Processing math: 100%

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

И. А. Новосёлова1, Е. П. Наконешная1, Н. А. Карпушин2, В. Н. Быков3, Г. И. Довбешко3, А. Д. Рындер3

1Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины, просп. Академика Палладина, 32/34, 03680 Киев, Украина
2Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством при ИОНХ НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 38а, 03680 Киев, Украина
3Институт 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—Na2WO4—NaPO3—CO2. Определены области потенциалов, плотностей тока и соотношения компонентов ванны для высокотемпературного электрохимического синтеза композиционных порошковых смесей на основе карбидов вольфрама WC и W2C 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 W2C с УНМ разного состава, нановолокна и наностержни гексагонального α-WC (диаметр 25—200нм, длина до 10 мкм) с удельной поверхностью до 40 м2/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).