techusguИзвестия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологииProceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology2223-1528Юго-Западный государственный университет10.21869/2223-1528-2024-14-1-19-29techusgu-219Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕMETALLURGY AND MATERIALS SCIENCEМеханические свойства и коррозионная стойкость горячепрессованных образцов из молибдата диспрозияMechanical Properties and Corrosion Resistance of Hot-Pressed Dysprosium Molybdate Sampleshttps://orcid.org/0000-0002-1790-5004ЕремееваЖ. В.EremeevaZ. V.

Еремеева Жанна Владимировна, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий

Ленинский проспект, д. 4, г. Москва 119049 

Zhanna V. Eremeeva, Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Professor of the Department of Powder Metallurgy and Functional Coatings

4 Leninsky Ave., Moscow 119049 

eremeeva-shanna@yandex.ruШарипзяноваГ. Х.SharipzyanovaG. H.

Шарипзянова Гюзель Харрясовна, кандидат технических наук, доцент, кафедра «Металлургия»

ул. Большая Семёновская, д. 38, г. Москва 107023 

Gyuzel Kh. Sharipzyanova, Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor, Department of Metallurgy

38 Bolshaya Semyonovskaya Str., Moscow 107023 

guzel@mtw.ruЛевинаВ. В.LevinaV. V.

Левина Вера Васильевна, доктор технических наук, профессор, кафедра функциональных наносистем и высокотемпературных материалов

Ленинский проспект, д. 4, г. Москва 119049 

Vera V. Levina, Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Department of Functional Nanosystems and High-Temperature Materials

4 Leninsky Ave., Moscow 119049 

vlevina@misis.ruНациональный исследовательский технологический университет «МИСиС»РоссияNational Research Technological University MISiSRussian FederationМосковский политехнический университетРоссияMoscow Polytechnic UniversityRussian Federation2024100420241411929Copyright © Еремеева Ж.В., Шарипзянова Г.Х., Левина В.В., 20242024Еремеева Ж.В., Шарипзянова Г.Х., Левина В.В.Eremeeva Z.V., Sharipzyanova G.H., Levina V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://techusgu.elpub.ru/jour/article/view/219

Целью данной работы было изучить особенности консолидации, используя метод горячего прессования заготовок из молибдата диспрозия, их механические свойства и коррозионную стойкость.

Методы

Методы. Были исследованы технологические и физические свойства механосинтезированного порошка молибдата диспрозия. Свойства и структуру полученного порошка молибдата диспрозия изучали методами химического и рентгенофазового анализов, методом сканирующей электронной микроскопии. Насыпную плотность порошка молибдата диспрозия исследовали по ГОСТ 19440-94. Текучесть порошка молибдата диспрозия определяли по ГОСТ 20899-75. Удельная поверхность молибдата диспрозия определялась при помощи анализатора удельной поверхности NOVA 1200e (США) по методу низкотемпературной адсорбции азота (БЭТ). Рентгенофазовый анализ механосинтезированного порошка молибдата диспрозия проводился на дифрактометре ДРОН-2.0. Было проведено горячее прессование порошка молибдата диспрозия при температуре 1400оС и давлениях 15, 25 и 35 МПа при выдержке под давлением 5 мин.

Результаты

Результаты. Определена прочность на изгиб горячепрессованных образцов из молибдата диспрозия, установлено, что наибольшее значение предела прочности на изгиб зафиксировано у данных образцов при давлении прессования 35 МПа и составляет 314 МПа. Изучена коррозионная стойкость горячепрессованных образцов из молибдата диспрозия в водном теплоносителе при температуре 100°С. Было зафиксировано, что масса образцов из механосинтезированного молибдата диспрозия в течение всего испытания на коррозионную стойкость в водном теплоносителе практически не изменяется.

Заключение

Заключение. Испытания на коррозионную стойкость показали отсутствие изменения массы образцов из молибдата диспрозия в течение 60 часов. Предел прочности на изгиб образцов из молибдата диспрозия, полученного горячим прессованием при давлении 35 Па, температуре 1400°С и времени выдержки под давлением 5 мин, составляет 314 МПа.

The purpose of this work was to study the consolidation features using hot pressing method of dysprosium molybdate billets and to study their mechanical properties and corrosion resistance.

