Розробка електрохімічного метода синтезу тонкодисперсного порошку кобальта, призначенного для виробництва твердих сплавів

Автор(и)

  • Vadym Kovalenko Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000, Україна https://orcid.org/0000-0002-8012-6732
  • Valerii Kotok Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000, Україна https://orcid.org/0000-0001-8879-7189
  • Sergey Vlasov Національний гірничий університет пр. Яворницького, 19, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000, Україна https://orcid.org/0000-0002-5537-6342

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126928

Ключові слова:

амінокомплекс кобальту( 3), порошок кобальту, тверді сплави, дендрит

Анотація

Розроблено електрохімічний метод синтезу тонкодисперсного порошку кобальту, призначеного для виробництва твердих сплавів. Запропоновано введення аміаку в електроліт, доведено формування при цьому амінокомплексу Со(+3). Показано утворення при 100 А/дм2 ультрадисперсних 35–150 мкм частинок Со коралоподібної форми, які легко піддаються розмолу до сфероїдних складових. Визначена максимальну температуру електроліту – 30 °С, розраховано катодний вихід за струмом 39 % та питома витрата електроенергії 48 кВт∙год/кг

Біографії авторів

Vadym Kovalenko, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра аналітичної хімії та хімічної технології харчових добавок і косметичних засобів

Кафедра технології неорганічних речовин та технологій електрохімічних виробництв

Valerii Kotok, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра процесів і апаратів, та загальної хімічної технології

Кафедра технології неорганічних речовин та технологій електрохімічних виробництв

Sergey Vlasov, Національний гірничий університет пр. Яворницького, 19, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000

