Взаимодействия в системах алюминий - оксиды титана, циркония, кремния, ниобия в металлотермических процессах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Жилина, Екатерина Михайловна

• Жилина, Екатерина Михайловна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Жилина, Екатерина Михайловна

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности металлотермического восстановления

1.1.1 Магниетермия, натриетермия и кальциетермия

1.1.2 Алюминотермическое восстановление

1.2 Физико-химические свойства оксидных и металлических расплавов, содержащих редкие элементы

1.3 Направление и задачи исследования

2 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АЛЮМИНИЯ С БИНАРНЫМИ ОКСИДНЫМИ СИСТЕМАМИ

2.1 Диаграммы фазового равновесия металлических систем

2.2 Методика термодинамических расчетов

2.3 Результаты термодинамических расчетов

2.3.1 Восстановление титана и циркония

2.3.2 Восстановление титана и ниобия

2.3.3 Восстановление кремния и циркония

2.3.4 Восстановление титана и кремния

2.3.5 Восстановление кремния и ниобия

2.4 Выводы

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗООБРАЗОВАНИЯ И ТЕРМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ АЛЮМИНИЯ С БИНАРНЫМИ ОКСИДНЫМИ СИСТЕМАМИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО - ТЕРМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

3.1 Методика исследований

3.1.1 Дифференциально - термический анализ

3.1.2 Рентгенофазовый анализ

3.2 Экспериментальные результаты алюминотермического восстановления металлов из оксидов

3.2.1 Система М - ZrO2 - TiO2

3.2.2 Система М - TiO2 - №205

3.2.3 Система М - ZrO2 - SiO2

3.2.4 Система М - SiO2 - TiO2

3.2.5 Система М - SiO2 - №>205

3.3 Выводы

4 МЕЖФАЗНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ГРАНИЦЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ОКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ

4.1 Методики изучения физико-химических свойств

4.1.1 Измерение поверхностного натяжения и плотности металлических расплавов

4.1.2 Измерение поверхностного натяжения и плотности оксидных расплавов

4.1.3 Методика расчета поверхностных и объемных свойств расплавов

4.2 Поверхностное натяжение и плотность двойных металлических систем

4.3 Поверхностные и объемные свойства многокомпонентных сплавов

4.4 Свойства оксидных расплавов

4.4.1 Активность

4.4.2 Поверхностное натяжение

4.5 Выводы

5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛЮМИНОТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИ РАЗДЕЛЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ В ЦИРКОНИЙ-ТИТАН-КРЕМНИЕВОМ СЫРЬЕ СЛОЖНОГО СОСТАВА

5.1 Термодинамическое моделирование и дифференциально -термические исследования

5.2 Результаты алюминотермических плавок в печи сопротивления

5.3 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

96

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимодействия в системах алюминий - оксиды титана, циркония, кремния, ниобия в металлотермических процессах»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Металлотермические процессы достаточно активно используются в технологиях получения лигатур и сплавов, содержащих титан, цирконий, кремний, ниобий [1 - 8]. Применение таких сплавов широко распространено в ряде областей техники, включая авиа - и космическую промышленность [9, 10], электротехнику, энергетику [11], медицину [12], металлургию [13] и другие.

При получении многокомпонентных сплавов методика их синтеза может предполагать совместное восстановление металлов, что может быть экономически более выгодным, чем, например, производство сплавов путем брикетирования дорогостоящих чистых компонентов методами порошковой металлургии и затем переплава этих брикетов в вакууме [4, 5, 7]. Также актуальны процессы совместного восстановления металлов при высокотемпературной переработке рудного сырья сложного состава, где задачами являются как отделение ценных элементов от пустой породы, так и их разделение.

Протекание сложных металлотермических процессов, как правило, связано с многостадийностью их осуществления на межфазных границах. Поэтому успешная их реализация требует необходимых данных о термодинамических и кинетических закономерностях совместного металлотермического восстановления металлов из оксидов, фазовом составе и структуре образующихся при этом сплавов алюминий - (титан, цирконий, кремний, ниобий). Также востребованы новые сведения о межфазных взаимодействиях жидких алюминий - редкометалльных сплавов и шлаковых расплавов, образующихся в процессе протекания сложных металлотермических процессов и влияющих на кинетику образования и разделения этих продуктов. Восполнение указанных пробелов требуют проведения системных физико -химических исследований и использования полученных результатов при апробации металлотермического получения сплавов, содержащих металлы IV - V групп периодической системы элементов.

Работа выполнена в соответствии с координационными планами Российской академии наук, программы Отделения химии и наук о материалах РАН «Создание новых металлических, керамических, стекло -, полимерных и композиционных материалов», программы совместных фундаментальных научных исследований УрО РАН с Кольским научным центром РАН, программы УрО РАН "Фундаментальный базис инновационных технологий оценки, добычи и глубокой комплексной переработки стратегического минерального сырья".

Степень разработанности темы исследования.

Описание взаимодействий при алюминотермическом восстановлении металлов в бинарных и многокомпонентных оксидных системах на основе циркония, кремния, титана, ниобия недостаточно представлено в литературе и требует более детального их изучения, рассмотрения механизмов протекания стадий, а также исследования межфазных взаимодействий на границах металлической и оксидной фаз. Высокотемпературные процессы извлечения и разделения редких элементов в титан — цирконий — кремниевом сырье сложного состава практически не изучены и поэтому требуют проведения по этому направлению комплекса физико - химических исследований.

Цель и задачи исследования. Цель работы - исследование макромеханизма реакций и межфазных свойств при совместном алюминотермическом восстановлении титана, циркония, кремния, ниобия из оксидов и использование установленных закономерностей для разделения металлов цирконий - титан -кремниевого сырья в высокотемпературных процессах.

Для достижения цели решались следующие задачи:

- теоретическое и экспериментальное исследование закономерностей фазообразования при совместном алюминотермическом восстановлении титана, циркония, ниобия, кремния из оксидов;

- изучение свойств межфазных границ;

- апробация применения закономерностей совместного металлотермического восстановления металлов в технологии цирконий - титан -кремниевого сырья сложного состава.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования:

1. Впервые установлена последовательность образования интерметаллических соединений при совместном алюминотермическом восстановлении металлов взаимодействия алюминия с бинарными оксидными системами титана, циркония, кремния, ниобия. Выявлено, что начальная стадия при температурах ниже 1400°С сопровождается образованием алюминидов циркония, титана и ниобия. При этом не обнаружено образование силицидов металлов, что связано с кинетическими затруднениями.

2. Впервые получены сведения о поверхностном натяжении и плотности сплавов, образующихся в процессе совместного алюминотермического восстановления оксидов титана, циркония, ниобия, кремния и железа, и выявлено влияние компонентов сплавов на эти, а также межфазные свойства и разделение металлической и оксидной фаз.

3. Получены новые сведения о физико - химических свойствах алюмокальциевых оксидно - фторидных расплавов, содержащих до 25 масс.% оксидов титана и циркония, и выявлено, что свойства таких расплавов близки к свойствам совершенного раствора.

