Синтез лигатуры магний-цинк-иттрий

С.А. Савченков, В.Ю. Бажин, В.Н. Бричкин, В.Г. Поваров ORCID logo , В.Л. Уголков, Д.Р. Касымова показать трудоустройства и электронную почту
Получена 19 марта 2019; Принята 16 мая 2019;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: С.А. Савченков, В.Ю. Бажин, В.Н. Бричкин, В.Г. Поваров, В.Л. Уголков, Д.Р. Касымова. Синтез лигатуры магний-цинк-иттрий. Письма о материалах. 2019. Т.9. №3. С.339-343
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-3-339-343

Аннотация

Микроструктура лигатуры 35Mg-45Zn-20Y x1000Статья посвящена изучению процесса синтеза магниевых лигатур с цинком и иттрием. На основе анализа диаграмм состояния и требований, предъявляемых к флюсам для плавки магниевых сплавов, выбран состав солевой смеси. Рентгенофазовый анализ проплавленной солевой смеси показал, что при плавлении трифторид иттрия частично взаимодействует с хлоридами натрия и калия, образуя комплексные соли: Na1.5Y2.5F9, NaYF4, Na5Y9F32 и KY7F22 из которых и происходит восстановление иттрия. Дифференциально-термическим анализом (ДТА) определены интервалы температур и величины тепловых эффектов плавления и кристаллизации солевой смеси KCl-NaCl-СaCl2‑YF3 при восстановлении соединений иттрия магниево-цинковым сплавом. Установлено, что взаимодействие в системе начинается при температуре, соответствующей температуре начала плавления цинка, и происходит в диапазоне от 415°С до 672°С. В результате проведения серии экспериментальных плавок выявлены основные закономерности синтеза лигатур магний-цинк-иттрий из подобранной технологической солевой смеси, выявлены основные факторы металлотермического процесса, влияющие на степень восстановления иттрия. Проведенное металлографическое исследование полученных лигатур показало, что образцы состоят из твердого раствора MgxZny и интерметаллических соединений MgxYyZnz, которые располагаются по границам дендритных ячеек. Предложенный способ восстановления фторида иттрия из хлоридного расплава позволяет извлекать иттрий в процентном соотношении до 97.2 %.

Ссылки (26)

1. S. Lyu, G. Li, T. Hu, R. Zheng, W. Xiao, C. Ma. Materials Letters. 217, 79 (2018). Crossref
2. Y. Chen, Y. Wang, J. Gao. J. Alloys and Comp. 740, 727 (2018). Crossref
3. R. Zhang, J. Wang, S. Huang, S. Liu, F. Pan. Journal of Magnesium and Alloys. 5 (3), 355 (2017). Crossref
4. X. Yu, B. Jiang, J. He, B. Liu, Z. Jiang, F. Pan. J. Alloys and Comp. 687, 252 (2016). Crossref
5. K. Liu, J. Zhang, D. Tang, L. L. Rokhlin, F. M. Elkin, J. Meng. Materials Chemistry and Physics. 117 (1), 107 (2009). Crossref
6. K. Liu, L. L. Rokhlin, F. M. Elkin, D. Tang, J. Meng. Materials Science and Engineering. 527 (3), 828 (2010). Crossref
7. K. Liu, J. Zhang, H. Lu, D. Tang, L. L. Rokhlin, F. M. Elkin, J. Meng. Materials & Design. 31 (1), 210 (2010). Crossref
8. Y. Chen, Y. Wang, J. Gao. J. Alloys and Comp. 740, 727 (2018). Crossref
9. S. H. Lu, D. Wu, R. S. Chen, E. Han. Materials Science and Engineering. 735, 173 (2018). Crossref
10. B. Q. Shi, Y. Q. Cheng, X. L. Shang, H. Yan, R. S. Chen, W. Ke. Materials Science and Engineering: A. 743, 558 (2019). Crossref
11. Y. Sun, R. Wang, C. Peng, Y. Feng. Materials Science and Engineering: A. 733, 429 (2018). Crossref
12. L. Liu, F. Pan, X. Chen, Y. Huang, B. Song, H. Yang, N. Hort. Vacuum. 155, 445 (2018). Crossref
13. V. V. Kaminsky, S. A. Petrovich, V. A. Lipin. Journal of Mining Institute. 233, 512 (2018). (in Russian) [В. В. Каминский, С. А. Петрович, В. А. Липин. Записки Горного института. 233, 512 (2018).]. Crossref
14. B. Nagasivamuni, G. Wang, D. H. StJohn, M. S. Dargusch. Journal of Crystal Growth. 512, 20 (2019). Crossref
15. V. Y. Bazhin, E. M. Gutema, S. A. Savchenkov. Metallurgist. 60 (11-12), 1267 (2017). Crossref
16. W. Guobing, P. Xiaodong, L. Junchen, X. Weidong, W. Quny. Rare Metal Materials and Engineering. 42 (10), 2009 (2013). Crossref
17. P. Xiaodong, L. Junchen, X. Sunyun, W. Guobin. Rare Metal Materials and Engineering. 42 (12), 2421 (2013). Crossref
18. C. Wang, M. Sun, F. Zheng, L. Peng, W. Ding. Journal of Magnesium and Alloys. 2, 239 (2014). Crossref
19. M. Sun, X. Hu, L. Peng, P. Fu, W. Ding, Y. Peng. Journal of Materials Processing Technology. 218, 57 (2015). Crossref
20. N. V. Baryshnikov, L. P. Skripaleva, V. D. Savin, G. G. Morozov, A. S. Derevyanko. Trudy Giredmeta. 74, 20 (1974). (in Russian) [Н. В. Барышников, Л. П. Скрипалева, В. Д. Савин, Г. Г. Морозов, А. С. Деревянко. Труды Гиредмета. 74, 20 (1974).].
21. S. A. Savchenkov, V. Yu. Bazhin. TU Bergakademie Freiberg Scientific Reports on Resource Issues. 1. 315 (2016).
22. Y. Li, X. Huang, Q. Fu, G. Liu, H. Li, Y. Liu. Procedia Engineering. 27, 1808 (2012). Crossref
23. E. Mosisa, V. Yu. Bazhin, S. A. Savchenkov. Research Journal of Applied Sciences. 11 (5), 188 (2016). Crossref
24. S. A. Savchenkov, V. Yu. Bazhin, V. N. Brichkin, Ya. I. Kosov, V. L. Ugolkov. Metallurg. 4, 71 (2019). (in Russian) [C. А. Савченков, В. Ю. Бажин, В. Н. Бричкин, Я. И. Косов, В. Л. Уголков. Металлург. 4, 71 (2019).].
25. Z. Z. Arthur, D. Pelton. J. Alloys and Comp. 652, 426 (2015). Crossref
26. S. A. Savchenkov, V. L. Ugolkov. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 1 (23), 187 (2019). (in Russian) [C. А. Савченков, В. Л. Уголков. Вестник Иркутского государственного технического университета. 1 (23), 187 (2019).]. Crossref

Финансирование на английском языке

1. Министерство образования и науки Российской Федерации - project registration number 11.4098.2017 / PM from 01.01.2017