Tungsten Borides Prepared from Tungsten-Containing Concentrate via Exposure to Microwave Plasma
- Authors: Balakhonova D.I.1, Nikolenko S.V.1
-
Affiliations:
- Institution of Science Khabarovsk Federal Research Center Institute of Materials Science, Far Eastern Branch of the RAS
- Issue: Vol 59, No 6 (2023)
- Pages: 603-609
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-337X/article/view/140186
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X23060039
- EDN: https://elibrary.ru/EKPJLT
- ID: 140186
Cite item
Abstract
We have studied the structure of tungsten borides prepared from a tungsten-containing mineral concentrate using an experimental microwave arc plasma system. A configuration of such a system has been proposed which includes a microwave generator, indirect plasma source, and reaction chamber. We address some issues pertaining to the positioning of the plasma source on the waveguide chamber and the formation of a microwave plasma flow in the confusor zone, followed by the exit of the flow to the concentrator zone, and describe processes involved in the plasma synthesis of tungsten borides. A process is proposed for the preparation of a mixture based on a multicomponent mineral (scheelite) concentrate from the Russian Far East and results are presented on the physicochemical properties of tungsten borides prepared via local exposure to a high-energy plasma flow with a power density from 10 to 100 kW/cm2. In our experiments, the WB, WB2, W2В, and W2В5 compounds have been obtained. We assess the potential of using plasma technologies for preparing boron- and tungsten-based refractory compounds from scheelite concentrate.
Keywords
About the authors
D. I. Balakhonova
Institution of Science Khabarovsk Federal Research Center Institute of Materials Science, Far Eastern Branch of the RAS
Email: karoxar@mail.ru
Russian Federation, 680033, Khabarovsk, Russia
S. V. Nikolenko
Institution of Science Khabarovsk Federal Research Center Institute of Materials Science, Far Eastern Branch of the RAS
Author for correspondence.
Email: karoxar@mail.ru
Russian Federation, 680033, Khabarovsk, Russia
References
- Жучков В.И., Леонтьев Л.И., Акбердин А.А. Применение бора и его соединений в металлургии. Новосибирск: Академиздат, 2018. 156 с.
- Гордиенко П.С., Пашнина Е.В., Ярусова С.Б. Комплексная переработка ильменитового концентрата // Хим. технология. 2019. Т. 20. № 14. С. 657–661.
- Гостищев В.В., Хосен Ри, Щекин А.В., Дзюба Г.С. Получение металлов и композиционных материалов с использованием минерального сырья Дальнего Востока. Хабаровск: ТОГУ, 2019. 230 с.
- Николенко С.В., Верхотуров А.Д. Новые электродные материалы для электроискрового легирования. Владивосток: Дальнаука, 2005. 219 с.
- Балахонов Д.И., Макаров И.А., Коновалова Н.С., Крутикова В.О. Плазмохимический синтез боридов вольфрама из многокомпонентного оксидосодержащего концентрата // Материаловедение. Энергетика. 2020. Т. 26. № 2. С. 56–65.
- Долматов О.Ю., Кузнецов М.С., Семенов А.О., Шамапип И.В., Верхотурова В.В. Обоснование возможности применения борсодержащих материалов, полученных в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в технике радиационной защиты // Атомная энергия. 2021. Т. 131. № 1. С. 8–11.
- Сизяков В.М., Бажин В.Ю., Виленская А.В., Федоров С.Н. Способ получения порошка диборида титана: Пат. 2684381 РФ № 2018100505. БИ № 10. 7 с.
- Балахонов Д.И., Николенко С.В., Макаров И.А. Исследование структур боридов вольфрама, полученных при плазмохимическом синтезе из минерального вольфрамсодержащего концентрата // Глобальная энергия. 2022. Т. 28. № 3. С. 41–52.
- Туманов Ю.H. Плазменные, высокочастотные, микроволновые и лазерные технологии в химико-металлургических процессах. М.: Физматлит, 2010. 968 с.
- Капсаламова Ф.Р., Красиков С.А., Журавлев В.В. Особенности фазовых превращений при механохимическом легировании в композиции Fe–Ni–Cr–Cu–Si–B–C // Расплавы. 2021. № 1. С. 79–89.
- Гульбин В.Н., Колпаков Н.С., Горкавенко В.В., Бойков А.А. Исследование структуры и свойств радио- и радиационно-защитных полимерных нанокомпозитов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2018. Т. 23. № 1. С. 4–11.
- Анчаров А.И., Григорьева Т.Ф., Грачев Г.Н., Косачев М.Ю. Исследование механокомпозитов нитрида бора с вольфрамом и с молибденом в качестве материала в электронно-лучевых и лазерных аддитивных технологий // Изв. Российской академии наук. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 6. С. 842–844. https://doi.org/10.1134/S036767651906005X
Supplementary files