Практическая значимость работы:

1. Теоретическая и экспериментальная оценка последовательности образования фаз при совместном алюминотермическом восстановлении титана, циркония, ниобия кремния из оксидов позволяют прогнозировать получение редкометалльных сплавов необходимого состава в высокотемпературных процессах.

2. Экспериментальные и расчетные данные по физико - химическим свойствам металлических и оксидных систем можно рассматривать как новые справочные данные.

3. Показана перспективность использования совместного алюминотермического восстановления металлов для разделения элементов при взаимодействии алюминия с природным редкометалльным оксидным сырьем

сложного состава, содержащим цирконий, кремний, титан, ниобий и редкоземельные элементы.

Методология и методы исследований:

Термодинамическое моделирование проведено с использованием программного комплекса ШС - 6.1. При исследовании фазообразования металлических и оксидных соединений применялись дифференциально -термический и рентгенофазовый анализы. Поверхностные свойства и плотность расплавов исследовались с применением методов лежащей капли и максимального давления в газовом пузыре, активность компонентов оксидных расплавов рассчитывалась при помощи модели, разработанной А.Г. Пономаренко, и полимерной теории.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты термодинамического анализа металлотермических взаимодействий в системах М1 - ZrO2(TiO2, SiO2, МЪ205);

2. Результаты исследования особенностей фазообразования при совместном алюминотермическом восстановлении металлов из двойных и многокомпонентных оксидных систем на основе титана, кремния, ниобия, циркония;

3. Новые сведения по физико - химическим свойствам редкометалльных оксидных и металлических систем;

4. Результаты изучения закономерностей совместного алюминотермического восстановления металлов для разделения элементов при переработке нетрадиционного цирконий - титанового сырья сложного состава.

Степень достоверности результатов:

Достоверность результатов исследования основывается на использовании лицензированного программного обеспечения (программного комплекса ШС -6.1), сертифицированных методов анализа и современного сертифицированного оборудования, установленного в центре коллективного пользования «Урал-М» и обеспечивается воспроизводимостью полученных данных.

Апробация работы.

Материалы доложены и обсуждены на следующих научно - технических конференциях и конгрессах: Конгресс с международным участием и элементами школы молодых ученых «Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований» (Екатеринбург, 2014); 46th, 47thIntemational October Conference on Mining and Metallurgy (Bor Lake, Serbia, 2014, 2015); XIX, ХХ Международная научно -практическая конференция «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (Екатеринбург, 2014); XIV Российская конференция «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов» (Екатеринбург, 2015); межрегиональная научно - практической конференция молодых ученых, специалистов и студентов ВУЗов «Научно - практические проблемы в области химии и химических технологий» (Апатиты, 2015); II Всероссийская научная конференция с международным участием, посвященная памяти академика В.Т. Калинникова, (Апатиты, 2015); научная конференция «Проблемы производства слитков и полуфабрикатов из сложнолегированных и интерметаллидных титановых сплавов» (Москва, 2015); XX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Екатеринбург 2016).

Публикации.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 19 работах, из них 4 - в журналах, рекомендованных ВАК, 15 работ - в сборниках научных трудов и конференций.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 125 наименований. Материал изложен на 109 страницах машинописного текста, содержит 62 рисунка и 9 таблиц.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1 Особенности металлотермического восстановления

Металлотермия как научное направление возникло более 150 лет назад и связано с именем Н.Н. Бекетова, который проводил исследования, связанные с получением чистых металлов путем восстановления алюминием, а также с восстановлением алюминия магнием. Металлотермия основывалась на изучении химических систем, которые в конечном итоге получали практическое применение. Согласно [14, 21], вследствие возрастания требований к качеству специальных сталей, сплавов, а также легирующих компонентов, начиная с середины прошлого века, резко повысился спрос на высококачественные сплавы и дорогие легирующие компоненты, что привело к необходимости снижения затрат на выплавку этих компонентов. При этом металлотермия сыграла значительную роль при создании требуемых сплавов, что вызвало потребность в постоянной модернизации методик, применяемых при данном методе. Металлотермическое восстановление сплавов имеет ряд преимуществ: зачастую оно не требует дорогостоящего оборудования, что приводит к снижению, а в некоторых случаях, значительному снижению стоимости производства сплавов и лигатур. С этим связан успех применения данного метода в металлургии для осуществления окислительно - восстановительных процессов плавки при производстве металлов различной степени чистоты [15], сплавов, лигатур.

Использование в качестве восстановителей металлов в сравнении с восстановлением углеродом (карботермия) является относительно молодым способом получения металлов и сплавов. Вариантами металлотермии [16, 17] могут быть восстановление алюминием (алюминотермия), магнием (магниетермия), кальцием (кальциетермия) [14 - 17].

Процесс металлотермии основывается на восстановлении какого - либо металла из его соединений (чаще всего из оксидов, но также возможны фториды, бориды и др. соединения) при помощи более активного металла. Реакция металлотермического восстановления выглядит следующим образом:

MeX + Y^Me + XY, (1.1)

где Me - металл, X - может быть кислородом, фтором и др., Y - восстановитель.

Одним из обязательных условий протекания металлотермического процесса является большее сродство восстановителя Y к компоненту X, чем у металла Me.

При помощи металлотермии современные исследователи получают многие металлы, в том числе титан, тантал, молибден и ряд редкоземельных элементов [1, 3, 6]. К безусловным плюсам метода металлотермического восстановления можно отнести возможности получения продуктов высокой чистоты. Отличительной особенностью металлотермических процессов является применение порошкообразных шихтовых материалов, что обусловливает высокие скорости протекания реакций восстановления.

Самым распространённым видом металлотермического восстановления является - алюминотермия. В статье [1] авторы рассматривают получение чистых компонентов методом алюминотермии. В работе [3] изучалась возможность алюминотермического восстановления диоксида циркония ZrO2 с использованием процесса спекания. В [6, 7] исследовалась технология получения сплавов методом алюминотермического восстановления.

Для проведения металлотермического процесса необходимы затраты тепловой энергии. При этом существуют процессы, при которых тепла выделяется либо больше, либо меньше, чем достаточно, для осуществления реакции. Для корректного рассмотрения всех особенностей металлотермического процесса, необходимо знать как будет формироваться слиток металла и, соответственно, особенности образования металлических и оксидных соединений, поверхностные и межфазные свойства границы металл - оксидный расплав.

1.1.1Магниетермия, натриетермия и кальциетермия

Магний является активным восстановителем, при этом образование его оксидов сопровождается значительным уменьшением свободной энергии. Этот элемент содержит во внешней оболочке атома два электрона, позволяющие ему переходить в результате реакции в катион М^2+. Трудности применения магния к восстановлению элементов заключаются в том, что достаточно сложно регулировать процесс восстановления, а также трудно организовать непрерывный процесс [18, 19].

Согласно [17] при производстве металлического титана применяются магниетермическое (метод Кролля), натриетермическое (метод Хантера) восстановление тетрахлорида титана. При этом магниетермическое восстановление производится в герметичном металлическом реакторе в атмосфере инертного газа. Суммарное уравнение реакции имеет вид:

ИС14 + 2Мв = Т + 2М§С12. (1.2)

Продукты реакции отделяют гидрометаллургическим методом или вакуумной дистилляцией.