Доктор технічних наук, професор

Кафедра підземної розробки родовищ

Кафедра будівельного виробництва

Посилання

  1. Zhao, X., Ma, L., Yao, Y., Yang, M., Ding, Y., Shen, X. (2010). Electrochemical energy storage of Co powders in alkaline electrolyte. Electrochimica Acta, 55 (3), 1169–1174. doi: 10.1016/j.electacta.2009.10.012
  2. Chung, S.-R., Wang, K.-W., Perng, T.-P. (2006). Electrochemical Hydrogenation of Crystalline Co Powder. Journal of The Electrochemical Society, 153 (6), A1128. doi: 10.1149/1.2189978
  3. Li, J., Zhao, X., Du, W., Yang, M., Ma, L., Ding, Y., Shen, X. (2013). Effect of germanium on electrochemical performance of chain-like Co–P anode material for Ni/Co rechargeable batteries. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 23 (7), 2060–2065. doi: 10.1016/s1003-6326(13)62696-5
  4. Xu, H., Zhang, Z. J., Zhang, P., Cui, C. Y., Jin, T., Zhang, Z. F. (2017). Formation of nanograins in Ni-Co based superalloys compressed quasistatically at high temperature. Scripta Materialia, 136, 92–96. doi: 10.1016/j.scriptamat.2017.04.008
  5. Xue, F., Zenk, C. H., Freund, L. P., Hoelzel, M., Neumeier, S., Göken, M. (2018). Double minimum creep in the rafting regime of a single-crystal Co-base superalloy. Scripta Materialia, 142, 129–132. doi: 10.1016/j.scriptamat.2017.08.039
  6. Burmistr, M. V., Boiko, V. S., Lipko, E. O., Gerasimenko, K. O., Gomza, Y. P., Vesnin, R. L. et. al. (2014). Antifriction and Construction Materials Based on Modified Phenol-Formaldehyde Resins Reinforced with Mineral and Synthetic Fibrous Fillers. Mechanics of Composite Materials, 50 (2), 213–222. doi: 10.1007/s11029-014-9408-0
  7. Kotok, V., Kovalenko, V. (2017). The properties investigation of the faradaic supercapacitor electrode formed on foamed nickel substrate with polyvinyl alcohol using. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (12 (88)), 31–37. doi: 10.15587/1729-4061.2017.108839
  8. Vlasova, E., Кovalenko, V., Kotok, V., Vlasov, S. (2016). Research of the mechanism of formation and properties of tripolyphosphate coating on the steel basis. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (83)), 33–39. doi: 10.15587/1729-4061.2016.79559
  9. Kotok, V. A., Kovalenko, V. L., Kovalenko, P. V., Solovov, V. A., Deabate, S., Mehdi, A. et. al. (2017). Advanced electrochromic Ni(OH)2/PVA films formed by electrochemical template synthesis. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 12 (13), 3962–3977.
  10. Kotok, V., Kovalenko, V. (2017). The electrochemical cathodic template synthesis of nickel hydroxide thin films for electrochromic devices: role of temperature. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (86)), 28–34. doi: 10.15587/1729-4061.2017.97371
  11. Kotok, V., Kovalenko, V. (2017). Electrochromism of Ni(OH)2 films obtained by cathode template method with addition of Al, Zn, Co ions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (12 (87)), 38–43. doi: 10.15587/1729-4061.2017.103010
  12. Kotok, V., Kovalenko, V. (2018). Study of multilayered electrochromic platings based on nickel and cobalt hydroxides. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (12 (91)), 29–35. doi: 10.15587/1729-4061.2018.121679
  13. Fang, S., Shi, Z. S., Bai, Q., Jiang, J. Y., Wang, S. Y., Lin, J. G. (2016). An Investigation of Direct Powder Forging of Nickel Superalloy FGH96. Key Engineering Materials, 716, 793–799. doi: 10.4028/www.scientific.net/kem.716.793
  14. Bolokang, A. S., Phasha, M. J., Bhero, S. (2013). Comparison of metastable phases induced by heat treatment of unmilled and milled cobalt powders. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 36, 111–115. doi: 10.1016/j.ijrmhm.2012.08.001
  15. Freund, L. P., Giese, S., Schwimmer, D., Höppel, H. W., Neumeier, S., Göken, M. (2017). High temperature properties and fatigue strength of novel wrought γ/γ′ Co-base superalloys. Journal of Materials Research, 32 (24), 4475–4482. doi: 10.1557/jmr.2017.315
  16. Mudgal, D., Singh, S., Prakash, S. (2012). High Temperature Cyclic Oxidation Behavior of Ni and Co Based Superalloys. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, 11 (03), 211–219. doi: 10.4236/jmmce.2012.113017
  17. Prasad, N. E., Wanhill, R. J. H. (Eds.) (2017). Aerospace Materials and Material Technologies. Vol. 1: Aerospace Materials. Springer, 856. doi: 10.1007/978-981-10-2134-3
  18. Prasad, N. E., Wanhill, R. J. H. (Eds.) (2017). Aerospace Materials and Material Technologies. Vol. 2: Aerospace Material Technologies. Springer, 557. doi: 10.1007/978-981-10-2143-5
  19. Kovalenko, V., Kotok, V. (2017). Selective anodic treatment of W(WC)-based superalloy scrap. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (5 (85)), 53–58. doi: 10.15587/1729-4061.2017.91205
  20. Redden, L. D., Greaves, J. N. (1992). The technical and economic aspects of producing high-purity cobalt and nickel from superalloy scrap utilizing a double-membrane electrolytic cell. Hydrometallurgy, 29 (1-3), 547–565. doi: 10.1016/0304-386x(92)90032-u
  21. Liu, S., Xu, K., Wang, M. (2006). Preparation of Co powders for cemented carbides in China. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 24 (6), 405–412. doi: 10.1016/j.ijrmhm.2006.05.003
  22. Ha, G. H., Kim, B. K. (2002). Synthesis of ultrafine WC/Co powder by mechanochemical process. Powder Metallurgy, 45 (1), 29–32. doi: 10.1179/003258902225001506
  23. Yi, Z., Shao, G., Duan, X., Sun, P., Shi, X., Xiong, Z., Guo, J. (2005). Preparation of WC-Co powder by direct reduction and carbonization. China Particuology, 3 (5), 286–288. doi: 10.1016/s1672-2515(07)60203-6
  24. Sohn, H. Y., Zhang, Z., Deevi, S. C., PalDey, S. (2004). Chemical Vapor Synthesis of Ultraflne Fe-Co Powder. High Temperature Materials and Processes, 23 (5-6). doi: 10.1515/htmp.2004.23.5-6.329
  25. Gao, J. Z., Chun, Y., Niao, J., Yang, W., Guan, F., Quan, X. et. al. (2001). Preparation of Ultrafine Cobalt Powder by Chemical Reduction in Aqueous Solution. Chinese Chemical Letters, 12 (6).
  26. Li, Y., Lin, C., Cao, R. (2010). Study on nanometer ε-cobalt powder prepared by precipitation–hydrogen reduction in Co(II)–(NH4)2CO3–H2O system. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 28 (2), 270–273. doi: 10.1016/j.ijrmhm.2009.10.011
  27. Jović, V. D., Maksimović, V., Pavlović, M. G., Popov, K. I. (2005). Morphology, internal structure and growth mechanism of electrodeposited Ni and Co powders. Journal of Solid State Electrochemistry, 10 (6), 373–379. doi: 10.1007/s10008-005-0687-1
  28. Jović, V. D., Jović, B. M., Pavlović, M. G. (2006). Electrodeposition of Ni, Co and Ni–Co alloy powders. Electrochimica Acta, 51 (25), 5468–5477. doi: 10.1016/j.electacta.2006.02.022
  29. Jović, V. D., Jović, B. M., Maksimović, V., Pavlović, M. G. (2007). Electrodeposition and morphology of Ni, Co and Ni–Co alloy powders. Electrochimica Acta, 52 (12), 4254–4263. doi: 10.1016/j.electacta.2006.12.003
  30. Kovalenko, V., Kotok, V., Vlasov, S. (2018). Definition of synthesis parameters of ultrafine nickel powder by direct electrolysis for application of a superalloy production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (6 (91)), 27–33. doi: 10.15587/1729-4061.2018.121595

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-03-26

Як цитувати

Kovalenko, V., Kotok, V., & Vlasov, S. (2018). Розробка електрохімічного метода синтезу тонкодисперсного порошку кобальта, призначенного для виробництва твердих сплавів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(6 (92), 41–47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126928

Номер

Том 2 № 6 (92) (2018): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Vadym Kovalenko, Valerii Kotok, Sergey Vlasov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.