Разработка металлотермического способа получения нанодисперсных порошков бинарных сплавов тугоплавких металлов подгруппы хрома (Mo-W, Cr-W, Cr-Mo) (промежуточный)

Цель: разработать методики синтеза оксидных соединений металлов подгруппы хрома (Cr - Mo, Cr - W); изучить закономерности процесса металлотермического восстановления и разделения металлической и оксидной фаз в зависимости от химического состава оксидных соединений, температуры, остаточного давления и состава атмосферы в реакторе (хром - вольфрам); выбрать оптимальные условия проведения процесса, обеспечивающие полное восстановление оксидных соединений в сочетании с получением порошков сплавов с высокой удельной поверхностью (W - Mo); исследовать влияние условий восстановления на морфологию, гранулометрический состав и пористость порошков сплава Cr - W. Разработаны методики синтеза оксидных соединений систем Cr - W и Cr - Mo. Для синтеза соединений использован метод смешивания оксидов в шаровой мельнице с последующим спеканием при температуре 800 - 1000°С. Из синтезированных соединений смеси хромата и вольфрамата кальция и вольфрамата хрома магниетермическим восстановлением получены порошки смеси вольфрама с хромом с удельной поверхностью на уровне 32 - 47 м²/г. Изучены закономерности процесса металлотермического восстановления и разделения металлической и оксидной фаз в зависимости от химического состава оксидных соединений, температуры, остаточного давления и состава атмосферы в реакторе в системе хром - вольфрам. Исследовано влияние условий восстановления на удельную поверхность, гранулометрический состав и пористость порошков Cr - W. Процесс вели с использованием в качестве восстановителя паров магния или кальция в температурном интервале 700 - 870°C при остаточном давлении аргона 2 - 15 кПа. Изучены морфология получаемых порошков, процесс получения порошка сплава Mо - W восстановлением парами магния двойных сложных оксидных соединений типа CaWₓMo₁₋ₓО₄, MgWₓMo₁₋ₓО₄. Для указанных типов соединений процесс вели при остаточном давлении инертного газа 2 - 20 кПа в интервале температур 700 - 800°C. В качестве инертного газа использовали аргон и гелий. Получены порошки сплава Mо - W с удельной поверхностью до 20 м²/г. При восстановлении обоих типов соединений при остаточном давлении аргона или гелия в реакторе более 5 кПа наблюдалось пространственное разделение продуктов реакции с удалением оксида магния из реакционной зоны. Это свидетельствует о том, что процесс восстановления этих соединений протекает по механизму электронно-опосредованной реакции без непосредственного физического контакта между реагирующими веществами - посредством переноса электронов. Определены оптимальные условия проведения процесса, обеспечивающие восстановление оксидных соединений с получением порошков сплавов W - Mo с высокой удельной поверхностью.