Methods

Methods. The technological and physical properties of the mechanosynthesised dysprosium molybdate powder were investigated. Properties and structure of the obtained dysprosium molybdate powder were studied by methods of chemical and X-ray phase analyses and scanning electron microscopy. Bulk density of dysprosium molybdate powder was studied according to GOST 19440-94. Flowability of dysprosium molybdate powder was determined according to GOST 20899-75. The specific surface of dysprosium molybdate was determined using a specific surface analyser NOVA 1200e (USA) by the method of low-temperature nitrogen adsorption (BET). X-ray phase analysis of mechanosynthesised dysprosium molybdate powder was carried out on a diffractometer

Results

Results. The bending strength of hot-pressed dysprosium molybdate specimens was determined, it was found that the highest value of the bending strength was recorded for these specimens at a pressing pressure of 35 MPa and is 314 MPa. The corrosion resistance of hot-pressed dysprosium molybdate samples in aqueous coolant at a temperature of 100 °C was studied. It was recorded that the mass of the mechanosynthesised dysprosium molybdate specimens remained practically unchanged throughout the corrosion resistance test in aqueous coolant.

Conclusion

Conclusion. Tests on corrosion resistance have shown absence of change of mass of samples from dysprosium molybdate during 60 hours. The bending strength of samples from dysprosium molybdate obtained by hot pressing at pressure 35 Pa, temperature 1400 oÑ and time of holding under pressure 5 min is 314 MPa.

