Патенты автора Зайков Юрий Павлович (RU)
Изобретение относится к высокотемпературному пассивированию конструкционных материалов внешнего контура жидкосолевых реакторов (ЖСР), работающих с использованием расплавленных фторидных солей. В способе пассивируют поверхность, контактирующую с солевым эвтектическим расплавом состава 46,5LiF-11,5NaF-42KF, при этом пассивирование осуществляют путем добавления в солевой расплав оксида лития в количестве от 0,2 до 0,3 мас. %. Изобретение обеспечивает образование непосредственно во фторидном расплаве пассивирующего слоя на поверхности конструкционных материалов для ЖСР. Причем при введении во фторидный эвтектический расплав состава 46,5LiF-11,5NaF-42KF оксида лития в количестве от 0,2 до 0,3 мас. % образцы стали 12Х18Н10Т и сплава Hastelloy С2000, относящиеся к типичным конструкционным материалам, применяемым в ЖСР, работающим с использованием расплавленных фторидных солей, проявляют значительно меньшую коррозионную активность, чем в расплаве без добавки оксида лития. 4 ил.
Изобретение относится способу извлечения актинидов из анодного остатка операции электролитического рафинирования отработавшего ядерного топлива и может быть использовано в создании технологии замкнутого ядерного топливного цикла реакторов на быстрых нейтронах. Способ включает конверсию металлических урана и актинидов в хлориды путем химического растворения в расплаве эвтектической смеси LiCl-KCl, в который порционно вводят хлорирующий агент. Причем переработку анодного остатка ведут в аппарате с использованием атмосферы инертного газа, в качестве хлорирующего агента используют хлорид свинца, переработку анодного остатка ведут при температуре 500-700°С в том же аппарате, что и операцию электролитического рафинирования отработавшего ядерного топлива. Техническим результатом является повышение степени извлечения актинидов из анодного остатка операции электролитического рафинирования отработавшего ядерного топлива без дополнительной переработки анодного остатка вне аппарата рафинирования. 1 ил.
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к средствам измерения окислительно-восстановительного потенциала расплавов солей на основе LiF-BeF2 жидко-солевого реактора (ЖСР), и может быть использовано для исследования коррозионной стойкости конструкционных материалов кого типа реакторов. Устройство измерения окислительно-восстановительного потенциала расплавленных солей содержит электрически изолированные друг от друга с помощью нитрида бора молибденовую подложку динамического бериллиевого электрода и молибденовый индикаторный электрод, представляющие собой молибденовые стержни, а также противоэлектрод, при этом противоэлектрод выполнен в виде трубы из плотного графита, молибденовые стержни размещены в двухканальной алундовой соломке, которая помещена в стальную трубку, соединенную с противоэлектродом для обеспечения токоподвода к нему, при этом площадь поверхности противоэлектрода, предназначенной для погружения в расплав, не менее чем в 5 раз превышает площадь погружаемой в расплав поверхности молибденовой подложки динамического бериллиевого электрода, при том что бериллиевый электрод сравнения расположен внутри противоэлектрода, а молибденовый индикаторный электрод выступает наружу из противоэлектрода на глубину, зафиксированную таким образом, чтобы расстояние от его торца до торца противоэлектрода было не менее одного диаметра противоэлектрода. Техническим результатом является возможность снижения влияния конвективных потоков на стабильность бериллиевого электрода сравнения и сокращение побочного выделение фреонов на противоэлектроде. 1 ил., 1 табл.
