Повышение химической чистоты электрокорунда путем высокотемпературного прокаливания
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-12-37-43
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. БеляевРоссия
Кандидат физико-математических наук
Москва
М. С. Власкин
Россия
Кандидат технических наук
Москва
А. В. Григоренко
Россия
Москва
А. З. Жук
Россия
Доктор физико-математических наук
Москва
И. А. Липатова
Россия
Москва
Е. И. Школьников
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
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.