Выпуски МФиНТ »  Том 36, выпуск 4

Электрохимический синтез композиционных материалов на основе наноразмерных порошков карбидов вольфрама из солевых расплавов

И. А. Новосёлова$^{1}$, Е. П. Наконешная$^{1}$, Н. А. Карпушин$^{2}$, В. Н. Быков$^{3}$, Г. И. Довбешко$^{3}$, А. Д. Рындер$^{3}$

$^{1}$Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины, просп. Академика Палладина, 32/34, 03680 Киев, Украина
$^{2}$Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством при ИОНХ НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 38а, 03680 Киев, Украина
$^{3}$Институт физики НАН Украины, просп. Науки, 46, 03028 Киев, Украина

Получена: 21.11.2013; окончательный вариант - 28.11.2013. Скачать: PDF

Методом циклической вольтамперометрии исследованы особенности парциального и совместного электровыделения вольфрама и углерода на платиновом и стеклоуглеродном катодах в хлоридно-оксидном расплаве NaCl—KCl—Na$_{2}$WO$_{4}$—NaPO$_{3}$—CO$_{2}$. Определены области потенциалов, плотностей тока и соотношения компонентов ванны для высокотемпературного электрохимического синтеза композиционных порошковых смесей на основе карбидов вольфрама WC и W$_{2}$C с углеродными наноматериалами (УНМ) и однофазных порошков моно- и полукарбидов вольфрама. Изучены составы и физико-химические свойства, структурные и морфологические особенности карбидных продуктов методами химического, БЭТ- и РФ- анализов, СЭМ, ПЭМ, КРС-, РФ- и Оже-спектроскопии. Исследования показали, что электролитическим методом можно получать композиционные смеси карбидов вольфрама WC и W$_{2}$C с УНМ разного состава, нановолокна и наностержни гексагонального $\alpha$-WC (диаметр 25—200нм, длина до 10 мкм) с удельной поверхностью до 40 м$^{2}$/г. Они могут быть использованы как электродный материал для разных задач электрокатализа.

Ключевые слова: наноразмерные порошки, углеродные наноматериалы, карбид вольфрама, солевые расплавы, электрохимический синтез.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i04/0491.html

PACS: 33.20.Fb, 61.05.cp, 61.20.Qg, 68.37.-d, 81.05.Je, 82.45.Hk

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. В. И. Шаповал, В. В. Малышев, И. А. Новоселова, Х. Б. Кушхов, Успехи химии, 64, № 2: 133 (1995). Crossref
  2. И. А. Новоселова, В. В. Малышев, В. И. Шаповал, Х. Б. Кушхов, С. В. Девяткин, Теоретические основы химических технологий, 31, № 3: 286 (1997).
  3. I. A. Novoselova, S. V. Volkov, N. F. Oliinyk, and V. I. Shapoval, J. Mining and Metallurgy B, 39, Nos. 1–2: 281 (2003).
  4. I. L. Andrieux and G. Weiss, Bull. Soc. Chim. France, 15, No. 5: 598 (1948).
  5. J. Gomes and D. Barker, Method of Electrolytic Preparation of Tungsten Carbide, Patent USA No. 3589987 (JC3 B01 k1/00) (Published June 29, 1971).
  6. K. H. Stern, Electrodeposition of Refractory Metal Carbides, Patent USA No. 4430170 (MKU4 C25 D 3/66) (Published February 07, 1984).
  7. И. А. Новоселова, Высокотемпературный электрохимический синтез карбидов молибдена и вольфрама под избыточным давлением углекислого газа (Автореферат дис.  канд. хим. наук) (Киев: Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского НАН Украины: 1988).
  8. А. А. Тищенко, Высокотемпературный электрохимический синтез тугоплавких соединений на основе вольфрама с углеродом и бором (Автореферат дис.  канд. хим. наук) (Киев: Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского НАН Украины: 1992).
  9. Х. Б. Кушхов, М. Н. Адамокова, В. А. Квашин, Способ получения нанодисперсного порошка карбида вольфрама, Патент России С25С5/04 В82И3/00 С01В31/34 (Опубликован 21 июля 2008).
  10. Вольфрам. Методы анализа, ГОСТ 14339.082, ГОСТ 14339.5-082.
  11. В. П. Самойлов, Методы анализа тугоплавких соединений (Москва: Наука: 1974).
  12. В. И. Шаповал, Кинетика электродных процессов с сопряженными кислотно-основными реакциями в расплавленных солях (Автореферат дис.  д-ра хим. наук) (Киев: Институт общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского НАН Украины: 1975).
  13. И. А. Новоселова, В. В. Малышев, А. Е. Финадорин, В. И. Шаповал, Журнал неорганической химии, 40, № 9: 1438 (1995).
  14. И. А. Новоселова, Н. Ф. Олийнык, С. В. Волков, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнологіі, 3, № 3: 465 (2005).
  15. А. Н. Барабошкин, Электрокристаллизация металлов в расплавленных солях (Москва: Наука: 1976).
  16. K. D. Litasov, A. Shatskiy, Y. Fei, A. Suzuki, E. Ohtani, and K. Funakoshi, J. Appl. Phys., 108, No. 5: 053513 (2010). Crossref
  17. A. Kromka, J. Janik, A. Satka, and J. Pavlov, Acta Physica Slovaca, 51, No. 6: 359 (2001).

© 2013–2017 «ИМФ НАН Украины»