From Chemistry Towards Technology Step-By-Step From Chemistry Towards Technology Step-By-Step От химии к технологии шаг за шагом 2782-1900 117603 Научные статьи Scientific articles Научные статьи Mekhanokhimicheskoe vozdeistvie na produkty drobemetnoi ochistki slitkov ligatur V-Al s tsel'yu ikh ispol'zovaniya dlya sinteza kompozitov na osnove Al Механохимическое воздействие на продукты дробеметной очистки слитков лигатур V-Al с целью их использования для синтеза композитов на основе Al Бакланов Максим Николаевич Baklanov Maksim Nikolaevich baklanov_mn@vsmpo-avisma.ru Еселевич Данил Александрович Eselevich Danil Aleksandrovich diablohulk@gmail.com

кандидат химических наук;

candidate of chemical sciences;

 Шевченко Владимир Григорьевич Shevchenko Vladimir Grigor'evich shevchenko@ihim.uran.ru

доктор химических наук;

doctor of chemical sciences;

 Кобяков Станислав Вадимович Kobyakov Stanislav Vadimovich pipupgradepip@mail.ru Попов Николай Александрович Popov Nikolay Aleksandrovich n168@mail.ru

кандидат химических наук;

candidate of chemical sciences;

 Институт химии твердого тела УрО РАН Екатеринбург Россия Институт химии твердого тела УрО РАН Екатеринбург Russian Federation Институт химии твердого тела УрО рАН Екатеринбург Россия Institute of Solid State Chemistry UB RAS Ekaterinburg Russian Federation Институт химии твердого тела УрО РАН Екатеринбург Россия Институт химии твердого тела УрО РАН Екатеринбург Russian Federation Уральский Федеральный Университет им. Б.Н. Ельцина Екатеринбург Россия Уральский Федеральный Университет им. Б.Н. Ельцина Екатеринбург Russian Federation Институт химии твердого тела УрО РАН катеринбург Россия Институт химии твердого тела УрО РАН катеринбург Russian Federation 7 2 55 66 20 03 2026 04 05 2026 https://comincon.ru/en/nauka/article/117603/view

В работе демонстрируется эффективная возможность использования отходов (пыли дробеметной) производства лигатур системы V-Al для создания дисперсно-упрочненных композиционных материалов на основе алюминия. Проведен анализ химического, фазового и гранулометрического состава пыли от лигатур марок ВнАл-65 и ВнАл-1. С целью повышения реакционной способности пыль дробеметную (ПД) подвергали механоактивации в планетарной мельнице с установлением оптимального времени обработки, что позволило значительно уменьшить средний размер частиц до ~ 8 мкм с увеличением удельной их поверхности в несколько раз и вызвать аморфизацию Al2O3. Методами РФА анализа и электронной микроскопии показано, что в процессе спекания смесей (Al+ПДВнАл-65, Al+ПДВнАл-1) образуется композиционный материал, в котором равномерно распределены в алюминиевой матрице, представляющей из себя твердый раствор V в Al, упрочняющие интерметаллиды (Al3V, Al23V4 и Fe4Al13).

В работе демонстрируется эффективная возможность использования отходов (пыли дробеметной) производства лигатур системы V-Al для создания дисперсно-упрочненных композиционных материалов на основе алюминия. Проведен анализ химического, фазового и гранулометрического состава пыли от лигатур марок ВнАл-65 и ВнАл-1. С целью повышения реакционной способности пыль дробеметную (ПД) подвергали механоактивации в планетарной мельнице с установлением оптимального времени обработки, что позволило значительно уменьшить средний размер частиц до ~ 8 мкм с увеличением удельной их поверхности в несколько раз и вызвать аморфизацию Al2O3. Методами РФА анализа и электронной микроскопии показано, что в процессе спекания смесей (Al+ПДВнАл-65, Al+ПДВнАл-1) образуется композиционный материал, в котором равномерно распределены в алюминиевой матрице, представляющей из себя твердый раствор V в Al, упрочняющие интерметаллиды (Al3V, Al23V4 и Fe4Al13).

