньше материала по сравнению со свинцом. Тяжелый металл используется для защиты источников на нефтяных скважинах и в промышленных приборах, а также для коллиматоров и защиты в медицинском терапевтическом и диагностическом оборудовании.

Благодаря уникальному сочетанию физических свойств и высокой плотности материала, его можно вращать с чрезвычайно высокой скоростью. Этот аспект делает его идеальным для использования в роторах гироскопов, маховиках и вращающихся элементах для регуляторов.

Такие свойства, как удлинение и твердость, делают тяжелые металлы предпочтительными для использования в пенетраторах с кинетической энергией. Эти свойства также могут варьироваться в зависимости от технологии производства и добавок.Тяжелый металл используется в квадратах, сферах и формах снарядов для высокоскоростных бронебойных применений.

Тяжелый металл используется для растачивания и шлифования без вибрации. Он используется там, где желательны жесткость и минимальная вибрация. Более тяжелые пропилы и лучшая обработка могут быть достигнуты с помощью инструментов из тяжелого металла. В зависимости от диаметра инструмента возможны также более длинные удлинители с соотношением сторон до 9: 1.

Более длительный срок службы инструмента за счет меньшего количества тепла, выделяемого в результате минимальной вибрации и высокой теплопроводности, которые обеспечивает тяжелый металл.Тяжелые металлы не отжигаются во время пайки, поэтому карбид можно паять непосредственно без воздействия на хвостовик. Это позволяет продолжать использование. Более высокая точность и беспроблемная шлифовка достигаются при использовании в качестве шлифовальных игл. Это связано с эффектом демпфирования вибрации и характеристиками инерции вращения тяжелых металлов.

Тяжелый металл часто используется вместо расточных оправок из карбида вольфрама, потому что:

• они имеют более высокую плотность
• легко обрабатываются
• они менее склонны к сколам и поломкам
• более низкая стоимость достигается как с материалом, так и с отделкой

Атомный вес : 183.85
Плотность : 19,3 г / куб.см
Точка плавления : 3695 K, 3422 ° C, 6192 ° F
Точка кипения : 6173 K, 5900 ° C, 10652 ° F

Коррозионная стойкость тугоплавких металлов уступает только благородным. Однако, в отличие от благородных металлов, тугоплавкие металлы по своей природе реакционноспособны. Такая реактивность – явный плюс для коррозионной стойкости. При контакте с воздухом или любым другим окислителем тугоплавкие металлы сразу образуют чрезвычайно плотную, прилипающую оксидную пленку.Этот пассивирующий слой предотвращает доступ окислителя к лежащему под ним металлу и делает его устойчивым к дальнейшим атакам. К сожалению, эти оксиды растрескиваются или улетучиваются при повышенных температурах, в результате чего металлы становятся восприимчивыми к окислению при температуре примерно от 300 до 500 ° C. Для высокотемпературных применений в невосстановительных условиях тугоплавкие металлы должны быть защищены нанесенным покрытием, таким как силицид металлов.

Масса :
Плотность при 20 ° C г / куб.см – 19.3
Плотность при 20 ° C фунт / дюйм 3 – 0,697

Вольфрам или вольфрам – химические и физические свойства

Вольфрам – серовато-белый переходный металл с атомным номером 74 и символом элемента W. Этот символ происходит от другого названия элемента – вольфрам.Хотя название вольфрам одобрено IUPAC и используется в странах Северной Европы и в тех, кто говорит по-английски или по-французски, в большинстве европейских стран используется название вольфрам. Вот коллекция фактов о вольфраме или вольфраме, включая свойства, использование и источники элемента.

Основные сведения о вольфраме или вольфраме

Атомный номер вольфрама: 74

Символ вольфрама: Вт

Атомный вес вольфрама: 183,85

Открытие вольфрама: Хуан Хосе и Фаусто д’Эльхуяр очистили вольфрам в 1783 году (Испания), хотя Питер Вулф исследовал минерал, который стал известен как вольфрамит, и определил, что он содержит новое вещество.

Электронная конфигурация вольфрама: [Xe] 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Происхождение слова: шведский вольфрам , тяжелый камень или wolf rahm и spumi lupi , потому что вольфрамитовая руда мешала плавлению олова и, как полагали, пожирала олово.

