Особенности поведения электролитических медных порошков различных морфологических форм в температурных полях

Т.А. Овечкина, Н.Н. Грызунова, А.А. Викарчук, А.М. Грызунов, А.Г. Денисова показать трудоустройства и электронную почту
Получена 15 февраля 2017; Принята 21 марта 2017;
Цитирование: Т.А. Овечкина, Н.Н. Грызунова, А.А. Викарчук, А.М. Грызунов, А.Г. Денисова. Особенности поведения электролитических медных порошков различных морфологических форм в температурных полях. Письма о материалах. 2017. Т.7. №2. С.120-124
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2017-2-120-124

Аннотация

В данной работе электролитическим методом получены медные порошки с примерно одинаковым средним размером частиц, формой близкой к сферической, но разной внутренней структурой и морфологией поверхности. На рисунке представлено СЭМ изображение морфологии поверхности частиц порошка меди после термообработки при Т=600°С: образец 1 (a), образец 2 (b).Важной задачей материаловедения является создание материалов в виде медных порошков, которые могут применяться в качестве катализаторов для реакторов, работающих по технологии псевдоожиженного слоя. Они являются более экономичными и эффективными, чем реакторы с неподвижным слоем катализатора. Однако, такие реакторы предъявляют особые требования к катализатору. Катализаторы должны быть стабильны в температурных полях, обладать высокой теплопроводностью и износостойкостью, иметь определенные формы и размеры активных частиц. В данной работе электролитическим методом были получены медные порошки с примерно одинаковым средним размером частиц, формой близкой к сферической, но разной внутренней структурой и морфологией поверхности. Проведен сравнительный анализ результатов воздействия на них температурных полей. Температурные исследования осуществлялись в дифференциальном сканирующем калориметре (X-DSC 7000). Исследование изменений морфологии поверхности и фазового состава частиц порошков проводилось методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифрактометрии. Показано, что частицы с разной исходной структурой и морфологией поверхности испытывают в процессе отжига на воздухе качественно одинаковые морфологические и фазовые превращения (спекание, потерю огранки, окисление, рост вискеров, образование полостей внутри и пор на поверхности частиц). Но для икосаэдрических малых частиц меди наблюдается повышенное выделение запасенной энергии при нагреве в ДСК, которая активирует и ускоряет протекание структурно-фазовых превращений в них. По мнению авторов, это может быть связано с особенностями внутренней структуры и морфологии поверхности самих икосаэдрических частиц меди.

Ссылки (20)