ультрадисперсный порошокмеханохимический синтезмолибдат диспрозияпорызернакоррозионная стойкостьultradisperse powdermechanochemical synthesisdysprosium molybdateporesgrainscorrosion resistanceReferencesХимия редких элементов. Соединения редкоземельных элементов. Молибдаты. Вольфраматы / [А. А. Евдокимов, В. А. Ефремов, В. К. Трунов и др.]; отв. ред. И. В. Тананаев, B. К. Трунов. М.: Наука, 1991. 266 с.Evdokimov A. A., Efremov V. A., Trunov V. K., eds. Khimiya redkikh elementov. Soedineniya redkozemel'nykh elementov. Molibdaty. Vol'framaty [Chemistry of rare elements. Compounds of rare earth elements. The molybdates. Tungstates]; ed. I. V. Tananaev, B. K. Trunov. Moscow, Nauka Publ., 1991. 266 p.Синтезы соединений редкоземельных элементов / В. А. Батырева, А. И. Герман, В. В. Серебрянников, Г. М. Якунина. Томск: Изд-во Томск. ун-та. 1986. Ч. 2. С. 35–40.Batyreva V. A., German A. I., Serebryannikov V. V., Yakunina G. M. Sintezy soedinenii redkozemel'nykh elementov [Syntheses of REE compounds]. Tomsk, Tomsk Univ. Publ., 1986, pt. 2, pp. 35–40.Особенности фазовых переходов в монокристаллах Eu2(MoO4)3 при термобарических воздействиях / И. М. Шмытько, Е. А. Кудренко, В. В. Синицын, Б. С. Редькин, Е. Г. Понятовский // Письма в Журнал теоретической и экспериментальной физики. 2005. Т. 82, № 7. С. 462–463.Shmytko I. M., Kudrenko E. A., Sinitsyn V. V., Redkin B. S., Ponyatovsky E. G. Features of phase transitions in single crystals Eu2(MoO4)3 under thermobaric influences. JETF Letters, 2005, vol. 82, no. 7, pp. 409–412.Трунов В. К., Ефремов В. А., Великодный Ю. А. Кристаллохимия и свойства двойных молибдатов и вольфраматов / отв. ред. Ю. И. Смолин. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1986. 172 с.Trunov V. K., Efremov V. A., Velikodny Yu. A. Kristallokhimiya i svoistva dvoinykh molibdatov i vol'framatov [Crystal chemistry and properties of double molybdates and tungstates]. Leningrad, Nauka Publ., Leningrad. otd-nie, 1986, pp. 133–135.Кожевникова Н. М., Мохосоев М. В. Тройные молибдаты // Журнал неорганической химии. 1992. Т. 37, № 11. С. 2395–3401.Kozhevnikova N. M., Mokhosoev M. V. Troinye molibdaty [Triple molybdates]. Zhurnal neorganicheskoi khimii = Journal of Non-organic Chemistry, 1992, vol. 37, no. 11, pp. 2395–3401.Фторид-молибдаты некоторых лантаноидов типа LnMoО4F / И. М. Звездина, Т. И. Балькина, Л. H. Комиссарова, Г. Я. Пушкина, Ф. М. Спиридонов, В. М. Шацкий // Координационная химия. 1985. Т. 11, вып. 8. С. 1074–1076.Zvezdina I. M., Balkina T. I., Komissarova J. H., Pushkina G. Ya., Spiridonov F. M., Shatsky V. M. Ftorid-molibdaty nekotorykh lantanoidov tipa LnMoO4F [Ftoride - molybdates of some lanthanides of the LnMoO4F type]. Koordinatsionnaya khimiya = Coordination Chemistry, 1985, vol. 11, no. 8, pp. 1074– 1076.In situ pressure-induced solid-state amorphization in Sm2(MoO4)3, Eu2(MoO4)3 and Gd2(MoO4)3 crystals: chemical decomposition scenario / V. Dmitriev, V. Sinisyn, R. Dilanyan, D. Machon, A. Kuznetsov, E. Ponyatovsky, G. Lucazeau, H. H. P. Weber // J. of Phys. And Chem. Solids. 2003. Vol. 64. P. 307–312.Dmitriev V., Sinisyn V., Dilanyan R., Machon D., Kuznetsov A., Ponyatovsky E., Lucazeau G., Weber H. H. P. In situ pressure-induced solid-state amorphization in Sm2(MoO4)3, Eu2(MoO4)3 and Gd2(MoO4)3 crystals: chemical decomposition scenario. J. of Phys. And Chem. Solids, 2003, vol. 64, рр. 307–312.Ferroelectric perovskite nanopowders obtained by mechanochemical synthesis / I. Szafraniak-Wiza, B. Hilczer, E. Talik, A. Pietraszko, B. Malic // Processing and Application of Ceramics. 2010. No. 4. P. 99–106.Szafraniak-Wiza I., Hilczer B., Talik E., Pietraszko A., Malic B. Ferroelectric perovskite nanopowders obtained by mechanochemical synthesis. Processing and Application of Ceramics, 2010, no. 4, pp. 99–106.Shi F., Meng J., Ren Y. Semiconductor to metal transition in Ln2MoО9 compounds // Mat. Res. Bull. 1995. Vol. 30, no. 10. P. 1285–1291.Shi F., Meng J., Ren Y. Semiconductor to metal transition in Ln2MoО9 compounds. Mat. Res. Bull., 1995, vol. 30, no. 10, pp. 1285–1291.Структурные аспекты твердофазной аморфизации в монокристаллах Eu2(MoO4)3 / И. М. Шмытько, Е. А. Кудренко, В. В. Синицын, Б. С. Редькин, Е. Г. Понятовский // Физика твердого тела. 2007. Т. 49, № 5. С. 891.Shmytko I. M., Kudrenko E. A., Sinitsyn V. V., Redkin B. S., Ponyatovsky E. G. Structural aspects of solid-phase amorphization in Eu2(MoO4)3 single crystals. Physics of the Solid State, 2007, vol. 49, no. 5, pp. 941–948.Полиморфизм и структура монокристаллов Nd2MoO6 / А. М. Антипин, Н. И. Сорокина, О. А. Алексеева, А. П. Дудка, Д. Ю. Чернышов, В. И. Воронкова // Кристаллография. 