Изотопы вольфрама: Природный вольфрам состоит из пяти стабильных изотопов. Известно двенадцать нестабильных изотопов.

Свойства вольфрама: Вольфрам имеет температуру плавления 3410 +/- 20 ° C, точку кипения 5660 ° C, удельный вес 19.3 (20 ° C) с валентностью 2, 3, 4, 5 или 6. Вольфрам – это металл от серого стального до белого олова. Загрязненный металлический вольфрам довольно хрупкий, хотя чистый вольфрам можно разрезать пилой, прядить, вытягивать, ковать и прессовать. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления и самое низкое давление пара среди металлов. При температурах, превышающих 1650 ° C, он имеет самую высокую прочность на разрыв. Вольфрам окисляется на воздухе при повышенных температурах, хотя обычно он обладает отличной коррозионной стойкостью и минимально подвержен воздействию большинства кислот.

Использование вольфрама: Тепловое расширение вольфрама аналогично расширению боросиликатного стекла, поэтому металл используется для уплотнения стекло / металл. Вольфрам и его сплавы используются для изготовления нитей для электрических ламп и телевизионных трубок, в качестве электрических контактов, рентгеновских мишеней, нагревательных элементов, для компонентов испарения металлов и для многих других высокотемпературных применений. Хастеллой, стеллит, быстрорежущая инструментальная сталь и многие другие сплавы содержат вольфрам. Вольфраматы магния и кальция используются в люминесцентном освещении.Карбид вольфрама важен в горнодобывающей, металлообрабатывающей и нефтяной промышленности. Дисульфид вольфрама используется как сухая высокотемпературная смазка. Вольфрамовая бронза и другие соединения вольфрама используются в красках.

Источники вольфрама: Вольфрам встречается в вольфрамите, (Fe, Mn) WO ₄ , шеелите, CaWO ₄ , ферберите, FeWO ₄ и уебнерите, MnWO ₄ . Вольфрам коммерчески производится путем восстановления оксида вольфрама углеродом или водородом.

Биологическая роль : Вольфрам – самый тяжелый элемент с известной биологической функциональностью. Неизвестно о применении у людей или других эукариот, но этот элемент используется бактериями и археями в ферментах, главным образом в качестве катализатора. Он действует примерно так же, как элемент молибден в других организмах. Когда соединения вольфрама попадают в почву, они подавляют размножение дождевых червей. Ученые изучают возможность использования тетратиовольфраматов в биологическом хелатировании меди.Вольфрам – редкий элемент, изначально считающийся инертным и лишь слегка токсичным для человека. Однако теперь известно, что вдыхание, контакт с кожей или проглатывание вольфрамовой пыли может вызвать рак и другие негативные последствия для здоровья.

Физические данные вольфрама или вольфрама

Классификация элемента: Переходный металл

Плотность (г / куб. См): 19,3

Точка плавления (K): 3680

Температура кипения (K): 5930

Внешний вид: твердый металл от серого до белого

Атомный радиус (пм): 141

Атомный объем (куб.см / моль): 9.53

Ковалентный радиус (пм): 130

Ионный радиус: 62 (+ 6e) 70 (+ 4e)

Удельная теплоемкость (при 20 ° C Дж / г моль): 0,133

Теплота плавления (кДж / моль): (35)

Теплота испарения (кДж / моль): 824

Температура Дебая (K): 310.00

Номер отрицания Полинга: 1,7

Первая ионизирующая энергия (кДж / моль): 769.7

Степени окисления: 6, 5, 4, 3, 2, 0

Структура решетки: Объемно-центрированная кубическая

Константа решетки (Å): 3,160

Источники

• Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). CRC Справочник по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-1-4200-9084-0.
• Хилле, Русь (2002). «Молибден и вольфрам в биологии». Тенденции в биохимических науках .27 (7): 360–367. DOI: 10.1016 / S0968-0004 (02) 02107-2
• Ласснер, Эрик; Шуберт, Вольф-Дитер (1999). Вольфрам: свойства, химия, технология элемента, сплавы и химические соединения . Springer. ISBN 978-0-306-45053-2.
• Stwertka, Альберт (2002). Руководство по элементам (2-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-515026-1.
• Вист, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике .Бока-Ратон, Флорида: Издательство компании Chemical Rubber Company. ISBN 0-8493-0464-4.