Аналогично проходит восстановление титана натрием [17]. У натриетермии по сравнению с магниетермией при этом существует ряд преимуществ: степень использования натрия достигает 98 - 99.5 %, что позволяет использовать восстановитель не более чем необходимо для восстановления. По сравнению с магнием, у натрия более простая загрузка в реактор ввиду того, что у него ниже точка плавления. Также в отличие от магния, при натриетермии возможно отделение титана от шлака в воде. Минусом натриетермии является малый температурный интервал, при котором возможен процесс (температуры плавления и кипения натрия близки). Это приводит к повышенной вероятности перегрева стенок реактора, что приведет к испарению восстановителя [17].

Протекание натриетермического восстановления титана производится в две стадии, сначала идет взаимодействие:

ТСи + 2№ = теЬ + 2№0, (1.3)

на второй стадии происходит восстановление до металла. Полученные дендриты металла идут на переработку гидрометаллургическим способом.

Аналогично осуществляются процессы восстановления циркония [17].

При проведении кальцийтермического восстановления [17] титана и циркония протекают реакции:

MeO2 + 2Ca = Me + 2CaO, (1.4)

MeO2 + 2CaH2 = MeH2 + 2CaO + H2. (1.5)

Таким образом, при проведении магниетермического, кальциетермического и натриетермического восстановления металла необходимо учитывать, что данные процессы являются многостадийными и их проведение сопряжено с определенными трудностями.

1.1.2Алюминотермическое восстановление

Алюминотермия была открыта в 1859 году Н.Н. Бекетовым, при этом внепечной процесс получил применение только в 1898 году Г. Гольдшмитом [20].

Алюминотермия активно развивалась в период после 50 -х гг. ХХ века, при этом ключевую роль в формировании современных представлений о теоретических основах алюминотермии сыграли исследования уральских и сибирских научных центров [22].

Согласно [23] к преимуществам алюминотермии перед другими методами относятся:

1) Высокая восстановительная способность алюминия, позволяющая получать сплавы многих элементов;

2) Большая чистота сплавов (по сравнению с карботермией и восстановлением кремнием);

3) Простота применения алюминиевого порошка по сравнению с другими материалами;

4) Большая величина экзотермического эффекта, позволяющая в ряде случаев обходиться без дополнительного нагрева;

5) Низкая стоимость способа относительно других методов;

6) Высокая температура кипения алюминия, позволяющая сократить его потери на испарение.

В современной практике известны два основных подхода при реализации алюминотермического восстановления - печной и внепечной процессы. Первый осуществляется при дополнительном подводе электрической энергии, а во втором - температурный режим поддерживается только за счет тепла экзотермических реакций. Если тепла не хватает, то в шихту дополнительно вводятся тепловые добавки, например, в виде натриевой селитры (КаЫ03), бертолетовой соли (КС103), диоксида кальция (Са02) [23].

Процесс внепечного восстановления активно используется в настоящее время [24 - 26], однако его применению сопутствуют определенные сложности: применение тепловых добавок, имеющих высокую стоимость, в сочетании с дополнительным расходом алюминия, повышенное количество неметаллических включений в сплавах, трудности регулирования температуры и достижения хорошего разделения оксидной и металлической фаз. Для получения высококачественных алюминиевых сплавов и лигатур с высоким содержанием титана, циркония и ниобия перспективна технология, в которой нагрев осуществляется не только за счет проведения экзотермических реакций, но и за счет дополнительного подвода электрической энергии. Такой режим позволяет уменьшить стоимость производства за счет уменьшения количества алюминия и тепловых добавок, регулировать подвод тепла и добиваться увеличения полноты

восстановления металла и улучшения разделения металлической и оксидной фаз. Применение совместного алюминотермического восстановления с использованием дополнительного подвода электрической энергии позволяет за счет сокращения количества переделов при получении готового продукта (например, сплавы Al - ^ [7], Al - Zr [5] и др.) сократить затраты на производство сплавов и лигатур.

Интерес исследователей к применению метода алюминотермического восстановления не ослабевает и по сегодняшний день [27]. Например, [28] показывает успешное применение алюминотермического восстановления к получению интерметаллидов заданного состава.

1.2 Физико - химические свойства оксидных и металлических расплавов, содержащих редкие элементы

Металлургические процессы представляют собой сложную систему взаимодействий между металлами, интерметаллидами, оксидами, фторидами и другими соединениями. Чтобы выявить особенности протекания металлотермического восстановления, необходимы знания физико - химических свойств образующихся продуктов - сплава и оксидной фазы (шлака). Поверхностное и межфазное натяжение [29] и плотность во многом определяют формирование конечных продуктов плавки и, в частности, монолитного слитка металла. При этом поверхностное натяжение характеризует взаимодействие на границе металл - оксидный расплав, а плотность влияет на макропроцесс разделения металлической и оксидной фаз. Выявление взаимосвязи между составом сплава и шлака и свойствами межфазных границ может позволить прогнозировать разделение металлической и оксидной фаз и получение сплавов и лигатур определенного состава. Таким образом, разработка и совершенствование металлотермических процессов невозможна без изучения физико - химических свойств металлических и оксидных систем.

Согласно [30, 31] поверхностное натяжение характеризует прочность сцепления частиц и определяется как работа, необходимая для создания единицы площади поверхности раздела. Подробная информация по методикам расчетов поверхностных свойств представлена в работах [30, 32].

В работе [33] представлены данные по структурным и поверхностным свойствам системы алюминий - титан, однако в представленном обзоре нет данных о влиянии температуры на изменение свойств, что затрудняет прогнозирование фазообразования в сложной системе при изменении этого параметра. Информация по поверхностным свойствам системы алюминий -цирконий, а также многокомпонентным сплавам на основе титана, циркония, кремния и алюминия в литературе представлена недостаточно.

Плотность веществ в твердом и жидком состоянии оказывает значительное влияние на процесс совместного алюминотермического восстановления и является структурно - чувствительной характеристикой расплава. От плотности индивидуальных веществ, а также плотностей металлической и оксидной фаз зависит не только скорость оседания металлических частиц в шлаковой фазе, но и характер их взаимодействия. Шлаковая фаза в металлотермическом процессе вследствие разности плотностей формируется в верхней части расплава, а металлический слиток - в его нижней области. В литературе широко представлены данные по плотности чистых веществ [34 - 36], но наблюдается недостаток данных по двойным и многокомпонентным сплавам на основе циркония, титана, алюминия, кремния, ниобия.

При металлотермическом получении сплавов сложного состава, в том числе титановых и циркониевых, протекание процесса и формирование слитка металла [37 - 44] в значительной степени определяются активностью компонентов, влияющей на характер межфазных взаимодействий. Эти характеристики оказывают влияние на режим процесса, последовательность протекания тех или иных реакций и разделение металлической и оксидной фаз. В настоящее время в мировой научной литературе информация по активности

интересующих нас металлов в алюмокальциевых оксидно - фторидных расплавах очень ограничена и требуется дальнейшее изучение этого вопроса.

