Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

при восстановлении пентаоксида ниобия магнием в интервале температуры 600-680 °С при аналогичном давлении паров, позволяющем свести к минимуму влияние локального перегрева и диффузионных процессов, удельная поверхность полученного порошка достигала 80 м2 г-1 [12]. Длительность выдержки существенное влияние на удельную поверхность порошков оказала лишь при температуре 850 °С; в данном случае с увеличением выдержки с 1 до 4 ч удельная поверхность уменьшилась примерно на 28 % (см. рис. 1, а, зависимость 3). При восстановлении ниобата магния аномальный рост удельной поверхности при температуре 750 °С (см. рис. 1, б, зависимость 1) с увеличением длительности выдержки объясняется тем, что при выдержке в течение 2 и 4 ч оно было неполным. В порошке присутствовал оксид NbO. О росте степени восстановления можно судить также по изменению объёма пор в порошке с 0,051 до 0,073 см3 г-1 с увеличением длительности выдержки от 1 до 6 ч. Использование в качестве прекурсора ниобата с размерами частиц 0,13 мкм позволило сократить время, необходимое для полного восстановления, до 1ч. Изотермы адсорбции — десорбции кальциетермических порошков соответствуют типу IV по классификации IUPAC, характерному для мезопористых веществ, которые представляют собой неупорядоченные агрегаты пластинчатых частиц, образующих поры щелевидной формы. Зависимости суммарной поверхности пор (Sn) от их среднего диаметра (dn) приведены на рис. 2. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 140-144. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 140-144. Рис. 2. Зависимость суммарной поверхности пор от их среднего диаметра для порошков, полученных восстановлением: а — Nb 2 Os, б — Mg4Nb2O9 (размер частиц 2,8 мкм). Удельная поверхность, м2 г-1: а: 1 — 20; 2 — 13; 3 — 9,4; б: 1 — 61; 2 — 32; 3 — 13 Видно, что, как и у магниетермических порошков ниобия, общая поверхность порошков определяется поверхностью пор. При этом в удельную поверхность порошков, полученных восстановлением пентаоксида, существенный вклад вносят поры размером более 10 нм, а у порошков, полученных восстановлением ниобата, вклад таких пор незначителен. Распределение пор по размерам у порошков с разной удельной поверхностью приведено на рис. 3. Обращает на себя внимание существенное отличие в распределении пор по размерам в порошках из пентаоксида и ниобата. Видно, что уменьшение удельной поверхности порошков из Mg 2 Nb 2 O 9 обусловлено увеличением доли пор с размерами более 10 нм, при этом распределение пор в порошке, полученном восстановлением при 800 °С с выдержкой 6 ч (см. рис. 3, б, кривая 4), становится таким же, как в порошках, полученных восстановлением пентаоксида (см. рис. 3, а). 1 2 3 4 5 6 78910 20 30 40 dn, нм 1 2 3 4 S 6 7 8910 20 30 40 dn, нм а б Рис. 3. Распределение пор по размерам в порошках ниобия, полученных восстановлением Nb 2 Os (а) и M g4Nb2O9 (б) (размер частиц 2,8 мкм) парами магния (1) и кальция (2-4). Удельная поверхность, м2 г-1: а: 1 — 20; 2 — 13; 3 — 9,4; б: 1 — 73; 2 — 61; 3 — 32; 4 — 13 © Орлов В. М., Крыжанов М. В., 2023 142