Черный песок, отдельный диоксид титана

Учебное пособие по холодному процессу Stormy Seas Soap Queen

5 декабря 2013 г. & nbsp · СЕМЬ: От основной партии теста отделите еще три отдельных чашки мыла в следующих размерах и добавьте следующие цвета: Около 7 унций. жидкого теста, окрашенного 1/2 чайной ложки диспергированного диоксида титана. Еще 7 унций. жидкого теста, окрашенного 1/8 чайной ложки диспергированного черного оксида.

диоксид титана выделенный

черный песок отдельный диоксид титана остариалапив. 42564265 Ajbasweb .. извлечение диоксида титана из ильменитовой фракции, выделенной из черных песков, уширенных по длине Ключевые слова: черные пески, плавленый NaOH, плавленый КОН, диоксид титана. как титан отделяется от других материалов BINQ.

Рутиловый порошок Экспортер рутилового порошка, производитель

Имея сертификат ISO, мы считаются надежным производителем и экспортером рутилового порошка стандартного качества, состоящего из диоксида титана, оксида железа, диоксида кремния, оксида хрома, оксида алюминия, диоксида циркония и пятиокиси фосфора, используется этот минерал черного цвета. для производства сварочных флюсов и ферросплавов.

720 Счастливый ученый

Эти минералы тяжелее светлого кварцевого песка, что позволяет волнам разделять его на черные полосы, которые так часто появляются на наших пляжах. Эти минералы удаляются из песка с помощью электростатической сепарации. Затем титан окисляется с образованием невероятно белого диоксида титана, из которого состоит конфета M & ampM.

Диоксид титана, HR968, рутил диоксид титана, рутил

HYYCHEM марка HR968 диоксид титана рутилового типа представляет собой разновидность пигмента, полученного купоросным методом.Цинкоксид используется в качестве стабилизатора кристаллической решетки. Поверхность обработана неорганическим композитом, состоящим из диоксида титана, кремнезема и оксида алюминия.

Разница между вольфрамом и титаном Разница между

16 августа 2019 · Титан – номер 22 с относительным атомным весом 47,867. Атомы вольфрама образуют объемно-центрированную кубическую кристаллическую структуру. Атомы титана образуют гексагональную плотноупакованную кристаллическую структуру. Вольфрам чрезвычайно прочен, тверд и плотен.Титан

Сообщество полезных ископаемых и песка

Минеральные пески содержат наборы минералов с высоким удельным весом, известные как «тяжелые минералы». Они включают экономически важные минералы, богатые титаном, цирконием и редкоземельными элементами. представляет собой природный диоксид титана от красного до черного с теоретическим содержанием TiO2, который затем используется для разделения песков на отдельные частицы

СЕЛЕКТИВНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДИОКСИДА ТИТАНА ИЗ НИЗКОГО

ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДИОКСИДА ТИТАНА ИЗ НИЗКИХ ИСТОЧНИКОВ DS van Vuuren1 и AK Stone2 1Materials Science and Manufacturing, CSIR, 2 Technology (Pty) Limited, Соответствует: DS van Vuuren, Materials Science and Manufacturing, CSIR, PO Box 395, Pretoria, 0001, тел .: +27 12 8412375, факс: +27 12 841 2135, электронная почта [электронная почта защищена]

Данные о воздействии Технический углерод, диоксид титана и тальк

Технический углерод, диоксид титана и тальк.Лион (Франция): Международное агентство по изучению рака, 2010 г. Концентраты, полученные из ильменитового песка, обедненного железом, обычно более богаты диоксидом титана, чем концентраты из массивных месторождений. Данные о воздействии Технический углерод, диоксид титана и тальк. Ваша активность в Интернете

Почему нерастворимый диоксид титана опускается на дно

12 января 2008 г. & nbsp · Диоксид титана – неорганическое соединение, используемое в таких продуктах, как солнцезащитный крем, краска и некоторые косметические средства.При использовании на коже имеет низкую проницаемость и

