Исследование физических свойств электроэрозионного порошкового молибдена, полученного в водной среде

Целью настоящего исследования являлось получение молибденового порошка путем переработки отходов молибдена электроэрозионным диспергированием в дистиллированной воде, а также исследование морфологии и гранулометрического размера частиц полученного порошка.

Методы. Отходы молибдена перерабатывали в порошок на экспериментальной установке электроэрозионного диспергирования в дистиллированной воде. Исследование морфологии и гранулометрического размера частиц полученного электроэрозионного молибденового порошка проводили с использованием современного оборудования и дополняющих друг друга методов физического материаловедения: грансостав и результаты дисперсионного анализа среднего размера частиц (лазерный анализатор размеров частиц Analysette 22 NanoTec); форма и состояние поверхности частиц (растровый электронный микроскоп (РЭМ) Quanta 200 FEG).

Результаты изучения физических свойств порошкового материала, полученного на экспериментальной установке электродиспергированием отходов молибдена в водной среде, говорят о  высокой эффективности и экономичности технологии электродиспергирования, которая обеспечивает получение молибденового порошка со сферической формой частиц, который не уступает по своим характеристикам промышленно используемым порошкам. Экспериментально установлены следующие характеристики молибденового порошка, полученного электродиспергированием отходов молибдена:  форма частиц молибденового электроэрозионного порошка сферическая, мелкие частицы порошка молибдена образуют агломеры; размеры частиц порошкового молибдена от 0,25 до 100 мкм;  средний объемный диаметр 38,7 мкм; удельная площадь поверхности 0,09 м²/г.

Заключение. Проведенные исследования по получению порошкового молибдена из отходов молибдена путем электроэрозионного диспергирования позволят осуществить повторное использование в различных отраслях такого дорогостоящего и трудно добываемого металла, как молибден. 

1. Зеликман А. Н. Молибден. М.: Металлургия, 1970. 440 с.

2. Фомин М. С. Производство и применение порошка молибдена: оценка, тенденции и прогнозы // Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения: труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Новокузнецк: Сиб. гос. индустриальный ун-т, 2016. С. 356–359.

3. Характеристики и свойства электровзрывных нанопорошков молибдена и вольфрама / А. П. Ильин, О. Б. Назаренко, Д. В. Тихонов, Л. О. Толбанова // Перспективные материалы. 2010. № 2. С. 11–18.

4. Макаров Ф. В., Гузеев В. В., Гузеева Т. И. Исследование процесса переработки отходов молибдена оксидно-фторидным методом // Химическая промышленность сегодня. 2010. № 5. С. 25–31.

5. Дворник М. И., Михайленко Е. А. Изменение состава порошков твердого сплава при электроэрозионном диспергировании в насыпном слое // Упрочняющие технологии и покрытия. 2019. Т. 15, № 10 (178). С. 478–480.

6. Соловьев В. В., Коновалов С. В., Крюкова Е. Д. Изучение формирования порошковых материалов при использовании электродов из алюминиевого и титанового сплавов методом электроэрозионного диспергирования // Ползуновский вестник. 2019. № 2. С. 119– 122.

7. Агеев Е. В., Агеева Е. В., Хорьякова Н. М. Электрокорунд: способы получения. Курск: Университетская книга, 2022. 146 с.

8. Агеев Е. В., Агеева Е. В., Хорьякова Н. М. Электрокорунд: применение в промышленности. Курск: Университетская книга, 2022. 146 с.

9. Агеева Е. В., Хорьякова Н. М., Сысоев А. А. Электроэрозионные порошки стали марки 12Х17, полученные в керосине: монография. Курск: Университетская книга, 2020. 166 с.

10. Агеев Е. В., Хорьякова Н. М. Псевдосплавы ВНЖ: получение, применение, переработка. Курск: Университетская книга, 2020. 176 с.

11. Агарков Н. С., Садова К. В., Хорьякова Н. М. Определение текучести электроэрозионного молибденового порошка, полученного в воде // Современные проблемы и направления развития металловедения и термической обработки металлов и сплавов: сборник научных статей 3-й Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика А. А. Байкова. Курск: Университетская книга, 2022. С. 13–16.

12. Агарков Н. С., Садова К. В., Хорьякова Н. М. Определение насыпной плотности электроэрозионного молибденового порошка, полученного в воде // Современные проблемы и направления развития металловедения и термической обработки металлов и сплавов: сборник научных статей 3-й Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика А. А. Байкова. Курск: Университетская книга, 2022. С. 16–21.

13. Агарков Н. С., Садова К. В., Хорьякова Н. М. Материальный баланс процесса электроэрозионного диспергирования отходов молибдена // Юность и Знания – Гарантия Успеха – 2022: сборник научных статей 9-й Международной молодежной научной конференции. Курск: Университетская книга, 2022. С. 96–100.

14. Жаропрочные никелевые сплавы ЖС6У: получение, применение, переработка / Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, И. П. Емельянов, Н. М. Хорьякова. Курск: Университетская книга, 2022. 235 с.

15. Хорьякова Н. М., Агеева Е. В., Садова К. В. Физические и химические свойства вторичной порошковой бериллиевой бронзы БрБ2, полученной электроэрозией в воде // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022. Т. 12, № 3. С. 8–22.

16. Ageev E. V., Ageevа E. V., Horyakova N. M. Investigation of the elemental composition of the WNF-95 sintered powder alloy obtained by the electroerosive dispersion of waste in a carbon-containing liquid // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 1001, no. 012016. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1001/1/012016.

17. Study of the fractional composition of electroerosive powder materials of the tungsten nickel iron alloy obtained in lighting kerosene / E. V. Ageev, N. M. Horakova, S. V. Pikalov, M. S. Korolev, V. O. Podanov // International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment: Mechanical Engineering and Materials Science (ICMTMTE 2020). 2020. Vol. 329, no. 02013.

18. X-Ray methods for studying the surface of powder obtained by electroerosion dispersion of the waste of W–Ni–Fe 95 pseudoalloy in kerosene / E. V. Ageev, E. V. Ageev, N. M. Khoryakova // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2021. Vol. 15, no. 4. P. 723–727.

19. Ageevа E. V., Khorуakova N. M. Study of electrodeposited copper coatings obtained with the addition of electroerosion-copper nanoparticles // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2021. Vol. 15, no. 5. P. 999–1003.

20. Исследование пористости сплава ВНЖ, спеченного из электроэрозионных порошков, полученных в воде / Е. В. Агеев, Н. М. Хорьякова, Е. П. Новиков, М. С. Королев // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. № 7 (254). С. 32–35.

21. Патент 2449859 Рос. Федерация, МПК В22F 9/14, В23Н 1/02, В82Y 40/00. Установка для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов / Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А., Аниканов В. И. № 2010104316/02; заявл. 08.02.2010; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13.