Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 6, стр. 603-609

Исследование боридов вольфрама, полученных из вольфрамсодержащего концентрата при воздействии СВЧ-плазмой

Д. И. Балахонов 1*, С. В. Николенко 1

1 Институт материаловедения ДВО Российской академии наук – обособленное подразделение ХФИЦ ДВО Российской академии наук
680033 Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153, Россия

* E-mail: karoxar@mail.ru

Поступила в редакцию 13.02.2023
После доработки 17.04.2023
Принята к публикации 19.04.2023

Аннотация

Исследованы структуры боридов вольфрама, полученных из минерального вольфрамсодержащего концентрата, на экспериментальной установке электродуговой СВЧ-плазмы. Разработана схема установки с генератором СВЧ-поля, плазмотроном косвенного действия и реакционной камерой. Рассмотрены некоторые вопросы позиционирования плазмотрона на волноводной камере и формирования СВЧ-потока плазмы в зоне конфузора с последующим выходом потока в зону концентратора. Дано описание процессов, протекающих при плазмохимическом синтезе боридов вольфрама. Изложен способ изготовления и подготовки смеси на основе многокомпонентного минерального концентрата – шеелита Дальневосточного региона. Приведены результаты анализа химико-физических свойств боридов вольфрама, полученных при локальном высокоэнергетическом воздействии потоком плазмы с удельной мощностью 10–100 кВт/см2. В ходе исследований получены соединения WB, WB2, W2В и W2В5. Обоснована перспективность применения плазменных технологий для формирования тугоплавких соединений на основе бора и вольфрама из шеелитового концентрата.

Ключевые слова: шеелит, бориды, борид вольфрама, плазмотрон, плазма, плазмохимический синтез

Список литературы

  1. Жучков В.И., Леонтьев Л.И., Акбердин А.А. Применение бора и его соединений в металлургии. Новосибирск: Академиздат, 2018. 156 с.

  2. Гордиенко П.С., Пашнина Е.В., Ярусова С.Б. Комплексная переработка ильменитового концентрата // Хим. технология. 2019. Т. 20. № 14. С. 657–661.

  3. Гостищев В.В., Хосен Ри, Щекин А.В., Дзюба Г.С. Получение металлов и композиционных материалов с использованием минерального сырья Дальнего Востока. Хабаровск: ТОГУ, 2019. 230 с.

  4. Николенко С.В., Верхотуров А.Д. Новые электродные материалы для электроискрового легирования. Владивосток: Дальнаука, 2005. 219 с.

  5. Балахонов Д.И., Макаров И.А., Коновалова Н.С., Крутикова В.О. Плазмохимический синтез боридов вольфрама из многокомпонентного оксидосодержащего концентрата // Материаловедение. Энергетика. 2020. Т. 26. № 2. С. 56–65.

  6. Долматов О.Ю., Кузнецов М.С., Семенов А.О., Шамапип И.В., Верхотурова В.В. Обоснование возможности применения борсодержащих материалов, полученных в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в технике радиационной защиты // Атомная энергия. 2021. Т. 131. № 1. С. 8–11.

  7. Сизяков В.М., Бажин В.Ю., Виленская А.В., Федоров С.Н. Способ получения порошка диборида титана: Пат. 2684381 РФ № 2018100505. БИ № 10. 7 с.

  8. Балахонов Д.И., Николенко С.В., Макаров И.А. Исследование структур боридов вольфрама, полученных при плазмохимическом синтезе из минерального вольфрамсодержащего концентрата // Глобальная энергия. 2022. Т. 28. № 3. С. 41–52.

  9. Туманов Ю.H. Плазменные, высокочастотные, микроволновые и лазерные технологии в химико-металлургических процессах. М.: Физматлит, 2010. 968 с.

  10. Капсаламова Ф.Р., Красиков С.А., Журавлев В.В. Особенности фазовых превращений при механохимическом легировании в композиции Fe–Ni–Cr–Cu–Si–B–C // Расплавы. 2021. № 1. С. 79–89.

  11. Гульбин В.Н., Колпаков Н.С., Горкавенко В.В., Бойков А.А. Исследование структуры и свойств радио- и радиационно-защитных полимерных нанокомпозитов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2018. Т. 23. № 1. С. 4–11.

  12. Анчаров А.И., Григорьева Т.Ф., Грачев Г.Н., Косачев М.Ю. Исследование механокомпозитов нитрида бора с вольфрамом и с молибденом в качестве материала в электронно-лучевых и лазерных аддитивных технологий // Изв. Российской академии наук. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 6. С. 842–844. https://doi.org/10.1134/S036767651906005X

Дополнительные материалы отсутствуют.