Арсенин К.И., Кузминский Е.В., Девяткин С.В.,Тараненко В.И., Антишко А.Н. Взаимодействие тетрафторбората калия с борным ангидридом при высоких температурах, ЖНХ, 1993, 38, 588-591.
Новоселова И.А., Малышев В.В., Шаповал В.И., Кушхов Х.Б., Девяткин С.В. Теоретические основы технологий ВТЭС в ионных расплавах, Теоретические основы химической технологии, 1997, 31, 3, 286-295.
Кузнецов С.А., Кузнецова С.В., Беляевский А.Т., Девяткин С.В., Каптаи Д. Катодные процессы при электрохимическом синтезе боридов ниобия в хлоридно-фторидных расплавах, Электрохимия, 1998, 34, 5, 520-527.
Тараненко В.И., Девяткин С.В , Шаповал В.И.: Высокотемпературный электрохимический синтез диборидов Hf и Nb из хлоридно-фторидных расплавов - Тез. докл. IV Всесоюзного совещания по проблемме "Электровосстановление поливалентных металлов в ионных расплавах", Тбилиси, 1990, 38-39.
Kaptay G., Devyatkin S.V., Berecz E.: Calculation of thermodynamic criteria of the electrochemical synthesis of transition metal diborides - Euchem Conference Molten Salts, Belgium, Abstracts, 1992, P-17.
Каптаи Д., Девяткин С.В., Берец Э.: Электрохимический синтез диборидов переходных металлов из расплавов – Тезисы докл. Х конф. По физ. химии и электрохимии ионных расплавов и тв. Электролитов, Екатеринбург, 1992, Т. II, 47-48.
Deviatkin S.V., Kaptay G., Shapoval V.I., Berecz E.: Electrochemical synthesis of transition metal diborides from molten salts, 183rd Meeting of the Electrochemical Society Inc., Hawaii, Abstracts, 1993, v. 93-1, 2044-2045.
Devyatkin S.V., Kaptay G., Berecz E.: High-Temperature Electrochemical Synthesis of TiB2 from Cryolite-Alumina Melts - 184rd Meeting of the Electrochemical Society Inc., San Francisco, Abstracts, 1994, v. 94-1, 2044-2045.
Kaptay G., Devyatkin S.V., Berecz E, Shapoval V.I., Malyshev V.V. Classification of technologies for high temperature electrochemical synthesis of metal-like refractory compounds from ionic melts, 47th Annual Meeting of the ISE, Balatonfured, 1996, L5d-3.
Devyatkin S.V., Kaptay G. Physicochemical and Electrochemical Bechaviour of Boron Oxide in Cryolite-Alumina Melts, EUCHEM Conference on Molten Salts, Smolenice, 1996, Abstracts, A-30.
Shapoval V.I., Zarutskii I.V., Lugovoi V.P., Devyatkin S.V., Kuznetcov C.A., Kaptay G. Deposition of titanium, zirconium, and hafnium diboride coatings by high-temperature electrochemical syntesis from chloro-fluoride melts, Refracrory Metals in Molten Salts, ed. D.H. Kerridge and E.G. Polyakov, Kluver Academic Publishers, 1998, 73-80.
DevyatkinS.V., Kaptay G., Boutellion J., Poignet J.-C.,Chemical and electrochemical behaviour of titanium oxide and complexes in cryolite-alumina melts, Molten Salts 1998, Porquerolles, France, A26.
Devyatkin S.V. Chemical and electrochemical behavior of titanium diboride in cryolite-alumina melt and molten aluminium, Book of Abstracts 13th International Symposium on boron, Borides and Related Compounds, Dinard, France, September 5-10 1999, O34.
АНОТАЦІЇ
Дев'яткін С.В. Високотемпературний електрохімічний синтез боридів перехідних металів з іонних розплавів. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.05 – електрохімія. – Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ, 2002.
Дисертація присвячена вивченню процесів електрохімічного синтезу диборидів перехідних металів з хлоридно-фторидних і кріолітно-глиноземних розплавів. Виведений термодинамічний критерій можливості високотемпературного електрохімічного синтезу. На основі вольтамперних досліджень визначені умови електрохімічного синтезу диборидів титану, цирконію, гафнію, ніобію і танталу з хлоридно-фторидних розплавів. Електролізом отримані покриття диборидів титану, цирконію, гафнію, ніобію і танталу на нікелі, молібдені, вольфрамі з хлоридно-фторидних розплавів. Досліджена хімічна та електрохімічна поведінка оксидів бору, титану та їх оксидних комплексів у розплавленому кріоліті і на межі з вуглецевими матеріалами. Показано, що процес синтезу дибориду титану відбувається в одну стадію, отримані покриття на нікелі та вольфрамі. На вуглецевих матеріалах покриття дибориду титану одержані з розплаву Na3AlF6-Al4B2O9-CaTiO3 при 1300 K.
Виведено термодинамічний критерій можливості електрохімічного синтезу металоподібних тугоплавких сполук, який зв’язує співвідношення активностей іонів металу і неметалу в розплаві з вільною енергією утворення тугоплавкої сполуки. Термодинамічними розрахунками за допомогою критерію можна визначити стадійність синтезу та імовірність отримання покриттів на електропровідних підкладках.
Вольтамперними дослідженнями показана одностадійність електрохімічного процесу синтезу диборидів титану, цирконію і гафнію при потенціалах, більш електропозитивних, ніж потенціали відновлення металу чи бору. Визначені граничні щільності струмів процесу синтезу.