2017. Т. 62, № 4. С. 551–558.Antipin A. M., Sorokina N. I., Alekseeva O. A., Dudka A. P., Chernyshov D. Y., Voronkova V. I. Polimorfizm i struktura monokristallov Nd2MoO6 [Polymorphism and structure of Nd2MoO6 single crystals]. Kristallografiya = Crystallography, 2017, vol. 62, no. 4, pp. 551–558.Фазовые равновесия и кристаллическая структура фаз в системах Ln2(MoO4)3-Hf(MoO4)2 (Ln=La-Lu, Y, Sc) / Е. Ю. Бадмаева, Ю. Л. Тушинова, Б. Г. Базаров, С. Ф. Солодовников, Ж. Г. Базарова // Вестник Бурятского государственного университета. Серия 1: Химия. 2004. Вып. 1. С. 21–27.Badmaeva E. Yu., Tushinova Yu. L., Bazarov B. G., Solodovnikov S. F., Bazarova Zh. G. Fazovye ravnovesiya i kristallicheskaya struktura faz v sistemakh Ln2(MoO4)3-Hf(MoO4)2 (Ln=La-Lu, Y, Sc) [Process and crystal structure phase in the system Ln2(MoO4)3-Hf(MoO4)2]. Vestnik Buryatskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 1: Khimiya = Bulletin of the BSU. Series 1: Chemistry, 2004, no. 1, pp. 21– 27.Фазовый переход в новых кислород-ионных проводниках на основе молибдата лантата La2Mo2О9 / З. С. Хадашева, Н. У. Венсковский, М. Г. Сафроненко, Н. В. Голубко, Е. Д. Политова, С. Ю. Стефанович, А. А. Машковцева // Известия Российской академии наук. Серия физизическая. 2003. Т. 67, № 7. С. 972–974.Hadasheva Z. S., Venskovsky N. U., Safronenko M. G., Golubko N. V., Politova E. D., Stefanovich S. Yu., Mashkovtseva A. A. Fazovyi perekhod v novykh kislorod-ionnykh provodnikakh na osnove molibdata lantata La2Mo2O9 [Phase transition in new oxygen-ion conductors based on lanthanum molybdate La2Mo2)9]. Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Seriya fizicheskaya = Proceedings of the Russian Academy of Sciences. Physics Series, 2003, vol. 67, no. 7, pp. 972–974.Новые флюоритоподобные редкоземельные молибдаты со смешанной электронно-кислородной проводимостью / В. И. Воронкова, Е. П. Харитонова, И. А. Леонидов, М. В. Патракеев, О. Н. Леонидова, Д. А. Белов // Фундаментальные проблемы ионики твердого тела: 11 международное совещание. М.: Граница, 2012. С. 132.Voronkova V. I., Kharitonova E. P., Leonidov I. A., Patrakeev M. V., Leonidova O. N., Belov D. A. Novye flyuoritopodobnye redkozemel'nye molibdaty so smeshannoi elektronno-kislorodnoi provodimost'yu [New fluorite-like rare earth molybdates with mixed electron-oxygen conductivity]. Fundamental'nye problemy ioniki tverdogo tela. 11 Mezhdunarodnoe soveshchanie [Fundamental problems of solid state ionics. 11 International meeting]. Moscow, Graniza Publ., 2012. 132 p.Crystal structure of the oxygen conducting compound Nd5Mo3O16 / O. A. Alekseeva, A. B. Gagor, A. P. Pietraszko, N. I. Sorokina, N. B. Bolotina, V. V. Artemov, E. P. Kharitonova, V. I. Voronkova // Zlitschrift Kristallographi. 2012. Vol. 227, no. 12. P. 869–875.Alekseeva O. A., Gagor A. B., Pietraszko A. P., Sorokina N. I., Bolotina N. B., Artemov V. V., Kharitonova E. P., Voronkova V. I. Crystal structure of the oxygen conducting compound Nd5Mo3O16. Zlitschrift Kristallographie, 2012, vol. 227, no. 12, pp. 869–875.The crystal structure of a-La2Mo2O9 and the structural origin of the oxide ion migration pathway / I. R. Evans, J. A. K. Howard, J. S. O. Evans // Chem. Mater. 2005. Vol. 17. P. 4074–4077.Evans I. R., Howard J. A. K., Evans J. S. O. The crystal structure of a-La2Mo2O9 and the structural origin of the oxide ion migration pathway. Chemistry Materials, 2005, vol. 17, pp. 4074–4077.Эгертон Р. Ф. Физические принципы электронной микроскопии. Введение в просвечивающую, растровую и аналитическую электронную микроскопию. М.: Техносфера, 2010. 304 с.Egerton R. F. Fizicheskie printsipy elektronnoi mikroskopii. Vvedenie v prosvechivayushchuyu, rastrovuyu i analiticheskuyu elektronnuyu mikroskopiyu [Physical principles of electron microscopy. Introduction to transmission, scanning and analytical electron microscopy]. Moscow, Technosphera Publ., 2010. 304 p.Kurtz R., Paulmann C., Bismayer U. Real structure investigations at PbNd4Mo3O16 // HASYLAB Ann. Rep. 2004. Pt. 1. P. 12812.Kurtz R., Paulmann C., Bismayer U. Real structure investigations at PbNd4Mo3O16. HASYLAB Ann. Rep., 2004, pt. 1. P. 12812.Ravel B., Newville M. Data analysis for X-ray absorption spectroscopy using IFEFFIT // J. Synchrotron Rad. 2005. Vol. 12. Р. 537–541.Ravel B., M. Newville. Data analysis for X-ray absorption spectroscopy using IFEFFIT. J. Synchrotron Rad., 2005, vol. 12, pp. 537–541.Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2005. 416 с.Gusev A. I. Nanomaterialy, nanostruktury, nanotekhnologii [Nanomaterials, nanostructures, nanotechnology]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2005. 416 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.