Защитные металлические покрытия из молибдена на стали 12Х18Н10Т для фторидных расплавов. Получение, аттестация, эффективность

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Успешное использование расплавленных фторидов щелочных металлов как электролита для высокотемпературных устройств требует создания таких реакторных материалов, которые обладают высокой коррозионной стойкостью в расплавах с характерными для жидко-солевых реакторов смешения (ЖСР-С) составами. Это является одной из важнейших нерешенных проблем. Один из эффективных способов снижения коррозионных потерь – создание на поверхности материала слоя, защищающего металл от коррозионного воздействия окружающей среды. В данной работе в качестве защитных слоев рассматриваются молибденовые изолирующие покрытия на стали 12Х18Н10Т, полученные в расплавленных солях различного состава и различными способами. Были проведены эксперименты по электроосаждению молибденовых покрытий на конструкционные материалы на основе железа (сталь 12Х18Н10Т). Полученные электрохимическим методом покрытия являются неоднородными и легко отслаивающимися. Толщина молибденовых покрытий, полученных из расплавленных солей, составляет 8.15 и 20.34 мкм на стали в расплаве FLiNaK и LiCl–KCl соответственно. Коррозионные испытания показали неэффективность молибденового покрытия, полученного как из хлоридных, так и из фторидных расплавов. Скорость коррозии стали 12Х18Н10Т в расплавах FLiNaK/FLiNaK + 5% CeF3 при 650°С и временем выдержки 100 ч убывает в следующем ряду: 12Х18Н10Т + Mo (0.75/ 0.77 мм/год) > 12Х18Н10Т (0.45/0.50 мм/год).

