.png)
.png)
Email this article 
The fused corundum's chemical purity improving by means of high-temperature roasting
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-12-37-43
Abstract
The experiments were carried out to show that it was possible to raise the chemical purity of the electrically fused alumina powders by means of the high-temperature (about 1750 °C) vacuum (about 10–5 mm Hg) roasting. Three samples of the commercial fused corundum were heat-treated, the samples having different size grading and impurity composition, after the treatment the impurity level turned out to be ten times as less: the samples were almost completely cleared off Na, Mg, K, Mn, Cu and Zn impurities, the iron content decreased by the factor of 8‒10. It was determined that the samples were built up of the porous pellets of the size of 16‒60 microns, formed out of the solid micro-particles of the size of 0,4‒0,7 microns. The pellets' specific surface area was within the 2,8 and 3,3 cm/gram.
About the Authors
G. E. BelyaevRussian Federation
M. S. Vlaskin
Russian Federation
A. V. Grigоrenko
Russian Federation
A. Z. Zhuk
Russian Federation
I. A. Lipatova
Russian Federation
E. I. Shkol'nikov
Russian Federation
References
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.
Supplementary files
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. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-12-37-43
Refbacks
- There are currently no refbacks.