Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 238-243. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 238-243. 3С02газ + 6A1Fгаз —3C + 2ЛІРэгаз + 2АЬОз. (5) Полученный в результате организованного таким образом процесса продукт представляет собой композиционный материал с морфологией трубчатого кремния, покрытого нанокристаллическим графитом (рис. 4). Для анализа возможности монофторида алюминия восстанавливать другие, более ценные металлы, помимо кремния, с помощью программы HSC Chemistry мы выполнили термодинамический анализ реакции общего вида: По значениям энергии Гиббса реакции была оценена возможность протекания процессов. Результаты расчетов показали, что монофторид алюминия способен восстанавливать большинство металлов из их оксидов (рис. 5) за небольшим исключением: Mg (реагирует до 600 °С); Zr, Ba (до 1 000 °С); Be (до 500 °С); Ca (до 300 °С), H f (до 900 °С), Sr (до 700 °С) при более высоких температурах AG > 0, следовательно, реакция монофторида алюминия с их оксидами не протекает. Таким образом, перспективы технологии представляются выдающимися. Первые экспериментальные результаты по восстановлению оксидов ниобия и тантала подтверждают результаты расчетов, однако требуется дальнейшая отработка технологии. В частности, проведение экспериментов с оксидами тантала и ниобия в тех же операционных условиях, что и восстановление оксида кремния, привело к частичному, а не полному восстановлению оксидов (рис. 6), а также к их загрязнению оксидом алюминия. Рис. 4. СЭМ-изображение полученного композиционного материала MexOy + 3A1Fгаз —xMe + ЛІ 2 О 3 +AlF 3 . (6) -------Al ------- Be 400 600 600 1000 T, °C Рис. 5. Зависимости энергии Гиббса восстановления оксидов металлов (которые восстанавливаются частично в условиях газофазного синтеза) от температуры. Для остальных металлов таблицы Менделеева энергия Гиббса отрицательна во всем диапазоне температур © Кудякова В. С., 2025 241