На основі вольтамперних досліджень визначені кінетичні параметри електрохімічного процесу синтезу диборидів титану, цирконію і гафнію. Коефіцієнти дифузії електрохімічно активних часток при синтезі приблизно в 3 рази нижче (0,4–110-5 см2/с), ніж для індивідуальних часток (2–310-5 см2/с).
Встановлено, що електрохімічний синтез дибориду ніобію відбувається ступінчасто. Спочатку відновлюється в дві стадії ніобій, а потім на ніобії з деполяризацією за рахунок утворення дибориду відновлюється бор.
У випадку електрохімічного синтезу дибориду танталу потенціали відновлення танталу і синтезу співпадають і збільшення активності аніона фтору приводить до “ступінчастого” процесу синтезу, як і у випадку з диборидом ніобію.
На основі експериментів з електролізу визначені умови для електрохімічного синтезу покриттів диборидів титану, цирконію, гафнію і танталу, а також порошків дибориду ніобію з хлоридно-фторидних розплавів.
Мікротвердість отриманих катодних осадів диборидів перехідних металів на 10-20 % була вищою, ніж наведені дані в літературі.
На основі вивчення хімічної поведінки оксидів титану, бору та їх комплексів у розплавленому кріоліті підібраний склад електроліту для електрохімічного синтезу покриттів дибориду титану.
Електролізом в системі Na3AlF6-Al2O3-Al4B2O9-CaTiO3 при 1000-10200С та щільності струмів 0,4-0,5 А/см2 були отримані покриття дибориду титану на молібдені, нікелі та скловуглеці.
Показана можливість застосування синтезу дибориду титану в електролітичному виробництві алюмінію, для одержання захисного покриття на катодній падині в алюмінієвому електролізері.
Арсенин К.И., Кузминский Е.В., Девяткин С.В.,Тараненко В.И., Антишко А.Н. Взаимодействие тетрафторбората калия с борным ангидридом при высоких температурах, ЖНХ, 1993, 38, 588-591.
Новоселова И.А., Малышев В.В., Шаповал В.И., Кушхов Х.Б., Девяткин С.В. Теоретические основы технологий ВТЭС в ионных расплавах, Теоретические основы химической технологии, 1997, 31, 3, 286-295.
Кузнецов С.А., Кузнецова С.В., Беляевский А.Т., Девяткин С.В., Каптаи Д. Катодные процессы при электрохимическом синтезе боридов ниобия в хлоридно-фторидных расплавах, Электрохимия, 1998, 34, 5, 520-527.
Тараненко В.И., Девяткин С.В , Шаповал В.И.: Высокотемпературный электрохимический синтез диборидов Hf и Nb из хлоридно-фторидных расплавов - Тез. докл. IV Всесоюзного совещания по проблемме "Электровосстановление поливалентных металлов в ионных расплавах", Тбилиси, 1990, 38-39.
Kaptay G., Devyatkin S.V., Berecz E.: Calculation of thermodynamic criteria of the electrochemical synthesis of transition metal diborides - Euchem Conference Molten Salts, Belgium, Abstracts, 1992, P-17.
Каптаи Д., Девяткин С.В., Берец Э.: Электрохимический синтез диборидов переходных металлов из расплавов – Тезисы докл. Х конф. По физ. химии и электрохимии ионных расплавов и тв. Электролитов, Екатеринбург, 1992, Т. II, 47-48.
Deviatkin S.V., Kaptay G., Shapoval V.I., Berecz E.: Electrochemical synthesis of transition metal diborides from molten salts, 183rd Meeting of the Electrochemical Society Inc., Hawaii, Abstracts, 1993, v. 93-1, 2044-2045.
Devyatkin S.V., Kaptay G., Berecz E.: High-Temperature Electrochemical Synthesis of TiB2 from Cryolite-Alumina Melts - 184rd Meeting of the Electrochemical Society Inc., San Francisco, Abstracts, 1994, v. 94-1, 2044-2045.
Kaptay G., Devyatkin S.V., Berecz E, Shapoval V.I., Malyshev V.V. Classification of technologies for high temperature electrochemical synthesis of metal-like refractory compounds from ionic melts, 47th Annual Meeting of the ISE, Balatonfured, 1996, L5d-3.
Devyatkin S.V., Kaptay G. Physicochemical and Electrochemical Bechaviour of Boron Oxide in Cryolite-Alumina Melts, EUCHEM Conference on Molten Salts, Smolenice, 1996, Abstracts, A-30.
Shapoval V.I., Zarutskii I.V., Lugovoi V.P., Devyatkin S.V., Kuznetcov C.A., Kaptay G. Deposition of titanium, zirconium, and hafnium diboride coatings by high-temperature electrochemical syntesis from chloro-fluoride melts, Refracrory Metals in Molten Salts, ed. D.H. Kerridge and E.G. Polyakov, Kluver Academic Publishers, 1998, 73-80.
DevyatkinS.V., Kaptay G., Boutellion J., Poignet J.-C.,Chemical and electrochemical behaviour of titanium oxide and complexes in cryolite-alumina melts, Molten Salts 1998, Porquerolles, France, A26.
Devyatkin S.V. Chemical and electrochemical behavior of titanium diboride in cryolite-alumina melt and molten aluminium, Book of Abstracts 13th International Symposium on boron, Borides and Related Compounds, Dinard, France, September 5-10 1999, O34.
