COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF REFRACTORY COMPOUNDS SYNTHESIS METHODS

Keywords: synthesis methods, refractory compounds, kinetic mechanism of reactions, classification, indicators, technologies

Abstract

Based on the analysis of classifications of methods for synthesis of refractory com-pounds given in the literature and compliance with the principles of adequacy of starting components and type of chemical reactions (kinetic mechanism – a certain number and sequence of reaction stages), classification of methods for synthesis of these compounds is proposed. It includes six methods: direct synthesis of elements; synthesis from solutions in melts; metallothermic reduction of metal oxides; reduction of oxides and other compounds by non-metals and their compounds; gas phase synthesis; electrolysis of melts and solutions in melts (high-temperature electrochemical synthesis). The essence, advantages and disadvantages of each method are singled out. Each synthesis method is reflected in the main indicators of technologies and characteristics of synthesized compounds: the presence of inexpensive and affordable components, simplicity of equipment and technologies, control of the synthesis process, large scale, process continuity, finished products, single crystals, accurate compound composition, purity, high yield and simplicity product department, application in industry. The main indicators of the existing methods of realization of synthesis methods are given, namely: initial components, synthesis temperature, atmosphere in the cell, process duration. The main advantages of direct synthesis from elements are the possibility of obtaining large quantities of refractory compounds and the short duration of the process, and the disadvantage is the difficulty in obtaining the exact composition of the compound. The main advantages of synthesis from solutions in melts are the simplicity of the synthesis process and the possibility of obtaining compounds of a certain contribution, and the disadvantages – low product yield and cost of expensive solvents.

References

1. Лобода П., Федорчук В., Кисла Г., Сисоєв М. Матеріалознавство тугоплавких металів та сполук : навчальний поcібник. Центр навчальної літератури, 2017. 320 с. ISBN 978-617-673-667-7.
2. Бірюкович Л.О. Кристалохімія тугоплавких сполук : навчальний посібник. Київ : НТУУ «КПІ», 2016. 112 с.
3. Андриевский Р.А. Тугоплавкие соединения: новые подходы и результаты. Успехи физических наук. 2017. Т. 187, № 3. С. 296–310.
4. Геворкян Е.С. Семченко Г.Д., Тимофеєва Л.А. Нові матеріали та технології їх отримання : підручник. Харків : УкрДУЗТ, 2015. 341 с.
5. Malyshev V.V., Kushkhov H.В., Shapoval V.I. High-temperature electrochemical synthesis of carbides, silicides, and borides of VI-B group metals in ionic melts. J. Appl. Electro-chemistry. 2002. Vol. 32. No. 5. P. 573–579.
6. Шаповал В.И., Малышев В.В., Новоселова И.А., Кушхов Х.Б. Современные проблемы высокотемпературного электрохимического синтеза соединений переходных металлов IV–VI А групп. Успехи химии. 1995. Т. 64. № 2. С. 133–141.
7. Малышев В.В., Кушхов Х.Б. Успехи высокотемпературного электрохимического синтеза в ионных расплавах на рубеже веков. Журнал общей химии. 2004. Т. 74. Вып. 8. С. 1233–1240.
8. Malyshev V.V., Novosyolova I.A., Shapoval V.I. HTES of refractory metal-nonmetal compounds in ionic melts. Molten Salts Bulletin. 1997. No. 63. P. 2–8.
9. Жигуц Ю.Ю., Похмурський В.І., Скиба Ю.Ю., Легета Я.П. Матеріали, синтезовані металотермією і СВС-процесами. Науковий вісник Ужгородського університету. Серія: Фізика. 2004. Вип. 16. С. 93–103.
10. Соболев Б.М., Куриный В.В., Марьин С.Б. Основы технологии получения металлов и сплавов : учебное пособие. Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2014. 168 с. ISBN 978-5-7765-1111-0.
11. Родзевич А.П. Физико-химические методы металлургических процессов : учебное пособие. Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2010. 298 с. ISBN 978-5-98298-000-0.
12. Алымов М.И. Порошковая металлургия нанокристаллических материалов. Москва : Наука, 2007. 169 с. ISBN 978-5-02-034110-4.
13. Поленов Ю.В., Лукин М.В., Егорова Е.В. Физико-химические основы нанотехнологий : учебное пособие. Иваново, 2013. 196 с. ISBN 978-5-9616-0473-3.
14. Новоселова И.А., Малышев В.В., Шаповал В.И., Кушхов Х.Б., Девяткин С.В. Теоретические основы технологий высококтемпературного электрохимического синтеза в ионных расплавах. Теоретические основы химической технологии. 1997. Т. 31. № 3. С. 286–295.
15. Новоселова И.А., Кушхов Х.Б., Малышев В.В., Шаповал В.І. Теоретические основы и практическая реализация технологий ВЭС карбида вольфрама в ионных расплавах. Теоретические основы химической технологии. 2001. Т. 35. № 2. С. 185–198.
16. Малышев В.В. Теоретические основы и практическая реализация технологий ВЭС силицидов и боридов хрома, молибдена и вольфрама в ионных расплавах. Теоретические основы химической технологии. 2002. Т. 36. № 1. С. 75–88.
Published
2022-02-22
How to Cite
Malyshev, V., Gab, A., Shakhnin, D., Nesterenko, T., Rumyantsev, V., & Lichkonenko, N. (2022). COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF REFRACTORY COMPOUNDS SYNTHESIS METHODS. Scientific Journal "Metallurgy", (2), 35-43. https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-2-05

Most read articles by the same author(s)