Повышение химической чистоты электрокорунда путем высокотемпературного прокаливания


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-12-37-43

Полный текст:




Аннотация

Экспериментально продемонстрирована возможность повышения химической чистоты порошков электрокорунда путем высокотемпературного (~1750 °С) прокаливания в вакууме (~10 ‒5 мм рт. ст.). Термообработаны три образца промышленного электрокорунда, отличающиеся гранулометрическим и примесным составом, после чего количество примесей снизилось в 10 раз: образцы были практически полностью очищены от примесей Na, Mg, K, Mn, Cu и Zn, а содержание железа снизилось в 8‒10 раз. Установлено, что образцы представляют собой набор пористых гранул размером 16‒60 мкм, сложенных из сплошных микрочастиц с характерным размером 0,4‒0,7 мкм. Удельная площадь поверхности гранул лежит в диапазоне 2,8‒3,3 см2/г.


Об авторах

Г. Е. Беляев
ФГБУН «Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)»
Россия

Кандидат физико-математических наук

Москва



М. С. Власкин
ФГБУН «Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)»
Россия

Кандидат технических наук

Москва



А. В. Григоренко
ФГБУН «Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)»
Россия
Москва


А. З. Жук
ФГБУН «Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)»
Россия

Доктор физико-математических наук

Москва



И. А. Липатова
ФГБУН «Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)»
Россия
Москва


Е. И. Школьников
ФГБУН «Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)»
Россия

Доктор технических наук

Москва



Список литературы

1. Гаршин, А. П. Абразивные материалы и инструменты. Технология производства / А. П. Гаршин, С. М. Федотова. ― СПб. : Изд-во Политехнического университета, 2008. ― 1009 с.

2. Bezlepkin, V. A. Improving (perfecting) the composition of a corundum-based refractory / V. A. Bezlepkin, O. Y. Leizerenok, V. Y. Veselova // Refractories. ― 1989. ― Vol. 30, № 7. ― Р. 417‒418.

3. Стрелов, К. К. Структура и свойства огнеупоров / К. К. Стрелов. ― М. : Металлургия, 1982. ― C. 166‒168.

4. Берш, А. В. Исследование процессов генерации пароводородной смеси в реакторе гидротермального окисления алюминия для энергетических установок / А. В. Берш, А. В. Лисицын, А. И. Сороковиков [и др.] // ТВТ. ― 2010. ― Т. 48, № 6. ― С. 908.

5. Zhuk, A. Z. Synthesis of high-purity α-Al2O3 from boehmite by high temperature vacuum treatment / A. Z. Zhuk, M. S. Vlaskin, A. V. Grigorenko [et al.] // Journal of Ceramic Processing Research. ― 2016. ― Vol. 17, № 9. ― P. 910‒918.

6. Kislenko, S. A. Diffusion of cation impurities by vacancy mechanism in α-Al2O3: effect of cation size and valence / S. A. Kislenko, M. S. Vlaskin, A. Z. Zhuk // Solid State Ionics. ― 2016. ― Vol. 293. ― P. 1‒6.

7. Бокштейн, С. З. Структура и свойства металлических сплавов : монография / С. З. Бокштейн. ― М. : Металлургия, 1971. ― 496 c.

8. Khvostikov, V. A. Analysis of α-alumina samples by mass spectrometry with inductively coupled plasma and laser ablation / V. A. Khvostikov, V. K. Karandashev, Z. P. Burmii// Inorganic Materials. ― 2015. ― Vol. 51, № 14. ― P. 1410‒1415.

9. Школьников, Е. И. Получение изотерм десорбции паров без измерения давления / Е. И. Школьников, В. В. Волков // Доклады РАН. Физическая химия. ― 2001. ― Т. 378, № 4. ― C. 507‒510.

10. Shkolnikov, E. I. Estimation of pore size distribution in MCM-41-type silica using a simple desorption technique / E. I. Shkolnikov, E. V. Sidorova, A. O. Malakhov [et al.] // Adsorption. ― 2011. ― Vol. 17, № 6. ― P. 911‒918.

11. Янилкин, И. В. Пористая структура и электрическая емкость углей из древесины в водном и органическом электролите / И. В. Янилкин, А. А. Саметов, И. Н. Атаманюк [и др.] // Журнал прикладной химии. ― 2015. ― Т. 88, № 7. ― С. 36‒46. [Yanilkin, I. V. Porous structure and electrical capacitance of charcoals in aqueous and organic electrolytes / I. V. Yanilkin, A. A. Sametov, I. N. Atamanyuk [et al.] // Russian Journal of Applied Chemistry. ― 2015. ― Vol. 7. ― P. 1157‒1167.]

