KINETICS OF OXIDATION OF Ca–Ge SYSTEM MELTS BY AIR OXYGEN

I. N. Ganiev; Ганиев И. Н.; N. S. Olimov; Олимов Н. С.; B. B. Jabborov; Джабборов Б. Б.; M. Ch. Shirinov; Ширинов М. Ч.

doi:10.31857/S0235010623020044

Кинетика окисления расплавов системы Сa–Ge кислородом воздуха

Авторы: Ганиев И.Н.¹, Олимов Н.С.², Джабборов Б.Б.², Ширинов М.Ч.²
Учреждения:
1. ГНУ “Институт химии им. В.И. Никитина” НАН Таджикистана
2. Таджикский государственный педагогический университет им. С. Айни
Выпуск: № 2 (2023)
Страницы: 156-166
Раздел: Статьи
URL: https://hum-ecol.ru/0235-0106/article/view/661314
DOI: https://doi.org/10.31857/S0235010623020044
EDN: https://elibrary.ru/MEUKVW
ID: 661314

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

При введении комплексных сплавов и металлов-раскислителей в жидкую сталь наблюдается их угар или точнее, окисление газовой фазой печи. Для выбора оптимального состава комплексных раскислителей необходимо знание физико-химических закономерностей данного процесса, которые мало изучены. Для изучения кинетики окисления металлических расплавов используется метод непрерывного взвешивания образца, применяемый обычно при изучении высокотемпературной коррозии твердых металлов. Механизм взаимодействия жидких металлов с кислородом близок по природе к высокотемпературной газовой коррозии твердых металлов. В обоих случаях имеет место адсорбция газовых молекул на поверхности металла, зарождение, а затем рост пленки оксида. В работе методами термогравиметрии, ИК-спектроскопии и рентгенофазовым анализом исследована кинетика окисления расплавов Сa–Ge кислородом воздуха. Показано, что добавки германия до 33.3 ат. % повышают устойчивость расплавов к окислению. Рост температуры способствует увеличению скорости окисления расплавов системы Сa–Ge. Процесс окисления исследуемых расплавов подчиняется параболическому закону. Истинная скорость окисления имеет порядок 10^–4 кг · м^–2 · с^–1. Кажущаяся энергия активации окисления в зависимости от состава сплавов составляет 39.8–526.7 кДж/моль. Продуктами окисления расплавов являются СaGe₄О₉ и GeО₂. Установлен механизм влияния германия на кинетику окисления расплавов Сa–Ge. Доминирующую роль в формирования защитной оксидной пленки играет оксид СaGe₄О₉.

Ключевые слова

расплавы Сa–Ge, кинетика окисления, продукты окисления, кажущаяся энергия активации, скорость окисления