 алюминий аморфизация пыль дробеметная дисперсно-упрочненный композит реакционная способность Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Института химии твердого тела УрО РАН № 124020600007-8

Лигатуры на основе тугоплавких редких металлов для титановых сплавов на основе ванадия. ТУ1761-022-25087982-98 (с изм. 1-4), АО Уралредмет.: Екб. Ligatury na osnove tugoplavkih redkih metallov dlya titanovyh splavov na osnove vanadiya. TU1761-022-25087982-98 (s izm. 1-4), AO Uralredmet.: Ekb. Никитин К.В. Рециклинг металлоотходов на основе алюминия. Самара: СамГТУ, 2016. 34 с. Nikitin K.V. Recikling metalloothodov na osnove alyuminiya. Samara: SamGTU, 2016. 34 s. Omran A.M. Fabrication and characterization of Al-based in situ composites reinforced by Al3V intermetallic compounds. E3 J. Sci. Res. 2014, 2(2), 26-34. Omran A.M. Fabrication and characterization of Al-based in situ composites reinforced by Al3V intermetallic compounds. E3 J. Sci. Res. 2014, 2(2), 26-34. Блиничев В.Н., Бобков С.П., Гаюмджан П.П. Влияние конструктивного оформления мельниц на удельные энергозатраты и механохимические превращения измельчаемых материалов. Доклады VII Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. Ч. 1. Ташкент, 1981. с. 73-78. Blinichev V.N., Bobkov S.P., Gayumdzhan P.P. Vliyanie konstruktivnogo oformleniya mel'nic na udel'nye energozatraty i mehanohimicheskie prevrascheniya izmel'chaemyh materialov. Doklady VII Vsesoyuznogo simpoziuma po mehanoemissii i mehanohimii tverdyh tel. Ch. 1. Tashkent, 1981. s. 73-78. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986, 305 с. Avvakumov E.G. Mehanicheskie metody aktivacii himicheskih processov. Novosibirsk: Nauka, 1986, 305 s. С.В. Жуков, М.П. Никитин, А.К. Петров; Пат. РФ 2793561, 2023. S.V. Zhukov, M.P. Nikitin, A.K. Petrov; Pat. RF 2793561, 2023. Болдырев В.В., Абакумов Е.Г., Логвиенко А.Т. Эффективность измельчительных аппаратов для механического активирования твердых тел. Обогащение полезных ископаемых. Новосибирск: Наука, 1977. с. 3-10. Boldyrev V.V., Abakumov E.G., Logvienko A.T. Effektivnost' izmel'chitel'nyh apparatov dlya mehanicheskogo aktivirovaniya tverdyh tel. Obogaschenie poleznyh iskopaemyh. Novosibirsk: Nauka, 1977. s. 3-10. Gerold E., Luznik L, Samberger S., Antrekowitsch H. Sustainable extraction and recycling of non-ferrous metals: a review from a European perspective. Pholos. Trans. A Math. Phys. Eng. Sci. 2024, 382, 20240173. https://doi.org/10.1098/rsta.2024.0173 Gerold E., Luznik L, Samberger S., Antrekowitsch H. Sustainable extraction and recycling of non-ferrous metals: a review from a European perspective. Pholos. Trans. A Math. Phys. Eng. Sci. 2024, 382, 20240173. https://doi.org/10.1098/rsta.2024.0173 Крупнов Л.В., Мидюков Д.О., Дациев М.С., Ильин В.Б. Изменение ресурсной базы производства тяжелых цветных металлов на примере меди и никеля. Горный журнал. 2024, (3), 10-16. doi.org/10.17580/gzh.2024.03.01 Krupnov L.V., Midyukov D.O., Daciev M.S., Il'in V.B. Izmenenie resursnoy bazy proizvodstva tyazhelyh cvetnyh metallov na primere medi i nikelya. Gornyy zhurnal. 2024, (3), 10-16. doi.org/10.17580/gzh.2024.03.01 Бакланов М.Н., Еселевич Д.А., Шевченко В.Г. Физико-химическое исследование возможности использования отходов дробеметной зачистки лигатур Al-V для получения функциональны материалов на основе алюминия. Расплавы. 