Для расчета активностей компонентов оксидного расплава известно использование ряда теоретических моделей [45 - 55]. Сравнение возможностей которых апробировано на примере систем FeO - SiO2 и CaO - SiO2 [56]:

- полимерная модель - характеризуется присутствием в динамическом равновесии цепочек анионов разной степени сложности;

- модель регулярных ионных растворов - энтропия определяется как для совершенного ионного раствора, а энтальпия - как в регулярном растворе;

- модель Пономаренко А.Г., которая основана на следующих положениях:

1) Оксидный расплав рассматривается как фаза, имеющая коллективную электронную структуру;

2) Компонентами шлаковой фазы являются химические элементы;

3) Электроны всех атомов, образующих расплавленный шлак, составляют единую квантово - механическую систему, которую термодинамически можно характеризовать химическим потенциалом электронов;

4) Парциальная энтропия смешения представлена в виде двух составляющих, учитывающих тепловое возбуждение ядер и электронов отдельно [57, 59].

Для расчета активностей компонентов в модели А.Г. Пономаренко [46, 57, 59] как и в теории совершенных ионных растворов, парциальная энтальпия смешения принимается равной нулю. Взаимодействие описывается при помощи химических потенциалов электронов и при этом рассматривается отклонение системы от состояния равновесия при помощи энергий взаимодействия компонентов. Расчет активностей производится при помощи атомных коэффициентов активности [46]. В работе [47] данная модель применялась для расчетов в системе ^^ - SiO2. Данных о применении модели к оксидным системам на основе титана и циркония обнаружить не удалось.

Сравнение расчета активностей оксидов в многокомпонентном силикатном расплаве показано в [60]. Подробно вышеописанные модели, а также другие теории, применяемые к оксидным расплавам, описаны в [61].

Модель регулярных ионных растворов, состоящих из незаряженных частиц, разработана В.А. Кожеуровым [62]. Один из ее вариантов предполагает, что катионы металлов (автор относит к ним также катионы кремния и других металлов, которые образуют анионные комплексы с кислородом) окружены анионами кислорода и между ними действуют силы межчастичного взаимодействия. При помощи уравнений статистической термодинамики для ионных растворов, учитывая энергию взаимообмена систем (она учитывает изменение внутренней энергии и энтальпии) и ионные доли, рассчитывается активность компонентов [31, 45, 46]. Для некоторых систем при расчете по данной теории возможны знакопеременные отклонения активностей от концентрации. Следовательно, предлагаемая методика расчета не применима для таких систем. Для устранения этого недостатка начали учитывать полимеризацию компонентов, что привело к развитию полимерной теории шлаков.

Расчет по полимерной теории шлаков основывается на работах О.А. Есина [48 - 53] и В.К. Новикова [54, 55]. При этом можно допустить, что титан [55] и цирконий будут вести себя подобно кремнию и, соответственно, находиться в оксидном расплаве в тетраэдрической координации.

Согласно полимерной теории в полимеризованном расплаве кислород находится в равновесии в трех формах:

2O- = O0 + O2-, (1.6)

__Q Л_

где O - концевой кислород, O - мостиковый кислород, O - свободный кислород.

Применение данной теории к силикатным расплавам показало, что в данных расплавах находятся устойчивые структурные единицы -кремнекислородные тетраэдры SiO4 [54].

В работе [64] представлена постоянная полимеризации для полимерных

систем:

по0 • по1_ (1.7)

К П = -2- .

По

Свое развитие полимерная теория получила в работах Массона, Смита и Уайтуэя [65, 66], где приводятся следующие положения:

- сложность математического аппарата при расчете полимерных систем приводит к расчету только линейных и разветвленных цепей. Тем же объясняется расчет систем до концентрации 0.5 N$¿0 ;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Жилина, Екатерина Михайловна, 2016 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Nunes, C. A. Nb-Ta alloys by aluminothermic reduction of Nb2O5 / Ta2O5 mixtures and electron beam melting / C. A. Nunes, D. G. Pinatti, A. Robin // International Journal of Refractory Metals & Hard Materials. — 1999. — № 17. — pp. 305-314

2. Шульпеков, А.М. Композиционные функциональные стеклокерамические покрытия, полученные методом СВС / Материалы Международной научной конференции «Полифункциоанльные химические материалы и технологии». — Томск. — 2015. — с. 213 — 216.

3. Zhe, X. Aluminothermic reduction of zirconia / X. Zhe, C. A. Dioka, A. Hendry // Journal of the European Ceramic Society. — 2005. — № 25. — pp. 695-702

4. Пономаренко, А.А. Влияние диоксида титана на вязкость алюмокальциевого оксидно - фторидного расплава / А.А. Пономаренко, О.А. Ситникова // Сборник трудов конференций «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. — 2011. — с. 31 — 33.

5. Агафонов, С.Н. Физико - химические закономерности формирования и разделения металлической и оксидной фаз в процессе металлотермического восстановления циркония из оксидов: дис. ...канд. техн. наук: 02.00.04 / Агафонов Сергей Николаевич. — Челябинск. 2014. — 122 с.

6. Середа, Б.П. Исследование процесса получения титановых сплавов алюминотермическим восстановлением оксидного сырья / Б.П. Середа, В.М. Проценко, Д.Б. Середа // Новiматерiали i технологи в металургп та машинобудуванш. — 2012. —№2. — с. 71-74

7. Пичкалева, О.А. Металлотермическое получение титан - никель -алюминиевых сплавов: дис. .канд. техн. наук: 05.16.02 / Пичкалева Ольга Александровна. — Екатеринбург. 2014. — 117 с.

8. Ларионов, А. В. Моделирование алюминотермической выплавки сплавов Al-Zr и Al-Zr-Mo-Sn / А. В. Ларионов, В. М. Чумарев, Л. Ю. Удоева, А.

Н. Мансурова, А. Н. Рылов, А. Ю. Райков, А. П. Алешин, М. В. Трубачев// Металлы. - №5. -2013. - С. 3 - 9.

9. Ночовная, Н.А. Современные жаропрочные сплавы на основе гамма-алюминида титана: перспективы разработки и применения / Н.А. Ночовная, П.В. Панин, А.С. Кочетков, К.А. Боков // Металловедение и ТОМ. — 2014. — №7(709) . — С. 23-27.

10. Ночовная, Н.А., Перспективы и особенности применения современных экономнолегированных высокопрочных титановых сплавов / Н.А. Ночовная, А.А. Ширяев, В.Г. Анташев, Е.Б. Алексеев // Технология легких сплавов. — 2013. — №2. — с. 29-35.

