Phase Formation in the V2O5–AlN System

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Interactions in the V2O5–AlN system have been studied using chemical analysis, X-ray diffraction, and thermal analysis in combination with mass spectrometry. The results demonstrate that heating mixtures with AlN/V2O5 molar ratios ≥2.33 to above 1100°C leads to the formation of the vanadium nitrides V2N, VN0.81, and VN among condensed reaction products. No formation of solid solutions of aluminum in vanadium or vanadium aluminides during heating has been detected in the temperature range studied. Chemical interaction of V2O5 with AlN meets Baikov’s transformation sequence principle: V2O5 → VO2 → V4O7 → V3O5 → V2O3 → VO → V.

Авторлар туралы

V. Larionov

Institute of Metallurgy, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 620016, Yekaterinburg, Russia

Email: larionov.imet@ya.ru
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101

R. Gulyaeva

Institute of Metallurgy, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 620016, Yekaterinburg, Russia

Email: larionov.imet@ya.ru
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101

E. Nifontova

Institute of Metallurgy, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 620016, Yekaterinburg, Russia

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: larionov.imet@ya.ru
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101

Әдебиет тізімі

  1. Косолапова Т.Я. Тугоплавкие нитриды. Киев: Наук. думка, 1983. 174 с.
  2. Самсонов Г.В. Неметаллические нитриды. М.: Металлургия, 1969. 264 с.
  3. Virkar A.V., Jackson T.B., Cutler R.A. Thermodynamic and Kinetic Effects of Oxygen Removal on the Thermal Conductivity of Aluminum Nitride // J. Am. Ceram. Soc. 1989. V. 72. № 11. P. 2031–2042. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1989.tb06027.x
  4. Никитушкин И.В., Сивков А.А., Иватушенко А.С. Плазмодинамический синтез ультрадисперсного нитрида алюминия и получение AlN-керамики методом искрового плазменного спекания // Решетневские чтения. 2017. № 21-1. С. 156–157.
  5. Савченко Е.М., Чупрунов А.Г., Сидоров В.А., Биларус И.А. Алюмонитридная керамика в коммутационных платах силовой электроники // Электрон. техника. Сер. 2: Полупроводниковые приборы. 2019. №. 4 (255). С. 43. https://doi.org/10.36845/2073-8250-2019-255-4-43-54
  6. Cannard P., Ekström T., Tilley R.J.D. The Reaction of AlN with Some Metal Oxides at High Temperatures // J. Eur. Ceram. Soc. 1992. V. 9. № 1. P. 53–60. https://doi.org/10.1016/0955-2219(92)90077-Q
  7. Toy C., Savrun E. Novel Composites in the Aluminum Nitride-Zirconia and—Hafnia Systems // J. Eur. Ceram. Soc. 1998. V. 18. № 1. P. 23–29. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(97)00104-0
  8. Qiao L., Zhou H., Xue H., Wang S. Effect of Y2O3 on Low Temperature Sintering and Thermal Conductivity of AlN Ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. 2003. V. 23. № 1. P. 61–67. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(02)00079-1
  9. Fabrichnaya O., Pavlyuchkov D., Neher R., Herrmann M., Seifert H.J. Liquid Phase Formation in the System Al2O3–Y2O3–AlN: Part II. Thermodynamic Assessment // J. Eur. Ceram. Soc. 2013. T. 33. № 13–14. P. 2457–2463. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.05.004
  10. González J.C., Rodríguez M.Á., Figueroa I.A., Villafuerte-Castrejón M.-E., Díaz G.C. Development of AlN and TiB2 Composites with Nb2O5, Y2O3 and ZrO2 as Sintering Aids // Materials. 2017. V. 10. № 3. P. 324. https://doi.org/10.3390/ma10030324