2022, (1), 3-11. https://doi.org/10.31857/S0235010622010029 Baklanov M.N., Eselevich D.A., Shevchenko V.G. Fiziko-himicheskoe issledovanie vozmozhnosti ispol'zovaniya othodov drobemetnoy zachistki ligatur Al-V dlya polucheniya funkcional'ny materialov na osnove alyuminiya. Rasplavy. 2022, (1), 3-11. https://doi.org/10.31857/S0235010622010029 Rietveld H.M. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures. J. Appl. Crystallogr. 1969, 2(2), 65-71. Rietveld H.M. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures. J. Appl. Crystallogr. 1969, 2(2), 65-71. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф., Лаппо С.И. Алюмотермия. М.: «Металлургия», 1978, 424 с. Lyakishev N.P., Pliner Yu.L., Ignatenko G.F., Lappo S.I. Alyumotermiya. M.: «Metallurgiya», 1978, 424 s. Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3т.: Т1. Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996, 992 с. Lyakishev N.P. Diagrammy sostoyaniya dvoynyh metallicheskih sistem: Spravochnik: V 3t.: T1. Pod obsch. red. N.P. Lyakisheva. M.: Mashinostroenie, 1996, 992 s. Чумарев В.М., Марьевич В.П., Ченцов В.П., Паздников И.Л., Паньков И.А., Бакланов М.Н. Фазовый состав и температуры плавления алюминотермических лигатур редких тугоплавких металлов. Расплавы. 2009, (3), 29-35. Chumarev V.M., Mar'evich V.P., Chencov V.P., Pazdnikov I.L., Pan'kov I.A., Baklanov M.N. Fazovyy sostav i temperatury plavleniya alyuminotermicheskih ligatur redkih tugoplavkih metallov. Rasplavy. 2009, (3), 29-35. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. М: Металлургия, 1974, 232 с. Gutman E.M. Mehanohimiya metallov i zaschita ot korrozii. M: Metallurgiya, 1974, 232 s. Plantier K.B., Pantoya M.L., Gach A.E. Combustion wave speeds of nanocomposite Al/Fe2O3: the effects of Fe2O3 particle synthesis technique. Combust. Flame. 2005, 140(4), 299-309. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2004.10.009 Plantier K.B., Pantoya M.L., Gach A.E. Combustion wave speeds of nanocomposite Al/Fe2O3: the effects of Fe2O3 particle synthesis technique. Combust. Flame. 2005, 140(4), 299-309. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2004.10.009 Black P.J. The Structure of FeAl3. Acta Crystallogr. 1955, 8, 43. https://doi.org/10.1107/S0365110X5500011X Black P.J. The Structure of FeAl3. Acta Crystallogr. 1955, 8, 43. https://doi.org/10.1107/S0365110X5500011X Han K., Ohnuma I., Kainuma R. Experimental determination of phase equilibria of Al-rich portion in the Al Fe binary system. J. Alloys Compd. 2016, 668, 97-106. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.01.215 Han K., Ohnuma I., Kainuma R. Experimental determination of phase equilibria of Al-rich portion in the Al Fe binary system. J. Alloys Compd. 2016, 668, 97-106. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.01.215 Qin Z., Xiao J., Du T., Cheng R., Zhang J. Resource utilization strategy of Fe-bearing smelting slag in China: a review. Miner. Eng. 2024, 219, 109066. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2024.109066 Qin Z., Xiao J., Du T., Cheng R., Zhang J. Resource utilization strategy of Fe-bearing smelting slag in China: a review. Miner. Eng. 2024, 219, 109066. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2024.109066