Кинетика восстановления трехокиси вольфрама метаном

Электротермографическим методом исследованы кинетические закономерности восстановления трехокиси вольфрама метаном в температурном интервале 950-1150ºC при давлении газа P=10-300 Торр. Рентгенофазовым анализом установлено, что восстановление вольфрама из ангидрида протекает через образование промежуточных оксидных фаз (W18O49, WO2), а конечным продуктом восстановления является карбид вольфрама WC. Образования металлической фазы вольфрама на промежуточных стадиях восстановления не замечено. Показано, что зависимость степени превращения от времени представляет собой S-образную кривую с характерным индукционным периодом. Обработка полученных данных показала, что они с достаточной точностью описываются моделью трехмерного зародышеобразования и роста (уравнение Аврами-Ерофеева). Определены значения кинетических параметров. Էլեկտրաթերմոգրաֆիական եղանակով՝ զուգակցված թերմոգրավիմետրական չափումների հետ ուսումնասիրվել է մեթանով վոլֆրամի եռօքսիդի վերականգնման կինետիկան 950-1150ºC ջերմաստիճանային և մեթանի ճնշման 10-300 Թորր միջակայքում: Ռենտգենաֆազային անալիզի միջոցով հաստատվել է, որ վոլֆրամի եռօքսիդի վերականգնումն ընթանում է միջանկյալ օքսիդային ֆազերի (W18O49, WO2) առաջացմամբ, իսկ որպես վերականգնման վերջնական արգասիք է հանդիսանում վոլֆրամի կարբիդը, WC: Ցույց է տրվել, որ վերականգնման աստիճանի կախումը ժամանակից ունի S-աձև կորի տեսք՝ հստակ արտահայտված ինդուկցիոն ժամանակով: Բացահայտվել է ջերմաստիճանի և մեթանի ճնշման ուժեղ ազդեցությունը վոլֆրամի վերականգնման կինետիկայի վրա: Ստացված կինետիկական կորերը բավարար ճշտությամբ նկարագրվում են Ավրամի-Երոֆեևի հայտնի հավասարմամբ (AE3 մոդել) ջերմաստիճանի և ճնշման ողջ հետազոտված տիրույթում: Որոշվել են ռեակցիայի կինետիկական պարամետրերի (k, n, E) արժեքները: The kinetic features of tungsten (VI) trioxide reduction by methane are studied by electrothermographic method in the temperature range 950-1150ºC and methane pressure 10-300 Torr. It was revealed that the reduction of tungsten (VI) trioxide proceeded via formation of intermediate oxide phases, W18O49, WO2, and the end-product of the reduction was the tungsten carbide, WC. It is shown that the degree of reduction vs time represents the S-shaped curve with the characteristic induction period. It is established that the reduction rate sharply depends on both temperature and methane pressure. The kinetic curves are quite accurately described by the Avrami-Erofeev equation of the third order (model AE3) throughout the studied range of temperature and methane pressure. The values of the reaction kinetic parameters (k, n, E) were determined.