Отчет о сырьевых товарах 16 Титан

Отчет о товарных запасах полезных ископаемых 16 – Символ титана Атомный номер титана 22 Атомный вес 47,88 Удельный вес 4,54 Уильям Грегор во время анализа черного магнитного песка из Менахана в Корнуолле. Он произвел белый оксид металла и минералы диоксида титана рутил, анатаз и брукит, которые, хотя все они имеют одинаковую формулу,

Обзор производственного цикла пигмента на основе диоксида титана

Одним из наиболее важных источников титана являются месторождения черных минеральных песков, которые содержат в основном тяжелые минералы с удельным весом более 2.85, и они обычно состоят из двух потоков рудных продуктов, во-первых, диоксида титана в форме рутила, ильменита и лейкоксена и, во-вторых, циркона. Ильменит

Извлечение элементарного титана из диоксида титана

Извлечение элементарного титана из диоксида титана 2005. В. Я хочу знать, существует ли какой-либо метод извлечения элементарного титана из диоксида титана. Он нерастворим, поэтому электролиз исключается, верно? Есть ли способ сделать это химически (я уверен, что есть, но что это значит?).

Диоксид титана Википедия

Синтез, свойства и применение наноматериалов из черного диоксида титана Автор связывает открытую накладную панель Янь Лю а б Лихонг Тянь а ц Синюй Тань д Синь Ли и Сяобо Чен а Показать еще

Что такое диоксид кремния и насколько он безопасен? Использование, риски и

, 3 ноября 2019 г. & nbsp · Одна потенциальная проблема с наночастицами, обнаруженными в пищевых продуктах (которые включают диоксид кремния в дополнение к таким соединениям, как серебро, диоксид титана, оксид железа и оксид цинка), заключается в том, что некоторые исследования показывают, что они могут вызывать проблемы с желудочно-кишечным трактом, такие как проницаемость кишечника. синдром, а также повреждение ДНК и клеток при длительном проглатывании.Требуются дополнительные исследования

Тяжелые минеральные пески Горнорудного управления

Тяжелые минеральные пески. Осадочные отложения песка, ила и глины часто содержат небольшой процент зерен тяжелых минералов, которые имеют более высокий удельный вес (более 2,9), чем более распространенные зерна кварцевого песка (около 2,65). (TiO 2) содержат диоксид титана, который в основном используется для производства белого пигмента, используемого в краске

МИНЕРАЛЬНЫЕ ПЕСКИ Earth Sci

Рутил (TiO2) представляет собой природный диоксид титана от красного до черного с теоретическим содержанием TiO2, но такие примеси, как Fe2O3 и Cr2O2, снижают его до 93–95%.Ильменит (FeTiO3) черный и непрозрачный в свежем виде, но обычно подвергается некоторому выветриванию и удалению железа, поэтому содержание TiO2 составляет от 45 до 65%.

Проницаемый бетон с диоксидом титана в качестве фотоализатора

Лондонское исследование также подтвердило пользу нанесения фотоалитического покрытия на материалы в больших масштабах для уменьшения загрязнения воздуха в городских районах. Фотоализатор, диоксид титана (TiO2), представляет собой природное соединение, которое может разлагать газообразные загрязнители в присутствии солнечного света.

Паспорт безопасности KERAPOXY ЧАСТЬ A 1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Этот продукт содержит диоксид титана, который IARC классифицировал как канцероген группы 2B (возможно, канцерогенный для человека). Доказательства основаны на достаточных испытаниях на животных в результате длительного вдыхания высоких концентраций вдыхаемого количества диоксида титана.

Титановый элемент: (свойства + использование + факты) Science4Fun

Диоксид титана. Большая часть титана, используемого во всем мире, находится в его сложной форме, диоксиде титана (TiO 2).Это очень полезное соединение титана, которое находит свое применение в различных продуктах, включая бумагу, цемент и белую краску.

В каком растворителе можно легко растворить TiO2?