11. Данилов, В.И. Особенности деформации и разрушения ультрамелкозернистых сплавов на основе титана и циркония / В.И. Данилов, А.Ю. Ерошенко, Ю.П. Шаркеев, Д.В. Орлова, Л.Б. Зуев // Физическая мезомеханика т. 17. — № 4. — 2014. — с.77-85

12. Чертов, С.А. Обзор материалов, используемых в производстве дентальных имплантантов / С.А. Чертов, С.В. Стойков // Украинский стоматологический альманах. — 2013. — №4. — с. 101-104

13. Siemers, C. / C. Siemers etal. // Proc. of 11th World Conf. On Titanium. — 2007. — Vol. I. P. — pp. 709-712

14. Дубровин, А.С. Металлотермия специальных сплавов / А.С. Дубровин // Челябинск: ЮУрГУ, 2002. — 254 с.

15. Подергин, В.А. Металлотермические системы / В.А. Подергин. — М.: Металлургия, 1985. — 416 с.

16. Лучинский, Г.П. Курс химии / Г.П. Лучинский. — М.: Высшая школа, 1985. — 546 с.

17. Соколов, И.П. Введение в металлотермию / И.П. Соколов, Н.Л. Пономарев. — М.: Металлургия, 1990. — 135 с.

18. Самсонов, Г.В. Магниетермия / Г.В. Самсонов, В.П. Перминов. —М.: Металлургия, 1971. — 176 с.

19. Крыжанов, М.В. Последовательность восстановления оксидных соединений тантала магнием: дис. ...канд. техн. наук: 05.16.02 / Крыжанов Михаил Валентинович. — Апатиты. 2016. — 116 с.

20. Плинер, Ю.Л. Алюминотермическое производство ферросплавов и лигатур / Ю. Л. Плинер, С. И. Сучильников, Е. А. Рубинштейн. — М., 1963.

21. Гасик, М.И. Теория и технология производства ферросплавов / М.И. Гасик, И.Л. Лякишев, Б.И. Емлин М.: Металлургия, 1988. — 784с.

22. Лякишев, Н. П. Алюминотермия / Н.П. Лякишев, Ю.Л. Плинер, Г.Ф. Игнатенко, С.И. Лаппо. — М.: Металлургия, 1978. — 424 с.

23. Плинер, Ю.Л. Восстановление окислов металлов алюминием / Ю.Л. Плинер, Г.Ф. Игнатенко. — М.: Металлургия, 1967. - 248 с.

24. Горшков, В.А. Закономерности автоволнового синтеза литых двойных силицидов молибдена, вольфрама, ниобия и титана из смесей термитного типа / В.А. Горшков, П.А. Милосердов, В.И. Юхвид // ФГВ. — 2014. — т.50. — №5. — с. 32-36.

25. Милосердов, П.А. Высокотемпературный синтез литого Cr2AlC в условиях избыточного давления инертного газа / П. А. Милосердов, В. А. Горшков, В. И. Юхвид // Неорганические материалы. — 2013. — том 49. — № 8. — с. 839-844.

26. Борщ, В.Н. Новый класс полиметаллических катализаторов синтеза углеводородов из СО и Н2 на основе СВС - интерметаллидов / В. Н. Борщ, О. Л. Елисеев, С. Я. Жук, Р. В. Казанцев, В. Н. Санин, Д.Е. Андреев, В. И. Юхвид, А. Л. Лапидус // Доклады академии наук. — 2013. — том 451. — № 4. — с. 410-414.

27. Fu, Y. Mechanism of extracting magenesium from mixture of calcined magnesite and calcined dolomite by vacuum aluminothermic reduction / Da-xue FU, Yao-wu WANG, Jian-ping PENG, Yue-zhong DI, Shao-hu TAO, Nai-xiang FENG // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. — 2014. — V. 24. — № 8. — pp. 2677-2686

28. Parsa, M.R. On the formation of Al3Ni2 intermetallic compound by aluminothermic reduction of nickel oxide // M.R. Parsa, M. Soltanieh. — MATERIALS CHARACTERIZATION. — 2011. — № 62. — pp. 691 - 696

29. Красиков, С.А. Влияние межфазного натяжения на показатели алюминотермического восстановления эвдиалитового концентрата / С.А. Красиков, Е.М. Жилина, А.А. Пономаренко, С.Н. Агафонов, В.А. Матвеев, А.С. Постникова // Сборник трудов конференции «Техноген - 2014». — 2014. — с. 309 — 312.

30. Попель, С.И. Поверхностные явления в расплавах / С.И. Попель. — М.: Металлургия, 1994. — 440 с.

31. Попель, С.И. Теория металлургических процессов: учебное пособие для вузов/ С.И. Попель, А.И. Сотников, В.Н. Бороненков. - М.: Металлургия, 1986. - 463с.

32. Попель, С.И. Теория металлургических процессов / С.И. Попель. — М.: ВИНИТИ, 1971. —132 с.

33. Novakovic, A. Surface, dynamic and structural properties of liquid Al - Ti alloys / R. Novakovic, D. Giuranno, E. Ricci, A. Tuissi, R. Wunderlich, H.-J. Fecht, I. Egry // Applied Surface Science. — 2012. — № 258. — pp. 3269 - 3275

34. http: //metalldb .uran.ru/table/elements/

35. Верятин, У.Д. Термодинамические свойства неорганических веществ / У.Д. Верятин, В.П. Маширев, Н.Г. Рябцев, В.И. Тарасов, Б.Д. Рогозкин, И.В. Коробов. - М.: Атомиздат, 1965. - 461 с.

36. Арсентьев, П.П. Экспериментальные работы по теории металлургических процессов / П.П. Арсентьев, С.Н. Падерин, Г.В. Серов, Д.И. Рыжонков, М.Г. Крашенинников, Н.Б. Казаков. - М.: Металлургия, 1989. - 288 с.

37. Мурач, Н.Н. Алюминотермия титана / Н.Н. Мурач. — М: ЦИИНцветмет, 1958. - 51 с.

38. Напалков, В.И. Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов / В.И. Напалков, Б.И. Бондарев, В.И. Тарарышкин, М.В. Чухров. — М.: Металлургия, 1983.

39. Напалков, В.И. Легирование и модифицирование алюминия и магния / В.И. Напалков, С.В. Махов. — М.: МИСИС, 2002. — 376 с.

40. Красиков, С.А. Металлотермическое получение сплавов алюминий -титан - никель для технологии плазменных покрытий / С.А. Красиков, С.А. Ильиных, О.А. Ситникова, А.А. Пономаренко, С.В. Жидовинова, В.П. Ченцов // Перспективные материалы. — 2011. — № 13. — с. 448-451.

41. Красиков, С.А. Металлотермическое получение сплавов титан-алюминий в контролируемых температурных условиях / С.А. Красиков, А.Л. Надольский, А.А. Пономаренко, О.А. Ситникова, С.В. Жидовинова // Цветные металлы. — 2012. —№ 6. — С. 68 - 71.

42. Агафонов, С.Н. Фазообразование при алюминотермическом восстановлении Zrü2 / С.Н. Агафонов, С.А. Красиков, А.А. Пономаренко, Л.А. Овчинникова // Неорганические материалы. — 2012. — т.48. — № 8. — С. 927 -934.

43. Агафонов, С. Н. Металлотермическое восстановление циркония из оксидов / С.Н. Агафонов, С. А. Красиков, Л. Б. Ведмидь, С. В. Жидовинова, А.А. Пономаренко // Цветные металлы. — 2013. — № 12. — С. 66 - 71.