  11. Рылов А.Н., Райков А.Ю., Мартынов А.В., Чумарев В.М., Ларионов А.В., Сельменских Н.И. Использование нитрида алюминия при выплавке лигатуры V–Al–N // Металлы. 2013. № 4. С. 3–7.
  12. Закоржевский В.В., Боровинская И.П., Дубровский А.Я., Зелянский А.В., Паздников И.П., Чумарев В.М. Способ получения азотсодержащего материала на основе нитридов металлов для лигатур титановых сплавов и азотсодержащий материал для лигатур титановых сплавов: Пат. 2422246. РФ БИ № 18.
  13. Закоржевский В.В., Ковалев И.Д., Дубровский А.Я. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез азотсодержащего материала на основе нитридов алюминия и ванадия для получения лигатур титановых сплавов // Новые огнеупоры. 2018. № 8. С. 49–52. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-8-49-52
  14. Чумарев В.М., Ларионов А.В., Cельменских Н.И., Панкратов А.А., Дубровский А.Я., Pылов А.Н., Райков А.Ю. Cтруктура и фазовый состав лигатуры V–Al–N // Металлы. 2012. № 6. С. 9–15.
  15. Taranov D.V., Larionov A.V., Chumarev V.M., Smirnov L.A., Trubachev M.V., Vohmentsev S.A. Structure and Phase Composition of V–Al–N–C Master Alloy // Theoretical and Practical Conference with International Participation and School for Young Scientists “FERROALLOYS: Development Prospects of Metallurgy and Machine Building Based on Completed Research and Development” (NIOKR-2018). Yekaterinburg, 2018 // KnE Materials Science. 2019. P. 118–125. https://doi.org/10.18502/kms.v5i1.3958
  16. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф., Лаппо С.И. Алюминотермия. М.: Металлургия, 1978. 424 с.
  17. Ларионов А.В. Физико-химическое обоснование применения нитрида алюминия при выплавке ванадийсодержащих азотированных лигатур для титановых сплавов: дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург: ИМЕТ УрО РАН, 2016. 121 с.
  18. Чумарев В.М., Марьевич В.П., Ларионов А.В., Дубровский А.Я. Взаимодействие V2O5, Nb2O5 и Ta2O5 с AlN // Неорган. материалы. 2011. Т. 47. № 3. С. 317–322.
  19. Roine A. Outokumpu HSC Chemistry for Windows. Chemical Reactions and Equilibrium Software with Extensive Thermochemical Database. Pori: Outokumpu Research OY, 2002.
  20. Удоева Л.Ю., Чумарев В.М., Ларионов А.В., Рылов А.М., Трубачев М.В. Моделирование алюминотермической выплавки сплавов Mo–Ti–Al и Mo–Ti–V–Cr–Al // Металлы. 2013. № 2. С. 12–19.
  21. База данных ICDD PDF2 № 01-077-2131.
  22. Prytz O., Flage-Larsen E., Gu L. Charge-Ordered Spinel AlV2O4: High-Energy-Resolution EELS and Computational Studies // Phys. Rev. B: Condens. Matter. 2012. V. 85. № 19. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.195112
  23. Kalavathi S., Amirthapandian S., Chandra S. et al. Valence State, Hybridization and Electronic Band Structure in the Charge Ordered // J. Phys.: Condens. Matter. 2014. V. 26. № 1. https://doi.org/10.1088/0953-8984/26/1/015601
  24. Елютин В.П., Павлов Ю.А. Высокотемпературные материалы М.: Металлургия, 1972. 264 с.
  25. База данных ICDD PDF2 № 01-071-6420; № 01-077-2173; № 03-065-2896; № 03-065-4054; № 03-065-9475.
  26. База данных ICDD PDF2 № 01-071-1139.
  27. База данных ICDD PDF2 № 00-025-1252.
  28. Carlson O.N., Smith J.F., Nafziger R.H. The Vanadium-Nitrogen System: a Review // Metall. Mater. Trans. A. 1986. V. 17. № 10. P. 1647–1656. https://doi.org/10.1007/BF02817263
  29. Ефимов А.И., Белорукова Л.П., Василькова И.В., Чечев В.П. Свойства неорганических соединений. Л.: Химия, 1983. 392 с.

Қосымша файлдар


© В.А. Ларионов, Р.И. Гуляева, Е.А. Нифонтова, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».