Об авторах

Е. В. Никитина

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург

А. В. Кузнецова

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург

К. Е. Селиверстов

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: neekeetina@mail.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Васько А.Т., Ковач С.К. Электрохимия тугоплавких металлов. Киев: Техника, 1983.
  2. Спицын В.И., Дробышева Т.И. Козанский Л.П. Химические взаимодействия в вольфраматных системах. Химия соединений Мо(VI) и W(VI). Новосибирск: Наука, 1989. С. 3.
  3. Senderoff S., Mellors G.W. Electrodeposition of coherent deposits of refractory metals. V. Mechanism for the deposition of molybdenum from a chloride melt // J. Electrochem. Soc. 1967. 114. P. 556.
  4. Brencic J.V., Cotton F.A. Mechanism for the deposition of molybdenum from a chloride melt // Inorg. Chem. 1970. 9. P. 351–358.
  5. Inman D., Williams D.E. Electrochemistry – the past thirty years and the next thirty years. New York: Plenum Press, 1975.
  6. Selis S.M. Kinetics of electrode processes in molten salts // J. Phys. Chem. 1989. 72. P. 1442.
  7. Городыский А.В., Омецинский Б.В., Панов Э.В. Электровосстановление молибденсодержащих комплексов в галогенидных расплавах // В сб. Труды I Украинской респуб. конф. по электрохимии. 1973. II. С. 11.
  8. Popov B., Slavkov B., Laitinen A.O. Electrochemical reduction of molybdenum in molten lithium chloride-potassium chloride eutectic // In Abstr. 33 Run. Soc. Int. Electrochem. Lyon, 1982. I. P. 442.
  9. Inman D., Spencer R. Electrochemical reduction of molybdenum in molten salts // In book: Advanced extracting metal refining, Proceedings International Symposium, 1973. P. 413.
  10. Inman D., White S.H. The production of refractory metals by the electrolysis of molten salts; design factors and limitations // J. Appl. Electrochem. 1978. 8. P. 375–390.
  11. Gunawardena G., Hills G.J., Montenegro I., Scharifker B. Molybdenum electrodeposition from molten salts // J. Electroanal. Chem. 1982. 138. P. 225.
  12. Phillips J., Osteryoung R.A. Electrodeposition mechanism of molybdenum from melts // J. Electrochem. Soc. 1977. 124. P. 1456.
  13. Inman D., Sethi R.S., Spencer R. Advances in extractive metallurgy and refining. IMM London, 1972.
  14. Inman D., Lovering D.G. Comprehensive treatise of electrochemistry. N.Y.: Plenum Press, 1983. 7. № 9.
  15. Bouteillon J., Gabriel J.C., P. C., Poignet J.C., Roman J.M. Electrochem. Technology of molten salts. Molten salt forum. Switzerlandland. Trans Tech Publications, 1993/94. 1–2. P. 147.
  16. Bouteillon J., Gabriel J.C., Poignet J.C., Roman J.M. Production of refractory metal layers and compounds from fused salts. In Proceedings of IS on Molten Salts Chemistry and Technology. Trans Tech Publications. Honolulu, 1993. 93. P. 458.
  17. Таланова М.И., Есина Н.О., Валеев З.И., Исаев В.А. Электроосаждение молибдена из хлоридных расплавов // В сб. Тезисы ХП Российской конф. по физ. химии и электрохимии расплавов и твердых электролитов. Нальчик, 2001. 1. С. 287.
  18. McCawley F.X., Cattoir F., Sullivan T. Electrodeposition of molybdenum from fused salts // Chem. Abstract. 1967. 66. P. 131–138.
  19. Senderoff. The metal molybdenum. Cleveland: Amer. Soc. Metals, 1968.
  20. Gurminder R.E., Cattoir F., Sullivan T. Molybdenum electrodeposition from fused chlorides // U.S. Bur. Mines. Report. Invest. № 6580.
  21. Филимонова Г.В., Морхов М.И. Электроосаждение молибдена из хлоридных расплавов // Тр. Всесоюзного ин-та хим. машиностроения. 1966. 51. С. 142.
  22. Барабошкин А.Н., Салтыкова Н.А., Таланова М.И. Структура сплошных осадков молибдена, полученных электролизом расплава KCl, K–MoCl // Тр. ин-та электрохимии УНЦ АН СССР. 1972. 18. С. 87.
  23. Mukherjee T.K., Cupta C.K. Molybdenum extraction from molybdenum sulfide // Met. Trans. 1974. № 5. P. 707–713.
  24. Stidhar R., Cupta C.K., Sundaram S.V. Nonaqueons media and molten salts. India, Hyderabud, 1978.
  25. Pini G., Ponzano R. La deposition de molibdene par electrolyse de sels faunds // Oberflachesuisse. 1977. 18. P. 97.
  26. Валеев З.И., Барабошкин А.Н. Электроосаждение молибдена из хлоридных расплавов // Высокочистые вещества. 1995. № 1. С. 66.
  27. Валеев З.И., Есина Н.О., Исаев В.А. Электроосаждение молибдена из хлоридных расплавов // В сб. Тезисы докл. ХII Россий. конф. по физ. химии и электрохимии расплавов и твердых электролитов. Нальчик, 2001. I. С. 223.
  28. Валеев З.И., Барабошкин А.Н., Мартемьянова З.С. Влияние очистки расплава от кислородных примесей на структуру и пластические свойства электроосажденного молибдена // Электрохимия. 1986. 22. С. 9.
  29. Барабошкин А.Н., Есина Н.О., Таланова М.И. Влияние кислородсодержащих примесей на скорость роста и растворение граней монокристаллов молибдена // Высокочистые вещества. 1988. № 5. С. 206.
  30. Topor D.C., Selman J.R. Electrodeposition of molybdenum from ftoride melts // J. Electrochem. Soc. 1988. 135. P. 384.
  31. Stern K.H. Potentiometric studies of same oxyanions in molten fluorides // J. Electrochem. Soc. 1989. 136. P. 439.
  32. Барабошкин А.Н., Салтыкова Н.А., Семенов Б.Г. Электроосаждение вольфрама и его сплавов из фторидных расплавов // Тр. ин-та электрохимии УНЦ АН СССР. 1976. 24. С. 28.
  33. Салтыкова Н.А., Барабошкин А.Н., Семенов Б.Г. О причинах нестабильности электроосаждения молибдена из фторидных расплавов // Тр. ин-та электрохимии УНЦ АН СССР. 1976. № 24. С. 32.
  34. Senderoff S., Mellors G.W. Electrodeposition of Coherent Deposits of Refractory Metals. VI. Mechanism for the deposition of molybdenum from a fluoride melt // J. Electrochem. Soc. 1967. 114. P. 586.
  35. Малышев В.В. Теоретические основы и практическая реализация электроосаждения молибдена в ионных расплавах // Киев: Теоретические основы химической технологии. 2007. 41. № 3. С. 302–318.

Дополнительные файлы


© Е.В. Никитина, А.В. Кузнецова, К.Е. Селиверстов, 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».