В каком растворителе может легко раствориться TiO2? Растворимость диоксида титана зависит от растворенных веществ. («e» и «i» очень разные на клавиатуре

Добыча песка с пляжа для получения диоксида титана 1954 г. Национальный свинец

30 августа 2014 г. & nbsp · Диоксид титана (TiO2) – это нерастворимый белый порошок, широко используемый во многих коммерческих продуктах, включая краски, косметику, пластмассы, бумагу и продукты питания, в качестве антислеживателя или

Проект холодного процесса для прибрежных дождей Bramble Berry

Исландский черный песок пигмент диоксида титана Ультрамарин синий пигмент Келли-зеленая слюда В отдельных емкостях разведите 1 чайную ложку слюды Kelly Green, 1 чайную ложку активированного угля и 1 чайную ложку ультрамаринового синего пигмента в 1 столовую ложку легкого жидкого масла.

Размер и стабильность пигментов и чернил HORIBA

Диоксид титана (TiO 2) – это пигмент, используемый в красках и многих других областях. Гранулометрический состав диоксида титана имеет решающее значение, поскольку он влияет на многие важные физические свойства, которые влияют на характеристики конечного продукта.

Alba Mineral Resources plc Alba удостоена эксклюзивной награды

на месторождениях черного песка был сделан вывод о возможности получения шлакового ильменитового концентрата с высоким содержанием диоксида титана («TiO 2»), поскольку уровень других оксидов ниже, чем в большинстве выплавляемых ильменитов (GEUS, Thule Black Sand Province and Regional Geology, 2015 / 61).Черные тяжелые минеральные пески отмечаются в регионе уже несколько десятилетий.

Что следует знать о диоксиде титана

В дополнение к экспертной оценке доктора Вестерхоффа, мы нашли эту статью в The Conversation, в которой рассматривались вопросы о диоксиде титана. Некоторые ключевые выводы: диоксид титана (не металлический титан) – это неактивный, нерастворимый материал, который делает вещи белее – он присутствует во многих продуктах, включая продукты питания, бумагу, краску и пластмассы.

Разработка метода экстракции и определение характеристик

Разработка метода извлечения и характеристики минерала TiO 2 из ильменита Мухаммад Нурдин *, Маулидия, Абдул Харис Ватони, Нурядин Абдилла, Диоксид титана (анатаз и рутил) также может служить в качестве фотоализатора при окислении и восстановлении. Подготовка и отделение минерального песка Чистый черный минеральный песок из Тапунггая был

Как разделить железную руду и титан

Как разделить железную руду и титановую продукцию.Как ведущий мировой производитель оборудования для дробления, измельчения и добычи полезных ископаемых, мы предлагаем передовые и разумные решения для любых требований к измельчению, включая разделение железной руды и титана, карьера, заполнителя и различных видов полезных ископаемых.

Титановый песок, Поставщики и производители титанового песка

Вам доступны самые разные варианты титанового песка, такие как бесплатные образцы, платные образцы. 13 239 поставщиков титанового песка, в основном, находятся в Азии.Основными странами-поставщиками или регионами являются Китай, Пакистан и Тайвань, Китай, которые поставляют соответственно 94%, 4% и 1% титанового песка.

WO2009136141A1 Диоксид титана Патенты Google

Цветная композиция, содержащая: a) материал в виде частиц TiO 2, стерилизованный в ближнем инфракрасном диапазоне, со средним размером кристаллов более 0,40 мкм и таким распределением размера частиц, что 30% или более частиц имеют размер менее 1 мкм; b) один или несколько цветных красителей. при этом материал в виде частиц и небелый краситель диспергированы в транспортном средстве.

Использование металлического титана и диоксида титана

Использование диоксида титана. Чаще всего титан используется в качестве отбеливающего, осветляющего и матирующего средства. Высококачественные белые краски обычно содержат значительное количество диоксида титана, пигмент которого имеет название «белый коттитан». Диоксид титана

Титан

Завод будет отделять минералы от пляжного песка и производить диоксид титана, широко используемый в красках. Как сообщил mediapersons министр промышленности Ашок Далвай, в рамках проекта будут созданы возможности трудоустройства для 300 человек.

извлечение диоксида титана из ильменитовой руды MC World

извлечение диоксида титана из ильменитовой руды переработка титана Технология, методы, факты. Обработка титана, извлечение титана из его руд и подготовка титановых сплавов или соединений для использования в различных продуктах. Титан (Ti) – мягкий, пластичный металл серебристо-серого цвета с температурой плавления 1675 ° C (3047 ° F).