1. J. Diduszycki. Principles of design of catalytic reactors. Chemistry. (1972) 376p. (in Russia) [Я. Дидушинский Основы проектирования каталитических реакторов. Химия. 1972. 376с.].
2. V. P. Dmitrienko, O. I. Nalesnik. Electrochemical method of producing copper powder. Study guide. Tomsk, NITPU (2013) 19p. (in Russia) [В. П. Дмитриенко, О. И. Налесник Электрохимический способ получения медного порошка. Учебное пособие. Томск, НИТПУ. 2013. 19с.].
3. M. S. Kapitsa, N. P. Ivanova. Applied electrochemistry. Study guide. Minsk, BSTU (2006) 56p. (in Russia) [М. С. Капица, Н. П. Иванова.Прикладная электрохимия. Учебное пособие. Минск, БГТУ. 2006. 56с.].
4. V. M. Maksimovic, Lj. J. Pavlovic, M. G. Pavlovic, M. V. Tomic. Characterization of copper powder particles obtained by electrodeposition as function of different current densities // Journal of Applied Electrochemistry 39 (12), (2009). p. 2545 - 2552. Crossref
5. H. Hashemipour, M. E. Zadeh, R. Pourakbari, P. Rahimi Investigation on synthesis and size control of copper nanoparticle via electrochemical and chemical reduction method // International Journal of the Physical Sciences.6, (2011).p. 4331 - 4336.
6. M. V. Tesakova, V. I. Parfenyuk. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 46 (5), (2010). p. 400 - 405. (in Russia) [М. В. Тесакова, В. И. Парфенюк. Электронная обработка материалов. 5 (2010). С. 11 - 16.].
7. Yu. M. Berezhnoy. Obtaining of ultradispersed powders of copper, stable water-soluble polymers, antifriction metal-polymer materials: Dissertacija na soiskanie stepeni kandidata tehnicheskih nauk. Novocherkassk. (2015) 134p. (in Russia) [Ю. М. Бережной. Получение ультрадисперсных порошков меди, стабилизированных водорастворимыми полимерами, для антифрикционных металло-полимерных материалов: дис. канд. тех. наук. Новочеркасск. 2015. 134с.].
8. A. I. Kozlov, V. L. Zbarsky. Russian Journal of General Chemistry. 3 (2006) P. 131 - 139. (in Russia) [А. И. Козлов, В. Л. Збарский. Российский химический журнал. 3 (2006) С. 131 - 139.].
9. T. A. Ovechkina, N. N. Gryzunova, A. A. Vikarchuk. Scientific Bulletin. 1 (7), (2016). P. 168 - 173. (in Russia) [Т. А. Овечкина, Н. Н. Грызунова, А. А. Викарчук. Научный вестник. 1 (7), (2016). С. 168 - 173.]. Crossref
10. N. N. Gryzunova, A. G. Denisova, I. S. Yasnikov, A. A. Vikarchuk. Russian Journal of Electrochemistry. 51 (12). (2015) P. 1176 - 1179. Crossref
11. I. S. Yasnikov, A. A. Vikarchuk. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 69 (9). (2005). P. 1548 - 1553. (in Russia) [И. С. Ясников, А. А. Викарчук. Известия российской академии наук. Серия физическая. 69 (9). (2005). С. 1378 - 1382.].
12. I. S. Yasnikov, A. A. Vikarchuk. Technical Physics Letters. 19 (2007). P. 24 - 31. (in Russia) [И. С. Ясников, А. А. Викарчук. Письма в Журнал технической физики.19 (2007). С. 24 - 31.].
13. I. S. Yasnikov, A. A. Vikarchuk. Metal Science and Heat Treatment. 3 (2007). P. 13 - 16. (in Russia) [И. С. Ясников, А. А. Викарчук. Металловедение и термическая обработка материалов. 3 (2007). С. 13 - 16.].
14. C. J. Love, J. D. Smith, Y. Cui, K. K. Varanasi. Nanoscale. 3 (2011). P. 4972.
15. A. A. Vikarchuk, N. N. Gryzunova, D. A. Denisova [et al.]. Journal of functional materials. 5 (2008). P. 163 - 174. (in Russia) [А. А. Викарчук, Н. Н. Грызунова, Д. А. Денисова [и др.]. Журнал функциональных материалов. 5 (2008). С. 163 - 174.].
16. U. Nerle, M. K. Rabinal. IOSR Journal of Applied Physics. 5 (2013). P. 01 - 07.
17. M. Perez-Tello, H. Y. Sohn, J. Lottiger. Minerals & metallurgical processing. 16 (2). (1999). P. 1 - 7.
18. Yasnikov I. S., Vikarchuk A. A. Technical Physics Letters. 32 (10). (2006). P. 825 - 826.
19. A. A. Vikarchuk, E. Yu. Vlasenkova, N. N. Gryzunova. Proceedings of the Samara scientific center Russian Academy of Sciences. S6 (2008). P. 44 - 49. (in Russia) [А. А. Викарчук, Е. Ю. Власенкова, Н. Н. Грызунова.Известия Самарского научного центра Российской академии наук.S6 (2008). С. 44 - 49.].
20. Gryzunova N. N., Vikarchuk A. A., Bekin V. V., Romanov A. E. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 79 (9). (2015). P. 1093 - 1097. (in Russia) [Н. Н. Грызунова, А. А. Викарчук, В. В. Бекин, А. Е. Романов // Известия Российской академии наук. Серия физическая, 2015, том 79, № 9, C. 1238-1243].

Цитирования (2)

1.
A. Vikarchuk, N. Gryzunova, T. Borgardt. LOM. 9(1), 124 (2019). Crossref
2.
K. Savenko, S. Chuppina. J. Phys.: Conf. Ser. 1990(1), 012014 (2021). Crossref

Другие статьи на эту тему