44. Красиков, С.А. Влияние фазообразования на характер межфазных взаимодействий при алюминотермическом восстановлении циркония из его диоксида / Красиков С. А., Агафонов С. Н., Ченцов В. П., Жилина Е. М. //Расплавы. — 2015. — № 2. — С. 60 - 64.

45. Григорян, В.А. Теоретические основы электросталеплавильных процессов / В.А. Григорян, Л.Н. Белянчиков, А.Я. Стомахин. - М.: Металлургия, 1987. —272 с.

46. Казачков, Е.А. Расчёты по теории металлургических процессов / Е.А. Казачков. - М.: Металлургия, 1988. — 288 с.

47. Трофимов, Е.А. Термодинамическое описание системы Cu2O - SiO2 / Е.А. Трофимов, Г.Г. Михайлов, В.М. Жихарев // Вестник Южно - Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. — 2009. — №36 (169). — С.13 - 15.

48. Есин, О.А. К полимерной модели ионных расплавов / О.А. Есин // Физико-химические исследования металлургических процессов. — 1977. — №5. — С.132.

49. Есин, О.А. О полимерной модели расплавленных силикатов и других окислов / О.А. Есин // Сталь. — 1979. - № 7. - с.497-500.

50. Есин, O.A. К расчету активности кремнезема по полимерной модели / О.А. Есин // Сб. Физико-химические исследования металлургических процессов. -Свердловск. Изд-во УПИ. - 1975. - №. 3. - с. 19-35.

51. Есин, O.A. Природа расплавленных шлаков / О.А. Есин // Ж. Всес. общ-ва им. Д.И.Менделеева. — 1971. - т. 16. - № 5. - с.504-514.

52. Есин, О. А. Применение теории полимеров к расплавленным шлакам / О.А. Есин // Физико-химические исследования металлургических процессов: Межвузовский сборник. Свердловск: УПИ, 1973. — № 1. с. 5-17.

53. Есин, О.А. К полимерной модели жидких металлов / О.А. Есин // Изв.АН СССР. Металлы. — 1976. - №5. - с.45-48.

54. Новиков, В.К. Развитие полимерной модели силикатных расплавов / В.К. Новиков // Расплавы. — 1987. — т. 1. — №6. — С. 21 - 32.

55. Новиков, В.К. Координация титана в оксидных расплавах / В.К. Новиков, В.Н. Невидимов, И.С. Хаит // Расплавы. — 1996. — №4. — С.86 - 90.

56. Пак, В.М. Сравнение моделей шлаковых расплавов на примере расчёта активностей компонентов в системах FeO - SiO2 и CaO - SiO2 / В.М. Пак, Г.В. Серов, Ю.К. Товбин // Расплавы. — 1989. — № 2. — С. 40 - 46.

57. Пономаренко, А.Г. Вопросы термодинамики фаз переменного состава, имеющих коллективную электронную фазу. 1. Свободная энергия фазы / А.Г. Пономаренко // Журнал физической химии. - 1974. - т. 48. -№7. - с. 1668 - 1671.

58. Пономаренко, А.Г. Вопросы термодинамики фаз переменного состава, имеющих коллективную электронную фазу. 2. Оценка энергетических параметров / А.Г. Пономаренко // Журнал физической химии. - 1974. - т. 48. -№7. - с. 1672 -1675.

59. Пономаренко, А.Г. Вопросы термодинамики фаз переменного состава, имеющих коллективную электронную фазу. 3. Химические потенциалы и электронное строение фазы / А.Г. Пономаренко // Журнал физической химии. -1974. - т. 48. -№8. - с. 1950 - 1953.

60. Новиков, В.К. Сравнение моделей шлаковых расплавов на примере расчета активностей оксидов в многокомпонентной алюмосиликатной системе / В.К. Новиков, В.Н. Невидимов, Г.А. Топорищев // Расплавы. — 1991. — №1. — С. 3 - 9.

61. Працкова, С. Е. Моделирование термодинамических свойств расплавов системы Na+, Ca2+, Al3+ // O2-, F-: дис. .канд. хим. наук: 02.00.04 / Працкова Светлана Евгеньевна. — Челябинск. 2014. — 159 с.

62. Кожеуров, В.А. Термодинамика металлургических шлаков / В.А. Кожеуров. - М.: Металлургиздат, 1955. - 230 с.

63. Григорян, В.А. Физико-химические расчеты электросталеплавильных процессов: учебное пособие для вузов/ В.А. Григорян, А.Я. Стомахин, А.Г. Пономаренко и др. - М.: Металлургия, 1989. 288 с.

64. Toop, G.W. Activities of ions in silicate melts / G.W. Toop, C.S. Samis // Trans. Met. Soc. AIME. — 1962b. — 224. — pp. 878-887

65. Masson, C.R. An approach to the problem of ionic distribution in liquid silicates / C.R. Masson // Proc. R. Soc. London. — 1965. — A287. — 201-221.

66. Masson, C.R. Activities and ionic distributions in liquid silicates: application of polymer theory / C.R. Masson, I.B. Smith, S.G. Whiteway // Can. J. Chem. — 1970. — № 48. — pp. 1456-1464

67. Pretnar, V.B. Beitrag zur Ionen theorie der Silikamelzen / V.B. Pretnar // Ber. Bunsen Ges. Phys. Chem. — 1968. — v. 72. — pp. 773-778.

68. Baes, C.F. A Polymer Model for BeF2 and SiO2 Melts / C.F. Baes // J. Solid State Chem. — 1970. — v. 1. — pp. 159-170.

69. Метелкин, А. А. Повышение стойкости футеровки агрегатов внепечной обработки стали / А. А. Метелкин, О. Ю. Шешуков, И. В. Некрасов, О. И. Шевченко // Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2015. - 144 с.

70. Moretty, R. Polymerisation, basicity, oxidation state and their role in ionic modelling of silicate melts / R. Moretty // Annals of Geophysics. —v.48. — 2005. —pp. 583 — 608.

71. Zalomov, N.I. Interaction between Water Vapor and Welding Fluxes according to the Polymer Theory / N.I. Zalomov, V.N. Boronenkov, M. Zinigrad, S.M. Shanchurov // Glass phys. and chem. —v.33. —2007. —pp. 455 —458.

72. Хансен, М. Структуры двойных сплавов / М. Хансен, К. М. Адерко. — Государственное научно-техническое изд-во лит-ры по чер. и цвет. Металлургии, 1962. -Т.1. -608 с.

73. Murray, J. The Al - Zr (Aluminum - Zirconium) System / J. Murray, A. Peruzzi, J.P. Abriata, // J. of Phase Equilibria. —1992. —v13. —№3. —p. 277 - 291.

74. Massalski, T.B. Binary Alloy Phase Diagrams / T.B. Massalski. — Ohio, USA: ASM International Materials Park. — 2nd ed. —1990. — p. 3503.

75. Диаграммы состояния двойных металлических систем / под общ. Ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, т.1. - 1996. - 992с.

