Институт экотехнологий и инжиниринга НИТУ «МИСиС», г. Москва, Россия:

А. П. Лысенко, доцент, эл. почта: reikis@yandex.ru
С. С. Киров, доцент

Р. С. Сельницын, аспирант

А. Ю. Наливайко, инженер, каф. цветных металлов и золота

Приведены результаты получения покрытия на основе диборида титана электролитическим способом из криолитовых расплавов с криолитовым отношением 2,3, содержащих Al₂O₃, TiO₂ и B₂O₃. Показана принципиальная возможность синтеза покрытия TiB₂ на углеродной основе. Применение усовершенствованного дифференциально-термического метода определения начала кристаллизации оксидно-фторидных расплавов позволило построить диаграммы плавкости систем, склонных к переохлаждению: «криолит – оксид алюминия», «криолит – оксид титана» и «криолит – оксид бора» при различных криолитовых отношениях. Представлен механизм растворения оксидов титана и бора в криолите, протекающий через образование оксидно-фторидного комплекса. Проведен термодинамический анализ процессов, протекающих при высокотемпературном синтезе (960–980 ^оС) диборида титана. Обоснован выбор реакционной смеси для электрохимического получения TiB₂ в системе NaF – AlF₃ – Al₂O₃ – TiO₂ – B₂O₃ и показаны побочные процессы, протекающие в данной системе, приводящие к ухудшению параметров электролитического синтеза диборида титана. Подобран технологический режим ведения процесса электролиза. Продолжительность процесса электролитического синтеза варьировали от 1 до 3 ч. Рассмотрены причины совместного образования диборида титана и карбидов алюминия и титана. Представлены микрофотографии образцов получаемого покрытия, а также данные по химическому и фазовому составу. Приведена общая характеристика материала получаемого покрытия на углеродной основе.

Работа проведена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках выполнения обязательств по Государственному контракту № 14.516.11.0081 от 1 июля 2013 г.

1. Электролиз загущенных суспензий глинозема как способ совершенствования процесса Эру – Холла. Часть I. Эволюция технологии электролитического способа получения алюми ния // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 2. 2008. № 1. С. 135–154.
2. Радионов Е. Ю., Богданов Ю. В., Книжник А. В. и др. Применение предварительно обожженных анодов с пазами в алюминиевых электролизерах для улучшения их технико-экономических показателей // Алюминий Сибири. 2007. С. 41–42.
3. Пат. 2485216 РФ. Электролизер для производства алюминия / Лысенко А. П., Сельницын Р. С. ; опубл. 20.06.2013, Бюл. № 17.
4. Лысенко А. П., Киров С. С., Сельницын Р. С., Наливайко А. Ю. Влияние конструкции обожженных анодных блоков на эффективность газоотвода и технические показатели процесса электролиза алюминия // Цветные металлы. 2013. № 9. С. 114–117.
5. Девяткин С. В. Высокотемпературный электрохимический синтез боридов переходных металлов из ионных расплавов : дис. ... канд. техн. наук. — Киев, 2002. — 111 с.
6. Москвитин В. И., Николеав И. В., Фомин Б. А. Металлургия легких металлов. — М. : Интермет Инжиниринг, 2005.
7. Григорьев В. Г., Зельберг Б. И., Книжник А. В. и др. Промышленные испытания опытных электролизеров с обожженными анодами при повышении силы тока с 300 до 330 кА // Цветные металлы. 2009. № 2. С. 47–50.
8. Ветюков М. М., Цыплаков А. М., Школьников С. Н. Электро металлургия алюминия и магния. – М. : Металлургия, 1987. — 319 с.