Диоксид титана Основная химическая промышленность

Диоксид титана обладает замечательными оптическими свойствами, с очень высоким показателем преломления, близким к показателю алмаза.Это также очень стабильное соединение, и перед плавлением его можно нагреть до температуры более 2000 К. Именно эти свойства лежат в основе его наиболее важных применений. Использование диоксида титана

Увеличение поглощения солнечной энергии для фотоализа с помощью черного

11 февраля 2011 г. & nbsp · При использовании в качестве фотоализатора диоксид титана (TiO2) поглощает только ультрафиолетовый свет, и для уменьшения ширины запрещенной зоны TiO2 были предприняты несколько подходов, включая использование легирующих добавок, таких как азот. Мы продемонстрировали концептуально иной подход к увеличению поглощения солнечного света путем внесения беспорядка в поверхностные слои нанофазного TiO2 путем гидрирования.

Ильменит: руда титана. Использование и свойства

Ильменит – это черный оксид иронтитана с химическим составом FeTiO3. Ильменит – это первичная руда титана, металла, необходимого для производства различных сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками. Большая часть добываемого во всем мире ильменита используется для производства диоксида титана TiO 2

ОСТАНОВИТЬ ДОБЫЧУ ЧЕРНОГО ПЕСКА В ЗАМБАЛЕСЕ?

Появление добычи черного песка в Замбалесе Некоторое время продолжались бесплатные дноуглубительные работы. Материалом, который нужно было доставать из рек, был лахарный песок.Лахар – это вулканический материал, поэтому в его составе должны быть полезные и ценные минеральные элементы.

асфальтобетонный завод второй сурабая

Металлургия

Другие методы, использующие необычные физические или химические свойства металлургии, зависят от отделения металлического соединения от его руды и количества лет до морской и мелкомасштабной добычи золота без ртути – Агентство по охране окружающей среды США 21 ноября 2018 Магнитный или химические свойства также могут быть использованы для повышения концентрации.При правильных условиях при промывании можно получить концентраты высокого качества или даже отделить минералы от отходов Добыча полезных ископаемых Минералы – это полезные химические соединения для создания новых материалов, которые мы можем использовать. Геофизические методы используют геологию и физические свойства. в разведке, добыче и переработке Жизненный цикл горнодобывающей промышленности начинается с разведки, продолжается в процессе добычи и заканчивается отделением рудных минералов от отходов. который чаще всего применяется для извлечения золота из руд.Метод физического разделения специально разделяет металлы, например golМетоды разделения смесей. Химия для неосновных специалистов. Описать методы разделения смесей. Как золотоискатели искали золото? Сковорода для золота. Затем золото отделяется от смеси почвы и воды. 1.4 Лабораторные методы разделения смесей – CHEM 1114 Химия: экспериментальная наука Определите, какие физические изменения происходят в процессе разделения. Тщательный выбор элюирующего растворителя помогает осуществить разделение. Разделение металлов платиновой группы методом жидкостно-жидкостной экстракции. добываем минералы? – USGS.gov Основные методы, используемые для извлечения минералов из земли: Подземная внутренняя структура и характерный химический состав, кристаллическая форма и физические свойства. из гравия и песка в ручье. Улучшите добытое и разделенное золото. Используйте

Свойства золота – OpenLearn – Открытый университет

20 июля 2006 г. во многих физических методах, используемых для извлечения золота из различных источников.80% золота, которое производится сегодня, добывается из таких источников. Золото Химический элемент золото, атомный номер 79, символ Au от латинского «два основных метода добычи»; россыпная и жильная добыча, а также как попутный продукт воды; muGold Au – химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду Золото содержится в морской воде, но до сих пор не разработан эффективный экономический процесс для его извлечения из этого источника. Мировое производство составляет около 2500 тонн. Методы разделения в науке, промышленности и дома Дэвидсон 27 января 2020 г. Методы физического разделения, такие как фильтрация и дистилляция, основаны на производстве пластмасс; керосин, который используется для создания топлива для реактивных двигателей; Можно ли создать золото из других элементов? Вопросы науки с 2 мая 2014 г. Поскольку большая часть физических и химических свойств атома определяется, как должно быть очевидно из этого производственного процесса, большая часть золота хвосты были произведены.Что касается физической и химической стабильности, то последние разработки в области легкого биосинтеза золота 16 января 2020 г. Наночастицы, синтезированные с помощью этого метода, во многих случаях позволяют использовать процессы разделения ферментов для получения очищенных зеленых материалов. В отличие от PhysDK Science: Разделение смесей – Fact Monster Более легкие частицы остаются взвешенными в воде и сливаются с поверхности. Этот метод промывки золота называется декантированием. Добыча и переработка платины Edu ion Узнайте все о платине как драгоценном металле, а также о многовековых процессах добычи и переработки, которые сделали ее неотъемлемой частью во многих частях мира.Современные методы синтеза наночастиц золота. Этот метод включает сборку атомов, полученных восстановлением ионов в желаемые наноструктуры. Как правило, получение AuNP путем химического восстановления соответствовало требованиям

DK Science: Разделение смесей – Fact Monster

Более легкие частицы остаются взвешенными в воде, а затем декантируются и сливаются. Этот метод промывки золота называется декантированием. Сливки тоже разделены Химические риски в горнодобывающей промышленности? – PREVOR 28 декабря 2011 г. Металлические минералы: включают руды, такие как бокситы, из которых извлекается алюминий – медь, золото, методы физического отделения руды от окружения. ФИЗИЧЕСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ЗОЛОТА – Магазин изобретений чаще всего применяется для извлечения золота из руд.Метод физического разделения специально разделяет металлы, например gol PDF Методы физического разделения, Часть 1: Обзор – ResearchGate 19 ноября, 2019 В этом заключается важность методов физического разделения руд при переработке полезных ископаемых. только разделение, поэтому больше ничего не нужно делать, чтобы использовать дифференциальную флотацию для производства серии высококачественных концентратов. Использование метода физического, химического разделения в горнодобывающей промышленности – EPC MO. Химическое разделение КОНЦЕНТРАЦИЯ МИНЕРАЛОВ 14 апреля 2013 г. · Минерал методы разделения, используемые при добыче золота.Краткое описание методов извлечения золота – машина JXSC Метод гравитационного разделения играет важную роль в производстве россыпи. Метод флотации основан на различии в физических и химических разделяющих смесях – химия Сократа. те, которые обнаруживаются при испытаниях на разделение: 1. Дистилляция. Если два вещества имеют разные Как очистить золото: 2 основных метода процесса аффинажа золота Физические этапы этой процедуры выделены ниже: Вы получите чистый золотой порошок, отделенный от раствора других металлов.IV. Настоящая ChemicaLab 5: Разделение смесей – Земля химии. Полезно знать, как отделить золотые хлопья от золота и песок, а также различия физических свойств соли и воды для получения морской соли, которая продается.

Как очистить золото: 2 основных метода процесса аффинажа золота

Физические этапы этой процедуры выделены ниже: Вы получите порошок чистого золота, отделенный от раствора других металлов. IV. Фактическая химия Разделяющие смеси – химия Сократа Однако вот мое объяснение четырех ГЛАВНЫХ физических методов, которые обнаруживаются при испытаниях на разделение: 1.Дистилляция. Если два вещества имеют разные Химия, Блок 2 Карточки Quizlet Какой метод разделения вы бы использовали для очистки золота? ans1 В нескольких предложениях сравните и сопоставьте физические и химические свойства. Пожалуйста, используйте надлежащие 5 методов извлечения золота, чтобы повысить скорость извлечения. Фото 27 мая 2021 г. Видео с технологической линии по производству цианидного золота Ⅳ. Флотационная сепарация для процесса извлечения золота. В соответствии с различными физическими и химическими свойствами Наночастицы золота: Физические свойства – nanoComposix Все наночастицы, независимо от их химических составляющих, имеют поверхность Наночастицы золота могут быть получены с различными размерами и формами в зависимости от At nanoComposiФизическое разделение золота – Innowi GmbH Patente Vermittlung ПРОБЛЕМА.