Изобретение может быть использовано для получения солевых композиций на основе LiF-BeF2, которые могут быть применены в качестве рабочих жидкостей при эксплуатации жидкосолевых реакторов (ЖСР). Способ включает плавление смеси солей, содержащей фторид лития и фторид свинца, взятые в количестве, соответствующем эвтектическому составу получаемой композиции. Смесь плавят при температуре 550-900°С, выдерживают не менее 30 минут. В полученный расплав добавляют металлический бериллий в количестве, большем количества свинца, содержащегося во фториде свинца, и выдерживают в расплаве до содержания остаточного свинца в соли не более 0,001 мас. %. Изобретение позволяет сократить количество стадий процесса получения солевой композиции на основе LiF-BeF2, исключить неэкологичное получение фторида бериллия, расширить сырьевую базу за счет использования отходов бериллия. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к получению наноразмерных упорядоченных частиц кремния при электролизе расплавленных солей, который может быть использован для изготовления анодов на основе кремния при создании новых безопасных литий-ионных аккумуляторов с улучшенными энергетическими характеристиками. Способ включает электролиз расплава KCl с кремнийсодержащей добавкой K2SiF6 при температуре 790-800°C. При электролизе в расплав KCl-K2SiF6 добавляют SiO2 в количестве не более 0,5 мас.%, а электролиз ведут с использованием углеродного противоэлектрода. Способ позволяет получить кремний управляемой морфологии в виде наноразмерных трубок и игл при снижении энергозатрат, сохранении пониженной химической агрессивности расплавленного электролита, высокой чистоты получаемого кремния, а также срока эксплуатации конструкционных материалов и реактора для осуществления способа. 2 ил.
Способ нанесения медных защитных покрытий из галогенидных расплавов на поверхность стали 12Х18Н10Т // 2769586
Изобретение относится к химическому нанесению медных покрытий на поверхность нержавеющей стали 12Х18Н10Т с использованием расплавленных солей и может быть использовано для защиты конструкционных материалов от коррозии. Способ включает химико-термическую обработку поверхности стали 12Х18Н10Т в солевом расплаве состава СuCl 6 мас.% - KCl 89 мас.% - NaF 5 мас.%. Обработку поверхности стали ведут в инертной атмосфере при температуре 500°С не менее 90 мин. Изобретение позволяет вне воздушной атмосферы и использования агрессивных летучих продуктов получить качественное медное покрытие толщиной, достаточной для защиты поверхности стали 12Х18Н10Т от коррозии. 3 ил.
Изобретение относится к способу получения недеформированных слоевых структур - полуэлементов, которые могут быть использованы в качестве основы твердооксидных электрохимических устройств, таких, например, как твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) и электролизеры (ТОЭ). Способ включает формирование пленок из высушенной смеси порошка твердооксидного материала с органической связкой и высушенной смеси порошка твердооксидного материала с органической связкой и крахмалом, которые затем совместно прокатывают до получения структуры, содержащей плотный и пористый слои, при этом используют органическую связку на основе бутадиен-нитрильного каучука, а в качестве твердооксидного материала используют оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, полученную двухслойную структуру отжигают при температуре, 1500-1600°С, пористый слой отожженной структуры пропитывают раствором нитрата никеля с последующим обжигом при температуре 600°С, при этом пропитку и обжиг пористого слоя повторяют от 8 до 10 раз. Технический результат заключается в упрощении получения недеформированных полуэлементов, используемых в качестве основы твердооксидных электрохимических устройств. 3 ил.
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению циркония из его оксида электролизом расплавленных солей. Способ включает восстановление ZrO2 до металлического циркония в процессе электролиза расплавленных солей при температуре от 650 до 850°С. В качестве расплавленной соли используют смесь солей, мас. %: (20-60)KF - (до 47,5)NaF - (30-50)AlF3 - (0,5-2,5)ZrO2. Электролиз ведут в атмосфере воздуха при потенциале катода на 0,05 В положительнее потенциала алюминиевого электрода сравнения, а в качестве катода используют графит. В результате электролиза на катоде был достоверно получен металлический цирконий с примесью алюминия до 0,6 мас. % при использовании в качестве источника циркония его оксида. Способ позволяет повысить скорость получения циркония, упростить отделение полученного циркония от остатков соли и невосстановленных оксидов. 2 ил.
