Плазменно-электролитное получение порошка оксида титана

, , ,
https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-6-75-84
 75-84 стр.
Работа посвящена исследованию плазменно-электролитного процесса реализуемого в условиях катодной полярности активного металлического электрода и его погружении в электролит для получения микро- и наночастиц оксида титана, а также частиц титана размером до 10 мкм, покрытых оксидом титана. Установлено влияние два режима горения разряда, отличающихся тепловыделением и концентрации раствора электролита на распределение частиц по размерам. Повышение напряжения может приводить к горению разряда в дуговом режиме за счет термоэмиссиии электронов и интенсивного нагрева катода-титана. Это в свою очередь приводит к образованию частиц титана размером до 10 мкм, поверхность которых окислена. Установлено что горение разряда в режиме с меньшим тепловыделением приводит к формиро-ванию частиц оксида титана размером менее 1 мкм. Данные порошки можно использовать в аддитивном производстве, порошковой металлургии и в качестве добавок в композиционных материалах.
Ключевые слова:
плазменно-электролитный процесс, электрический разряд, электролит, тепловыделение, наночастицы, титан, оксида титана
Кашапов Р.Н.
Кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Казанский (Приволжский) федеральный университет, кафедра «Биомедицинской инженерии и управления инновациями», НИЛ Плазмохимическое получение функциональных материалов, Россия
Кашапов Н.Ф.
Доктор технических наук, профессор, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Россия
Кашапов Л.Н.
Старший научный сотрудник, Казанский (Приволжский) федеральный университет, кафедра «Биомедицинской инженерии и управления инновациями», НИЛ Плазмохимическое получение функциональных материалов, Россия
Клюев С.В.
Доктор технических наук, доцент, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия
[1] Bao B., Wang Z., Thushara D., Liyanage A., Gunawardena S., Yang Z. et al. Recent advances in microfluidics-based chromatography – a mini review // Separations. 2021. № 8. P. 3.
[2] Lopez D.A., Green A., Bell D.S. What is on your HPLC particle? A look at stationary phase chemistry synthesis // LC/GC North America. 2020. № 38. P. 488 – 493.
[3] Fekete S., Murisier A., Losacco G.L., Lawhorn J., Godinho J.M., Ritchie H. et al. Using 1.5 mm internal diameter columns for optimal compatibility with current liquid chromatographic systems // Journal of Chromatography. 2021. № 1650. P. 462258.
[4] Szabolcs F., Erzsébet O., Jenő F. Fast liquid chromatography: The domination of core-shell and very fine particles // Journal of Chromatography. March 9, 2012. Vol. 1228. P. 57 – 71.
[5] Bell D.S. New liquid chromatography columns and accessories // LC/GC North America. 2019. № 37. P. 232 – 243.
[6] Blumberg L.M. Column length is a structure-independent measure of solvent consumption in liquid chromatography // Journal of Chromatography. 2022. № 1662. P. 462727.
[7] Recent developments in LC column technology, Supplement to LC/GC North America 38. 2020. № s6.
[8] Xuan Q.Q.H., Zhang K., Chen X., Ding Y., Feng S., Xu Q. Core-shell silica particles with dendritic pore channels impregnated with zeolite imidazolate framework-8 for high performance liquid chromatography separation // Journal of Chromatography. 2017. № 1505. P. 63 – 68.
[9] Richar Hayes, Adham Ahmed, Tony Edge, Haifei Zhang. Core-shell particles: Preparation, fundamentals and applications in high performance liquid chromatography // Journal of Chromatography. 29 August 2014. Vol. 1357. P. 36 – 52.
[10] Kashapov L., Kashapov N., Kashapov R. Research of the impact acidity of electrolytic cathode on the course of the plasma-electrolytic process // Journal of Physics: Conference Series. 2013. № 479. Issue 1. P. 012011.
[11] Denisov D., Kashapov N., Kashapov R. The appearance of shock waves in the plasma electrolytic processing // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 26 июнь 2015. № 86. Issue 1. P. 012005.
[12] Kashapov R., Kashapov N., Kashapov L. Investigations of the growth of the vapor-air shell of a gas discharge with a liquid electrolytic cathode of sodium hydroxide solution //Journal of Physics Conference Series. November 2017. № 927 (1). P. 012085.
[13] Kashapov R., Kashapov N., Kashapov L. Research of plasma-electrolyte discharge in the processes of obtaining metallic powders // Journal of Physics Conference Series. November 2017. № 927 (1). P. 012086.
[14] Kashapov N., Kashapov R., Kashapov L. Influence of the electrolytic cathode temperature on the self-sustaining mechanism of plasma-electrolyte discharge. September 2018 // Journal of Physics D Applied Physics. № 51 (49).
[15] Tanabe I., Ozaki Y. Far- and deep-ultraviolet spectroscopic investigations for titanium dioxide: electronic absorption, Rayleigh scattering, and Raman spectroscopy // J. Mater. Chem. C. 2016. № 4. P. 7706.
Кашапов Р.Н., Кашапов Н.Ф., Кашапов Л.Н., Клюев С.В. Плазменно-электролитное получение порошка оксида титана // Строительные материалы и изделия. 2022. Том 5. № 6. С. 75 – 84. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-6-75-84