Механические свойства и коррозионная стойкость горячепрессованных образцов из молибдата диспрозия

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

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. 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. 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.

1. Химия 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Кожевникова Н. М., Мохосоев М. В. Тройные молибдаты // Журнал неорганической химии. 1992. Т. 37, № 11. С. 2395–3401.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. Shi F., Meng J., Ren Y. Semiconductor to metal transition in Ln2MoО9 compounds // Mat. Res. Bull. 1995. Vol. 30, no. 10. P. 1285–1291.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. Эгертон Р. Ф. Физические принципы электронной микроскопии. Введение в просвечивающую, растровую и аналитическую электронную микроскопию. М.: Техносфера, 2010. 304 с.

18. Kurtz R., Paulmann C., Bismayer U. Real structure investigations at PbNd4Mo3O16 // HASYLAB Ann. Rep. 2004. Pt. 1. P. 12812.

19. Ravel B., Newville M. Data analysis for X-ray absorption spectroscopy using IFEFFIT // J. Synchrotron Rad. 2005. Vol. 12. Р. 537–541.

20. Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2005. 416 с.