Список литературы

Липинских Б.М., Киселев В.И. Об окислении жидких металлов и сплавов кислородом из газовой фазы // Изв. АН СССР. Металлы. 1974. № 5. С. 51–54.
Вахобов А.В., Ганиев И.Н. Диаграммы состояния двойных систем с участием бария и стронция. Душанбе: Дониш, 1992.
Белоусова Н.В., Денисов В.М., Истомин С.А. и др. Взаимодействие жидких металлов и сплавов с кислородом. Екатеринбург: УрО РАН, 2004.
Зокиров Ф.Ш., Ганиев И.Н., Бердиев А.Э., Сангов М.М. Кинетика окисления сплава АК12М2, модифицированного барием, в твердом состоянии // Изв. Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический институт). 2020. 81. № 55. С. 28–33.
Ганиев И.Н., Олимов Н.С., Эшов Б.Б. Коррозия жидких сплавов системы Al–Si / // Изв. АН Республики Таджикистан. Отд.-ние физ.-мат., хим. и геолог. наук. 1994. № 1. С. 41–47.
Олимов Н.С., Ганиев И.Н., Обидов З.Р., Ширинов М.Ч. Окисление сплавов системы Al–Ge, в жидком состоянии // Расплавы. 2015. № 4. С. 19–26.
Prakofieva V.K., Pavlova L.M. Phase diagram of the Ge-rich of the Ba–Ge system and characterisation of single-phase BaGe4 // J. Alloys Compds. 2014. № 599. P. 228–233.
Ганиев И.Н., Такташев А.С. Кинетика растворения иттрия в жидком алюминии // Расплавы. 1990. № 4. С. 95–97.
Ганиев И.Н., Джураева Л.Т. Окисление сплавов системы алюминий–лантан // Расплавы. 1990. № 5. С. 86–90.
Ганиев И.Н., Джураева Л.Т. Окисление сплавов системы алюминий–иттрий // Расплавы. 1990. № 6. С. 87–90.
Ганиев И.Н., Джураева Л.Т. Окисление сплавов системы алюминий–церий // Расплавы. 1995. № 4. С. 35–40.
Ганиев И.Н., Джураева Л.Т. Окисление сплавов системы алюминий–неодим // Расплавы. 1995. № 4. С. 41–46.
Денисов В.М., Истомин С.Л., Подкопаев О.Я., Белоусова Я.В., Пастухов Э.А., Серебрякова JI.И., Квасова Г.О. Германий его соединения и сплавы. Екатеринбург: УрО РАН, 2002.
Бокиев Л.А., Ганиев И.Н., Хакимов А.Х., Джайлоев Дж.Х., Якубов У.Ш. Кинетика окисления алюминиевого сплава АЖ5К10 с церием // Вестник технологического университета (г. Казань). 2020. 23. № 8. С. 35–38.
Ганиев И.Н., Джайлоев Дж.Х., Рашидов А.Р., Якубов У.Ш. Зувайдиллозода Ф.З. Кинетика окисления сплавов алюминия с никелем, в твердом состоянии // Вестник Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна. Сер. 1. Естественные и технические науки. 2020. № 1. С. 104–108.
Давлатов О.Ш., Ганиев И.Н., Одиназода Х.О., Раджабалиев С.С. Кинетика окисления алюминиевого сплава АЖ2.4М5.3Мг1.1Ц4Кр3, легированного оловом, в твердом состоянии // Изв. Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический институт). 2021. 82. № 56. С. 17–22.
Джайлоев Дж.Х., Ганиев И.Н., Ганиева Н.И., Якубов У.Ш., Хакимов А.Х. Кинетика окисления алюминиевого сплава АЖ2.18, модифицированного стронцием // Вестник Сибирский государственный индустриальный университет. 2019. 40. № 4. С. 34–39.
Назаров Ш.А., Ганиев И.Н., Irene Calliari, Бердиев А.Э., Ганиева Н.И. Кинетика окисления сплава Al + 6% Li, модифицированного лантаном, в твердом состоянии // Металлы. 2018. № 1. С. 34–40.
Назаров Ш.А., Ганиев И.Н., Эшов Б.Б., Ганиева Н.И. Кинетика окисления сплава Al + + 6% Li, модифицированного церием // Металлы. 2018. № 3 С. 33–38.
Ганиев И.Н., Ганиева Н.И., Эшова Д.Б. Особенности окисления алюминиевых расплавов с редкоземельными металлами // Металлы. 2018. № 3. С. 39–47.
Benhafid R., Belgacem Bouzida A., Djaballah Y., Candan A., İyigör A., Uğur G. Thermodynamic Modeling of the Al–Ba and Ba–Ge Systems Supported by First-Principles Calculations // J. Phase Equilib. Diffus. 2019. № 40. P. 195–205.
Лякишев Н.П., Банных О.А., Рохлин Л.Л. и др. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. М.: Машиностроение. 1996.
Большаков К.А., Соколов Е.Б., Федров П.И., Чиркин А.Г. Изучение диаграммы плавкости системы кальций–германий методом термического анализа // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965. № 10. С. 1822–1825.