Разработка физико-химических основ метода электрохимического нанесения ниобиевых покрытий из расплавов солей

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 05.16.03
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 1999, Апатиты
  • количество страниц: 156 с. : ил.
  • автореферат: нет
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Разработка физико-химических основ метода электрохимического нанесения ниобиевых покрытий из расплавов солей
Оглавление Разработка физико-химических основ метода электрохимического нанесения ниобиевых покрытий из расплавов солей
Содержание Разработка физико-химических основ метода электрохимического нанесения ниобиевых покрытий из расплавов солей
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

ГЛАВА 1. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЛОГЕНИДНЫХ РАСПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ИОНЫ НИОБИЯ.
1.1. Экспериментальная установка для электрохимических
исследований и изучения взаимодействия между ниобием и солевыми расплавами.
1.2. Реактивы и материалы.
1.2.1. Подготовка солей.
1.2.2. Выбор материала электродов и отдельных элементов электрохимической ячейки.
1.3. Контроль качества инертной атмосферы.
1.4. Контроль содержания примесей.
1.4.1. Вольтамперометрическое определение оксид-иона в расплавах галогенидов.
1.5. Сравнительный анализ электролитов для электроосаждения тугоплавких металлов.
ГЛАВА 2. ПРОЦЕССЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЙОДОВ НИОБИЯ В ХЛОРИДНОМ РАСПЛАВЕ. АС
2.1. Катодные процессы в расплаве КаСІ - КС1 - СбС1 - ИЬС15.
2.2. Влияние кислородсодержащих примесей на механизм электрохимического поведения ниобия в расплаве ИаС1 -КС1 - СьС1 - ИЬС15.

ГЛАВА 3. КАТОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ХЛОРИДНО-ФТОРИДНОМ
РАСПЛАВЕ ИаС1-КС1-С5С1-ИаГ(10мас.%)-К2ИЬГ7
ГЛАВА 4. АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ НИОБИЯ В ГАЛОГЕНИДНЫХ РАСПЛАВАХ.
4.1 . Хлоридный расплав.
4.2 . Хлоридно - фторидный расплав.
ГЛАВА 5. ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ ЭЛЕКТРОЛИТА ДЛЯ
ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ НИОБИЯ.
ГЛАВА 6. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ИОНОВ ТИТАНА В РАСПЛАВЕ ИаС1-КС1-С8С1-ИаЕ-К2Ш6.
ГЛАВА 7. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФТОРИДНЫХ И ОКСИФТОРИДНЫХ КОМПЛЕКСОВ НИОБИЯ И ТИТАНА В ХЛОРИДНО-ФТОРИДНОМ РАСПЛАВЕ.

выводы.
ЛИТЕРАТУРА.