12. Вервикишко, Д. Е. Влияние режимов синтеза активированного угля из древесины на его пористую структуру и удельные характеристики двойнослойных суперконденсаторов с электролитом на основе серной кислоты / Д. Е. Вервикишко, Е. И. Школьников, И. В. Янилкин, Ю. Г. Чирков, В. И. Ростокин // Электрохимия. ― 2017. ― Т. 53. ― Вып. 5. ― C. 1‒11.

13. Школьников, Е. И. Влияние пористой структуры электродов из активированного угля на характеристики двойнослойных суперконденсаторов / Е. И. Школьников, Е. А. Киселева, Д. Е. Вервикишко [и др.] // Журнал прикладной химии. ― 2017. ― Т. 90, № 4. ― С. 449‒454.

14. Chapman, S. The mathematical theory of nonuniform gases ; 3rd edition / S. Chapman, T. G. Cowling. ― Cambridge University Press, 1990. ― Р. 88.

15. Drowart, J. Inorganic chemistry division / J. Drowart, C. Chatillon, J. Hastie, D. Bonnell// Pure Appl. Chem. ― 2005. ― Vol. 77, № 4. ― Р. 683‒737.

16. Белов, Г. В. Моделирование равновесных состояний термодинамических систем с использованием ИВТАНТЕРМО для Windows / Г. В. Белов, В. С. Иориш, В. С. Юнгман // Теплофизика высоких температур. ― 2000. ― Т. 38, № 2. ― С. 191‒196.

17. Powell, A. Analysis of multicomponent evaporation in electron beam melting and refining of titanium alloys / A. Powell, J. Van Den Avyle, B. Damkroger [et al.] // Metall. Mater. Trans. ― 1997. ― 38B. ― P. 1227‒1239.

18. Malek, K. Knudsen self- and Fickian diffusion in rough nanoporous media / K. Malek, M. O. Coppens // The Journal of Chemical Physics. ― 2003. ― Vol. 119, № 5. ― P. 2801‒2811.

19. Doremus, R. H. Diffusion in alumina / R. H. Doremus // J. Appl. Phys. ― 2006. ― Vol. 100, № 10. ― Article № 101301.

20. Harding, J. H. Experiment and theory of diffusion in alumina / J. H. Harding, K. J. W. Atkinson, R. W. Grimes// J. Am. Ceram. Soc. ― 2003. ― Vol. 86, № 4. ― Р. 554‒559.

21. Маслов, В. Н. Монокристаллы β-Ga2O3, выращенные из расплава оксидов галлия и алюминия / В. Н. Маслов, В. М. Крымов, Е. В. Калашников, В. И. Николаев // Физика и механика материалов. ― 2014. ― Т. 21, № 2. ― С. 194‒199.

22. Ambaryan, G. N. Advanced manufacturing process of ultrahigh-purity α-Al2O3/ G. N. Ambaryan, M. S. Vlaskin, O. A. Buryakovskaya[et al.] // Sustainable Materials and Technologies. ― 2018. ― Vol. 17. ― Article № e00065. ― 6 р. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214993718300708.

23. Ambaryan, G. N. Technology for high pure aluminum oxide production from aluminum scrap / G. N. Ambaryan, M. S. Vlaskin, E. I. Shkolnikov, A. Z. Zhuk // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. ― 2017. ― Vol. 250, № 1. ― P. 012044.

24. Волков, А. И. Большой химический справочник / А. И. Волков, И. М. Жарский. ― Минск : Современная школа, 2005. ― 608 с.

25. Жирифалько, Л. Статистическая физика твердого тела / Л. Жирифалько.― М. : Мир, 1975. ― 382 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Беляев Г.Е., Власкин М.С., Григоренко А.В., Жук А.З., Липатова И.А., Школьников Е.И. Повышение химической чистоты электрокорунда путем высокотемпературного прокаливания. Новые огнеупоры. 2018;(12):37-43. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-12-37-43

For citation: Belyaev G.E., Vlaskin M.S., Grigоrenko A.V., Zhuk A.Z., Lipatova I.A., Shkol'nikov E.I. The fused corundum's chemical purity improving by means of high-temperature roasting. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(12):37-43. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-12-37-43

Просмотров: 341

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)