Comparación del Comportamiento de Reducción Magnesiotérmica de Nb2O5 y Ti2Nb10O29
Autores: Hong, Jiwon; Hwang, Seonmin; Kang, Namhyun; Lee, Dongwon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Nb-ti
Aleaciones
Reducción
Metal
Magnesiotérmica
Maestro
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Las aleaciones binarias de Nb-Ti se utilizan ampliamente como materiales de alto valor añadido en la fabricación de aleaciones super resistentes al calor, biomateriales y superconductores. Por lo tanto, hay un interés significativo en producir aleaciones maestras de Nb-Ti de manera rentable. En este estudio, investigamos la reducción magnesiotérmica de Nb2O5 y Ti2Nb10O29 en un rango de temperatura de 1073 a 1223 K y evaluamos comparativamente los resultados de la reacción. El producto de reducción estaba compuesto por partículas metálicas (Nb o Nb-Ti) y MgO, que cubrían la superficie de las partículas metálicas reducidas. Después de la reacción de reducción, la fase de MgO en la superficie se eliminó mediante decapado con ácido clorhídrico (HCl) para finalmente recuperar el metal Nb o la aleación Nb-Ti como producto puro. Los análisis de microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X de los polvos de metal Nb puro y aleación Nb-Ti revelaron que la reducción de ambas materias primas fue exitosa a temperaturas superiores a 1173 K. El análisis de la cinética de reacción reveló que la energía de activación para la reducción del óxido metálico mixto (Ti2Nb10O29) es menor que la de la reducción de Nb2O5. Esto se debe a los diferentes comportamientos de los mecanismos de reacción durante la reducción y a las diferentes estabilidades termodinámicas de los precursores.
Descripción
Las aleaciones binarias de Nb-Ti se utilizan ampliamente como materiales de alto valor añadido en la fabricación de aleaciones super resistentes al calor, biomateriales y superconductores. Por lo tanto, hay un interés significativo en producir aleaciones maestras de Nb-Ti de manera rentable. En este estudio, investigamos la reducción magnesiotérmica de Nb2O5 y Ti2Nb10O29 en un rango de temperatura de 1073 a 1223 K y evaluamos comparativamente los resultados de la reacción. El producto de reducción estaba compuesto por partículas metálicas (Nb o Nb-Ti) y MgO, que cubrían la superficie de las partículas metálicas reducidas. Después de la reacción de reducción, la fase de MgO en la superficie se eliminó mediante decapado con ácido clorhídrico (HCl) para finalmente recuperar el metal Nb o la aleación Nb-Ti como producto puro. Los análisis de microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X de los polvos de metal Nb puro y aleación Nb-Ti revelaron que la reducción de ambas materias primas fue exitosa a temperaturas superiores a 1173 K. El análisis de la cinética de reacción reveló que la energía de activación para la reducción del óxido metálico mixto (Ti2Nb10O29) es menor que la de la reducción de Nb2O5. Esto se debe a los diferentes comportamientos de los mecanismos de reacción durante la reducción y a las diferentes estabilidades termodinámicas de los precursores.