Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. Учебное пособие для вузов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 29 30 31 32 33 34 35... 214 215 216
|
|
|
|
Рис. 24. Схема развития процесса восстановления \\Ю3 водородом в насыпанном слое высотой 20...50 мм при 800 °С Появление слоев легко понять, если учесть, что концентрация паров воды на границе слоев близка к равновесной, поскольку константы равновесия реакций восстановления имеют малые значения. Рассчитанные значения энергии активации для трех стадий восстановления имеют следующие значения: I.У/03 У/02,72 72,24 кДж/моль; II.\Ю2 72 -.\Ю2-40,2 кДж/моль; III.\Ш2-.У/97,86 кДж/моль. 2.3. Механизм восстановления оксидов газообразными восстановителями Современные представления о механизме восстановления оксидов металлов газообразными восстановителями (Н2 и СО), основанные на адсорб-ционно-автокаталитической теории, дают следующую последовательность основных элементарных актов гетерогенной топохимической реакции, т.е. реакции, сопровождающейся превращениями в твердом состоянии, когда исходное твердое тело с одной кристаллической решеткой исчезает и образуется твердый продукт с другой кристаллической решеткой: -адсорбция газа-восстановителя (Н2, СО) на поверхности оксида, при которой происходит активирование молекул газа восстановителя за счет воздействия на них силового поля кристаллической решетки оксида, приводящего к деформации молекул адсорбированного газа, созданию активных комплексов, отрыва от них отдельных атомов или их групп, и т.д.; -отдача электронов от атомов адсорбированного восстановителя в решетку оксида путем заполнения электронных вакансий в последней с образованием положительных ионов восстановителя: Н2 2ё = 2Н+; -отрыв аниона кислорода от поверхности кристалла оксида на энергетически наиболее выгодных (дефектных) местах с образованием Н20(С02); -десорбция Н20(С02); -зарождение кристаллов новой фазы, когда ионы металла, освобождающиеся при удалении кислорода с поверхности оксида частично расходуются на образование и достройку кристаллов металла с присоединением электронов, и частично диффундируют вглубь решетки низшего оксида (располагающегося на контакте с образующимся наружным слоем металла) и восстанавливают глубже расположенные высшие и промежуточные оксиды до низшего оксида. Одновременно происходит встречная диффузия ионов кислорода внутри решетки оксидной фазы к ее наружным поверхностям. Зарождение кристаллов новой фазы в результате кристаллохими-ческой перестройки исходной оксидной фазы по мере ее пересыщения ионами металла, требует преодоления определенного энергетического барьера, что проявляется в замедленном развитии процесса, в его начальном "инкубационном" периоде. После образования достаточного количества металлической фазы она действует автокаталитически и процесс ускоряется. При повышенных температурах ( 800 °С), когда внешняя диффузия газов, адсорбция восстановителя, десорбция газовых продуктов реакции проходят с достаточной скоростью, процессы диффузии ионов через слои твердых продуктов реакции и внутри кристаллов оксидных фаз могут лимитировать суммарную скорость всего процесса. При восстановлении оксидов углеродом (углем) процесс осуществляется путем одновременного протекания двух реакций: 1. МеО + СО-Ме + С02; 2. С02 + С 2СО. При температурах 900... 1000 °С лимитирующим звеном является реакция 2, а выше 1000°С лимитирующей становится реакция 1 с учетом реакционной диффузии ионов металла и кислорода. Важное влияние на скорость процесса восстановления оксидов водородом (СО) оказывает концентрация паров воды (С02) в реакционной зоне. Сильное замедляющее действие паров воды, не намного ниже равновесных, объясняется адсорбцией водяных паров на поверхности оксида, что уменьшает количество энергетически выгодных для восстановления мест и блокирует развитие реакции на поверхности. В силу ббльшей поляризуемости и деформируемости молекул Н20 и С02 их адсорбируемость выше Н2 и СО. Отсюда важное технологическое значение имеют меры, максимально снижающие концентрацию Н20(С02) в реакционной зоне: высокая скорость подачи и осушка водорода, наиболее дисперсная форма углерода и равномерное перемешивание с оксидом. 2.4. Факторы, определяющие размеры частиц порошка вольфрама при восстановлении Производственные наблюдения и исследования показали, что в зависимости от условий восстановления, как из крупнокристаллического, так и из мелкого порошка оксида вольфрама (У/03), можно получать и мелкие и
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 29 30 31 32 33 34 35... 214 215 216
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