76. Моисеев, Г.К. Некоторые закономерности изменения и методы расчета термохимических свойств неорганических соединений / Г.К. Моисеев, Н.А. Ватолин. - Екатеринбург: УрО РАН, 2001. - 137 с.

77. Моисеев, Г.К. Температурные зависимости приведенной энергии Гиббса некоторых неорганических веществ / Г.К. Моисеев, Н.А. Ватолин, Л.А. Маршук, Н.И. Ильиных. - Екатеринбург: УрО РАН, 1997. - 233 с.

78. Моисеев, Г.К. Применение термодинамического моделирования для изучения взаимодействий с участием ионных расплавов/ Г.К. Моисеев, Г.П. Вяткин, Н.М. Барбин, Г.Ф. Казанцев. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2002. - 166 с.

79. Roine, A. Outokumpu HSC Chemistry for Windows. Chemical Reaction and Equilibrium Software with Extensive Thermochemical Database. Pori: Outokumpu Research OY, 2006. - рр. 448.

80. Kematick, R.J. Thermodynamic Study of the Zirconium - Aluminum System / R.J. Kematick, H.F. Franzen // J. of sol. st. chem. —v.54. —1984. —pp. 226 —234.

81. Wang, T. Thermodynamic Assessment of the Al-Zr Binary System / T. Wang, Z. Jin, J.-C. Zhao // J. of phase equilibria. — 2001. —№5. —p. 544 - 551.

82. Есин, Ю.О. Температурная зависимость энтальпии и теплоемкости алюминидов циркония в твердом и жидком состояниях / Ю.О. Есин, Н.Н. Серебренников, Е.Д. Плетнева, В.Г. Капусткин // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. — 1987. —№10. —с. 1 - 3.

83. De Boer, F.R. / F.R. de Boer, R.Boom, W.C.M. Mattens, A.R. Miedema, and A.K. Niessen // Cohesion in Metals. North Holland, Amsterdam, 1988. — 367 p.

84. Mahdouk, K. Enthalpies of formation of the Al-Nb intermetallic compounds / K. Mahdouk, J.-C. Gachon, L. Boirden // J. of Alloys and Compounds. — 1998. —№268. —p. 118 - 121.

85. Жуховицкий, А.А. Физическая химия / А.А. Жуховицкий, Л.А. Шварцман. - М.: Металлургия, 1987. - 688 с.

86. Кузьмин, М.П. Приближенные расчеты термодинамических характеристик интерметаллических соединений на основе алюминия / М.П. Кузьмин, А.И. Бегунов // Вестник ИрГТУ. — 2013. — № 1. — С. 98 - 101.

87. Ларионов, А.В. Термодинамическое моделирование фазообразования в сплавах Mo-Si, легированных иттрием / А.В. Ларионов, Л.Ю. Удоева, В.М. Чумарев, А.Н. Мансурова // Бутлеровские сообщения. — 2015. . —Т.43. — №9. — С.84-90.

88. Жилина, Е.М. Термические характеристики взаимодействия алюминия с оксидами титана и циркония / Е.М. Жилина, С.Н. Агафонов, С.А. Красиков, Л.Б. Ведмидь, С.В. Жидовинова, Т.В. Осинкина // Тезисы ХХ Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. —2016.

89. Жилина, Е.М. Термодинамические и кинетические особенности совместного алюминотермического восстановления титана и циркония из оксидов

/ Е.М. Жилина, С.А. Красиков, С.Н. Агафонов, Л.Б. Ведмидь, С.В. Жидовинова // Бутлеровские сообщения. —2016. —т. 45. —№1.

90. Жилина, Е.М. Моделирование алюминотермического взаимодействия в системе Al-TiO2-ZrO2 / Е.М. Жилина, С.Н. Агафонов, К.С. Кочкина // Материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, специалистов и студентов ВУЗов «Научно-практические проблемы в области химии и химических технологий», КНЦ РАН: Апатиты. — 2015. — с. 3942.

91. Красиков, С.А. Влияние состава интерметаллических соединений на характер межфазных взаимодействий при совместном алюминотермическом восстановлении титана, никеля и молибдена из оксидов / С. А. Красиков, Е. М. Жилина, О. А. Пичкалева, А. А. Пономаренко, Л. Б. Ведмидь, С. В. Жидовинова, В. П. Ченцов // Расплавы. — 2016. — № 4. — С. 345 - 352.

92. Zhilina, E. Phase formation during the zirconium and silicon oxides interaction with aluminum / E. Zhilina, S. Krasikov, L. Vedmid, S. Zhidovinova, S. Agafonov // Proceedings of 47 International october conference on Mining and Metallurgy. — 2015. — pp. 311 - 314

93. Шаталова, Т.Б. Методы термического анализа: методическая разработка / Т.Б. Шаталова, О.А. Шляхтин, Е. Веряева. — М.: МГУ им. Ломоносова. — 2011. — 72 с.

94. Post, E. TA for ceramic materials / E. Post, J. Blumm, L. Hagemann, J.B. Henderson. — D-95100 Selb/Bavaria . — NETZSCH-Geratebau GmbH. — 2001

95. Ковба, Л.М. Рентгенофазовый анализ / Л.М. Ковба, В.К. Трунов. - М.: Изд-во Моск. Ун-та, - 1976. - 19 с.

96. Красиков, С.А. Термодинамические и кинетические особенности взаимодействий при металлотермическом получении титан - алюминиевых сплавов, легированных никелем и молибденом / С.А. Красиков, О.А. Пичкалева, Е.М. Жилина, Л.Б. Ведмидь, С.В. Жидовинова, А.А. Пономаренко, Б.Р. Гельчинский, Т.В. Осинкина // Проблемы производства слитков и полуфабрикатов из сложнолегированных и интерметаллидных титановых

сплавов. Сборник докладов научной конференции, ФГУП ВИАМ. Москва. - 2015. - с. 6 .

97. Красиков, С.А. Особенности фазообразования при металлотермическом получении титан -, цирконий - алюминиевых сплавов / С.А. Красиков, С.Н. Агафонов, О.А. Пичкалева, А.А. Пономаренко, Л.Б. Ведмидь, С.В. Жидовинова, Е.М. Жилина, А.В. Долматов // Физическая химия и технология в металлургии: [Сб. трудов Института металлургии УрО РАН]. Екатеринбург: УрО РАН, 2015. — с 315-323

98. Krasikov, S. Formation of intermetallic compounds during interaction of titanium, nickel, molybdenum and zirconium oxides with metal reductants / S. Krasikov, S. Agafonov, E. Zhilina, O. Pichkaleva, L. Vedmid, S. Zhidovinova, A. Ponomarenko, B. Gelchinski // Proceedings of 47th International October Conference on Mining and Metallurgy, Bor Lake, Serbia. — 2015. — p. 315-318.

99. Жилина, Е.М. Моделирование процесса образования интерметаллидов в системе Al-SiO2-ZrO2. / Е.М. Жилина, С.А. Красиков, Л.Б. Ведмидь, С.В. Жидовинова, С.Н. Агафонов, К.С. Кочкина // Материалы XX международной научно-технической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья», Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть. — 2015. — C.308-311.

