Tungsten Borides Prepared from Tungsten-Containing Concentrate via Exposure to Microwave Plasma

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

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.

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

  1. Жучков В.И., Леонтьев Л.И., Акбердин А.А. Применение бора и его соединений в металлургии. Новосибирск: Академиздат, 2018. 156 с.
  2. Гордиенко П.С., Пашнина Е.В., Ярусова С.Б. Комплексная переработка ильменитового концентрата // Хим. технология. 2019. Т. 20. № 14. С. 657–661.
  3. 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.
  4. Николенко С.В., Верхотуров А.Д. Новые электродные материалы для электроискрового легирования. Владивосток: Дальнаука, 2005. 219 с.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. Туманов Ю.H. Плазменные, высокочастотные, микроволновые и лазерные технологии в химико-металлургических процессах. М.: Физматлит, 2010. 968 с.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (250KB)
3.

Download (114KB)
4.

Download (3MB)
5.

Download (161KB)
6.

Download (77KB)

Copyright (c) 2023 Д.И. Балахонов, С.В. Николенко

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».