ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФЕРРИТИЗАЦИИ В ОКСИДНЫХ СИСТЕМАХ Fe2O3–NiO–CoO–MoO3 И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ

Abstract

В современной технике очень востребованы материалы с функциональными свойствами, особенно материалы, обладающие высокой прочностью и пластичностью, где ударная вязкость играет уникальную роль как структурно-чувствительное свойство. Одним из таких материалов являются мартенситно-стареющие стали, которые являются сверхчистыми сплавами и характеризуются точным химическим составом, отсутствием примесей и определенной структурой. Получение указанных сталей возможно применением порошков легированных сталей и их дальнейшим уплотнением, причем уплотнение должно происходить с помощью технологий, которые способствовали бы диффузионным процессам и предотвращали наличие остаточной пористости в структуре. Выявлено, что существующие методы получения легированных порошков сталей, в том числе мартенситно-стареющих сталей, не обеспечивают гомогенную структуру и высокую химическую чистоту, кроме метода синтеза сложных оксидов и их последующего восстановления. Исследованы механизм и кинетика ферритизации в оксидной системе Fe2O3–NiO–CoO–MoO3. Экспериментальным путем обоснован процесс синтеза сложных оксидов. На основе проведенных экспериментов разработана эффективная технология получения легированных оксидных порошков со структурой твердого раствора. Методом восстановления сложных оксидов получены порошки мартенситно-стареющей стали с требуемой структурой и сверхчистым химическим составом. Полученные порошки имеют высокие механические и технологические свойства. По результатам экспериментов были выбраны следующие режимы синтеза и получения ферритов для системы Fe2O3-NiO-CoO-MoO3-NH4Cl: температура нагрева - 1100250C, время выдержки - 3,5...4,0 ч. Показано, что процесс ферритизации протекает поэтапно. Сначала происходит хлорирование оксидов, затем - объемные и вторичные реакции. Синтез оксидной системы с участием NH4Cl осуществляется по механизму гетерогенных реакций как в газовой, так и в твердой фазах, продуктами которых считаются сложные оксиды типа MeFe2O4, MeO Fe2(MoO4)3, шпинель и твердые растворы NiFe2O4 CoMoO4.