100. Арсентьев, П.П. Металлические расплавы и их свойства / П.П. Арсентьев, Л.А. Коледов. - М.: Металлургия, 1976. — 376 с.

101. Линчевский, Б.М. Техника металлургического эксперимента / Б.М. Линчевский.- М.: Металлургия, 1979. - 256 с.

102. Ченцов, В.П. Плотность и поверхностное натяжение тяжелых жидкометаллических теплоносителей. Галлий и индий / В.П. Ченцов, В.Г. Шевченко, А.Г. Мозговой, М.А. Покрасин // Перспективные материалы. - №3. -2011. - С. 46 - 52.

103. Krasikov, S. Intermetallides formation at joint aluminothermic reduction of Titanium, Nickel and Molybdenium / S. Krasikov , O. Sitnikova , E. Zhilina , A. Ponomarenko, L. Vedmid, V. Chentsov, S. Zhidovinova, B. Gelchinsky // Proceedings

of 46th International October Conference on Mining and Metallurgy. — 2014. — p. 4851.

104. Egry, I Thermophysical Properties of у -Titanium Aluminide: The European IMPRESS Project / I. Egry, R. Brooks, D. Holland-Moritz, R. Novakovich, T. Matsushita, E. Ricci, S. Seetharaman, R. Wunderlich, D. Jarvis // Int J Thermophys. — 2007. — №28. — pp. 1026 - 1036.

105. Agafonov, S. Interphase Interactions at Aluminothermic Reduction of Zirconium from Oxides / S. Agafonov , S. Krasikov , V. Chentsov , E. Zhilina // 46th International October Conference on Mining and Metallurgy, Serbia, Bor Lake. — 2014. —pp. 120-123.

106. Krasikov, S. Influence of the Physical - Chemical Parameters on the Aluminothermic Reduction of Eudialyte Concentrate / S. Krasikov , E. Zhilina , S. Agafonov, V.Chentsov , A. Postnikova // 46th International October Conference on Mining and Metallurgy, Bor Lake, Serbia. — P. 116-119.

107. Красиков, С.А. Влияние физико-химических свойств продуктов на показатели алюминотермического восстановления эвдиалитового концентрата / С.А. Красиков, Е.М. Жилина, А.А. Пономаренко, С.Н. Агафонов , М.Э. Демин , А.Р. Шайдулина // XIX Международная научно-практическая конференция, Екатеринбург: «Форт Диалог-Исеть» . — 2014. — с. 311-315

108. Allibert, M. Slag Atlas 2nd edition/ M Allibert., H Gaye., J Geiseler., D Janke. et al. -Germany: VerlagStahleisen GmbH, 1995.- 616 pp.

109. Ricci, E Oxygen tensioactivity on liquid-metal drops / E. Ricci, E. Arato, A. Passerone, P. Costa // Advances in Colloid and Interface Science. — 2005. — № 117. — pp. 15 - 32

110. Красиков, С.А. Перспективность сочетания гидро- и пирохимических методов при переработке эвдиалитовых концентратов / С.А. Красиков, В.А. Матвеев, Д.В. Майоров, Е.М. Жилина, С.Н. Агафонов // Труды II Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной памяти академика В.Т. Калинникова, Апатиты. -2015. - С. 73 - 75.

111. Жилина, Е.М. Расчет активности титана и циркония в алюмокальциевом оксидном расплаве / Е. М. Жилина, С. А. Красиков, С. Н. Агафонов // Расплавы. — 2016. — № 4. — С. 300 - 306.

112. Жилина, Е.М. Расчет активности циркония в алюмокальциевом оксидном расплаве / Е.М. Жилина, С.А. Красиков, Агафонов С.Н., Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Труды XIV Российской конференции, Екатеринбург. - 2015. - с. 113-114.

113. Жилина, Е.М. Расчет активности титана в алюмокальциевом оксидном расплаве / Е.М. Жилина, С.А. Красиков, Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Труды XIV Российской конференции, Екатеринбург. - 2015.

- с. 80-81.

114. Ситникова, О.А. Влияние оксидов титана и молибдена на вязкость и электропроводность оксидно - фторидных шлаков / О.А. Ситникова, С.А. Красиков, С.А. Истомин, В.В. Рябов, А.А. Пономаренко // Известия Высших учебных заведений. — 2012. — № 6. — с. 10 —14.

115. Лепинских, Б.М. Физическая химия оксидных и оксифторидных расплавов / Б.М. Лепинских, А.И. Манаков - М.: Наука, 1977.

116. Заломов, Н.И. / Н.И. Заломов, В.Н. Бороненков, М.П. Шалимов // Расплавы. — 1992. — № 1. — с. 49-55.

117. Колмогорова, С.Г. / С.Г. Колмогорова, Б.С. Воронцов, С.А. Истомин, О.И. Бухтояров // Расплавы. — 2002. — № 2. — с. 88 - 94.

118. Sitnikova, O.A. Influence of Titanium and Molybdenum Oxides on the Surface and Bulk Properties of Oxide - Fluoride Slags / O. A. Sitnikova, A. A. Ponomarenko, S. A. Krasikov // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. — 2013. — v. 54. — № 5. — pp. 355-358.

119. Красиков, С.А. Плотность ниобийсодержащих оксидно - фторидных расплавов / С.А. Красиков, С.А. Истомин, А.А. Селиванов // Цветная металлургия.

— 2004. — №3. — С. 71 - 74.

120. Кремнецкий, А.А. Редкие металлы для высоких технологий: проблемы и пути их решения / А.А. Кременецкий, Н.А. Архипова, Т.Ю. Усова // Разведка и охрана недр. — 2011. — №5. — с. 37-43

121. Савельева, И.Л. Редкоземельная промышленность России: современное состояние, ресурсные условия развития / И.Л. Савельева // География и природные ресурсы. — 2011. — №1. — с. 122-129.

122. Красиков, С.А. О возможности пирометаллургической переработки эвдиалитовых концентратов / С.А. Красиков, Н.В. Матушкина, Е.А. Кузас, С.Н. Агафонов, В.И. Захаров, А.И. Николаев, А.Р. Алишкин // Исследования и разработки в области химии и технологии функциональных материалов: Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. Апатиты. — 2010. — с. 46-47.

123. Красиков, С.А. Фазообразование при карботермическом восстановлении эвдиалитового концентрата / С.А. Красиков, А.Г. Уполовникова, О.А. Ситникова, А.А. Пономаренко, С.Н. Агафонов, С.В. Жидовинова, Д.В. Майоров // Металлы. — 2013. — № 4. — С. 8-12.

124. Лебедев, В.Н. Сернокислотная технология эвдиалитового концентрата / В.Н. Лебедев // ЖПХ. — 2003. — т. 76. — № 10. — с. 1601-1605.

125. Лебедев, В.Н. Выделение редкоземельных элементов при солянокислотном разложении эвдиалита / В.Н. Лебедев, А.В. Руденко // Химическая технология. — 2003. — № 1. —с. 26-29.