ВВЕДЕНИЕ
Рост производства, расширение областей применения, динамика публикаций свидетельствуют о непрекращающемся интересе со стороны промышленности и науки к редким элементам. Ниобий занимает среди них одно из важнейших мест и как легирующий компонент при производстве сплавов широкого спектра назначения, в том числе корозионно стойких сплавов, и как индивидуальный металл. Химия, металлургия и вопросы использования ниобия подробно рассмотрены в монографиях [1-12].
Сфера применения ниобия достаточно широка. Он используется для изготовления электролитических конденсаторов, в электронике и радиотехнике - для электродов, сеток, структурных элементов электронных трубок, мишеней для напыления и т.д. [12].
Благодаря уникальным свойствам поверхностной оксидной пленки ниобий проявляет высокую химическую стойкость в большинстве агрессивных сред, за исключением высококонцентрированных щелочей и плавиково-кислых растворов [13, 15-23]. Увеличивающийся дефицит конструкционных материалов, сложности с ремонтом и обслуживанием промышленного оборудования приводят к все более активному применению этого металла за рубежом в химических отраслях промышленности [12, 13, 22-24]. Из ниобия изготавливают теплообменники, детали трубопроводов, нагреватели, реакторы, коллекторы, экраны, электроды, фильтры, сопла, детали насосов. Водородную хрупкость ниобия предотвращают методом “платиновых пятен” [13, 23]. Ниобий является эффективной добавкой при производстве коррозионностойких сплавов и для поверхностного модифицирования титана, идущего на изготовление химической аппаратуры [24].
Свойства поверхностной оксидной пленки на ниобии успешно используются при изготовлении анодов для электроэкстракции и гальваники, производства окси- и пероксисоединений [25]. В Англии и Германии освоили производство платинированных ниобиевых анодов (ниобий обладает высоким напряжением пробоя анодной оксидной пленки: 70 - 100 В)и с успехом используют их во многих
производствах [25], а платинированные ниобиевые аноды в виде проволоки и ленты - для систем катодной защиты [13, 26].
Высокая стойкость ниобия в контакте с расплавленными щелочными металлами и их парами позволяют использовать его в ядерной энергетике [27, 28], особенно благодаря малому значению сечения захвата тепловых нейтронов (1.1 барн) [12]. Ниобий также устойчив в расплавах ряда других металлов. Благодаря высокой температуре плавления (2500 °С), удельной прочности при высоких и низких температурах, стойкости к интенсивному проникающему излучению, ниобий широко применяется в авиакосмической технике, его используют при изготовлении ЖРД головных частей баллистических ракет. Непосредственно металл и его сплавы применяют при изготовлении конструкций бортовых ядерных установок с жидкометаллическим теплоносителем, термоэлектронных преобразователей: МГД-насосы и коммуникации, коллекторные радиаторы [9].
При низких температурах ниобий и его сплавы с титаном, цирконием и оловом проявляют сверхпроводниковые свойства. В середине 80х годов на практическое использование их в сверхпроводниковой технике расходовалось около 100 тонн/год ниобия [9]. Ниобий используется для производства твердых сплавов в виде N60, основная же область его применения - легирование сталей [29]. Мировое потребление ниобия в 1988г. составило около 11 тыс. т. [30]. С изменением приоритетов в развитии различных отраслей промышленности происходит неизбежное перераспределение в структуре его потребления [12, 14, 30].
Ниобиевое сырье относят к группе “ограниченно доступных для техники материалов”. При сохранении добычи руд на уровне 1984г. запасов ниобия хватит на 391 год [31], поэтому проблема рационального использования металла достаточно актуальна. Поиски путей его экономии также важны из-за достаточно высокой стоимости: в 1988 г. цена ниобия в порошке колебалась от 75 до 106 долл/кг [29]. Цены на высокочистые ниобиевые продукты увеличиваются. В 1988г. стоимость №>205 предлагаемого американской компанией СВММ составила 15.17 долл. за 1 кг содержания ниобия [32].
Энергия активации диффузионного переноса оксидных частиц, определенная по углу наклона этой прямой, равна 50.1 кДж-моль'1.
Сводка имеющихся в литературе данных по коэффициентам диффузии оксид-ионов в галогенидных расплавах представлена в таблице 1.2.
Таблица 1.2.
Литературные данные по коэффициентам диффузии О2- в расплавах хлоридов щелочных металлов.
Расплав- растворит. Материал рабочего электрода Т, °С Ох105,см2с_| Литературный источник
1лС1-МаС1 графит 700
1ЛС1-КС1 графит 442
1ЛС1-КС1 золото, платина 430 0.
ЫС1-КС1 золото 400
ПС1-КС1 платина 400- 500 1.
КаС1-КС1 стеклоуг- лерод 710
ИаС1-КС1 платина 700 4.
МаС1-КС1 стеклоуг- лерод 700- 800 0.
№С1-КС1- СвС! стеклоуг- лерод 590- 750 0.2-0.56 настоящая работа
Как видно из таблицы 1.2, значения коэффициентов диффузии оксид-ионов в том же, что и в настоящей работе температурном интервале, имеют значительный разброс в диапазоне 10'5 - 10'6 см2-с_|. Скорее всего, обоснованной является интерпретация экспериментальных данных с позиции комплексообразования,
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела