Влияние температуры на твердотельный гидридный синтез металлов по данным термодинамического моделирования | Слободов | Записки Горного института

Влияние температуры на твердотельный гидридный синтез металлов по данным термодинамического моделирования

А. А. Слободов, А. Г. Сырков, Л. А. Ячменова, А. Н. Кущенко, Н. Р. Прокопчук, В. С. Кавун

Аннотация


Проведено термодинамическое моделирование восстановления дихлорида меди в атмосфере различных газообразных гидридов (в аммиаке, моносилане, метане) в температурном интервале 273-1000 К. Расчеты показывают, что в более узких диапазонах значений температуры, отвечающих протеканию реакций твердотельного гидридного синтеза (ТГС) металлических веществ, образование металла, как правило, подтверждается теорией. В результате термодинамического моделирования получен принципиальный результат о подавлении конкурирующих процессов нитридирования, силицирования и карбидизации металла в условиях ТГС, имеющий значение для металлургических производств. Это дополнительно обосновывает корректность предыдущих экспериментальных исследований разработчиков ТГС металлов с модифицированной поверхностью и улучшенными свойствами. Путем моделирования выявлено, что восстановление твердого дихлорида меди до металла в атмосфере аммиака или метана происходит ступенчато (последовательно, согласно правилу Байкова) через промежуточные стадии образования соединения низковалентной меди – хлорида меди (I).


Ключевые слова


металлургия меди; восстановление металлов из хлоридов; твердотельный синтез; фазовая модель; термодинамическое моделирование; хемосорбция гидридов

Полный текст:

PDF PDF (English)

Литература


Makhova L.V. Solid State Hydride Synthesis and Structural-Chemical Features of Si-C-Containing Metallic Substances: Avtoref. dis. … kand. khim. nauk. St. Petersburg: Izd-vo SPbGU, 1992, p. 20 (in Russian).

Sizyakov V.M., Bazhin V.Yu., Brichkin V.N., Petrov G.V. Non-ferrous metallurgy. St. Petersburg: Sankt-Peterburgskii gornyi universitet, 2015, p. 392 (in Russian).

Nazarova E.A. The effect of adsorption of ammonium and organosilicon compounds on the tribochemical properties of metals (Al, Cu, Ni): Avtoref. dis. … kand. khim. nauk. St. Petersburg: SPbGTI (TU), 2016, p. 20 (in Russian).

Popel' S.I., Sotnikov A.I., Boronenkov V.N. Theory of Metallurgical Processes. Moscov: Metallurgiya, 1986, p. 463 (in Russian).

Slobodov A.A., Ralis R.V., Uspenskii A.B. et al. Development of quality criteria for systems and thermodynamic databases for the study of multicomponent physicochemical natural and technological systems. Izvestiya SPbGTI (TU). 2015. N 31 (57), p. 8- 12 (in Russian).

Slobodov A.A., Zarembo V.I. A unified approach to the problems (formulation and solution) of the calculation of physico- chemical equilibria. VI Vses. shk.-sem. «Primenenie matematicheskikh metodov dlya opisaniya i izucheniya fiziko-khimicheskikh ravnovesii». Novosibirsk: INKh SO AN SSSR. 1989. Vol. 1, p. 59-60 (in Russian).

Syrkov A.G. Nanotechnology and nanomaterials. The role of nonequilibrium processes. St. Petersburg: Izd-vo Politekhn. un-ta, 2016, p. 194 (in Russian).

Trepnel B. Chemical sorption. Moscow: Izd-vo inostrannoi literatury, 1958, p. 326 (in Russian).

Pshchelko N.S., Syrkov A.G., Vakhreneva T.G. et al. Electrophysical and chemical-physical micro- and nanotechnologies for enhancing the adhesion of components in a metal-dielectric system. Rossiiskie nanotekhnologii. 2009. Vol. 4. N 11-12, p. 42-47 (in Russian).

Dubois L.H., Zegarsky B.R. The activated adsorption of silane on nickel. Surface Science. 1988. Vol. 204. N. 1, p. 113-115.

Ralys R.V., Uspenskiy A.A., Slobodov A.A. Deriving properties of low-volatile substances from isothermal evaporation curves. Journal of Non-Equilibrium Thermodynamics. 2016. Vol. 41. N 1, p. 3-11.

Syrkov A.G. Novel ways and fundamentals of metals nanotechnology. Tsvetnye Metally. 2004. N 4, p. 67-71.




DOI: http://dx.doi.org/10.31897/pmi.2019.5.550

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.