Изобретение относится к способу электролитического рафинирования металлического ядерного топлива. Способ включает селективное анодное растворение компонентов ядерного топлива в контейнере с расплавленным электролитом LiCl-KCl, содержащем хлориды актиноидов, при температуре не ниже 500°С, селективное катодное электровыделение актиноидов на твердом стальном катоде, при этом в качестве исходного анодного материала используют металлическое ядерное топливо, при этом электролитическое рафинирование осуществляют при катодной плотности тока не ниже 90% от предельного значения тока выделения урана, значение катодной плотности тока поддерживают путем перемещения стального катода относительно поверхности электролита с постоянной скоростью, определяемой токовой нагрузкой и потенциалом катода. Обеспечивается совместное электровыделение урана, плутония и минор актиноидов на твердом катоде без использования дополнительных сложных операций и конструкционных элементов аппарата для его осуществления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к средствам контроля состава солевых смесей жидкосолевого реактора и исследования коррозионной стойкости конструкционных материалов реактора. Устройство измерения окислительно-восстановительного потенциала расплавленных смесей на основе системы LiF-BeF2 содержит изолированные друг от друга молибденовую подложку динамического бериллиевого электрода, молибденовый индикаторный электрод и противоэлектрод, при этом молибденовая подложка динамического бериллиевого электрода и молибденовый индикаторный электрод размещены и загерметизированы с помощью силиконового узла в корундовой двухканальной трубке, герметично установленной с одного конца в стальную трубку с прикрепленной к ней с другого конца стальной втулкой с футоркой, на наружной поверхности которой закреплен противоэлектрод в виде трубы из плотного графита с отверстиями, причем стальная трубка, стальная втулка с футоркой и противоэлектрод образуют единый корпус, а внутри футорки вкручен изолятор из нитрида бора с каналами, через которые проходят молибденовая подложка бериллиевого электрода и индикаторный электрод, при этом площадь поверхности противоэлектрода, предназначенной для погружения в расплав, не менее чем в 5 раз превышает площадь погружаемой в расплав поверхности молибденовой подложки динамического бериллиевого электрода. Техническим результатом является безотказность и увеличение длительности работы противоэлектрода, а также воспроизводимость морфологии электроосажденного динамического бериллиевого электрода на молибденовой подложке и воспроизводимость параметров его растворения в ходе измерений окислительно-восстановительного потенциала расплавленных смесей на основе системы LiF-BeF2 в жидкосолевом реакторе и повышение надежности работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к электролитическому получению кремния из расплавленных солей, в частности к получению нано- и микроразмерных осадков кремния, которые могут быть использованы в литий-ионных химических источниках тока и фотоэлектрических элементах с улучшенными энергетическими характеристиками. Способ включает электролиз галогенидного расплава, содержащего K2SiF6, в атмосфере аргона при температуре от 650 до 750°С, отличающийся тем, что используют расплав состава NaI - 56 мас.%; KI - 44 мас.% с добавкой 7 мас.% K2SiF6, при этом электролиз ведут при катодной плотности тока от 0,001 до 0,005 А/см2. Способ позволяет получать сплошные нано- и микроразмерные осадки кремния волокнистой структуры при возможности использовать более широкий спектр конструкционных материалов за счет снижения агрессивности электролита. 2 ил., 3 пр.
Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано для получения топливной соли на основе фторидов лития и бериллия, предназначенной для введения в контур энергоблока жидкосолевых реакторов. Способ включает использование смеси, содержащей тетрафторбериллат аммония и фторид лития, взятые в количестве, соответствующем эвтектическому составу получаемой соли, нагревают в токе аргона до температуры 230-250°С, выдерживают до полного разложения тетрафторбериллата аммония, затем температуру нагрева смеси поднимают выше температуры плавления Li2BeF4, но не выше 530°С. Далее смесь выдерживают до получения топливной соли, которую охлаждают в токе аргона до комнатной температуры. Технический результат заключается в возможности получения топливной соли для энергоблоков жидкосолевых реакторов без необходимости продувать с избытком газообразный HF.
Использование: относится к способам получения кремния, который широко применяется в электронной и металлургической отраслях промышленности, а также может быть использован для создания безопасных литий-ионных химических источников тока. Сущность: электролитический способ получения кремния из расплавленных солей, включающий электролиз галогенидного расплава с добавкой K2SiF6 при температуре от 400 до 650°C, катодной плотности тока не выше 0.1 А/см2 и потенциале катода в диапазоне от -0.15 до -0.4 В относительно потенциала кремниевого электрода, при этом в качестве электролита используют смесь, содержащую, мас.%: 0-30 – хлорида лития (LiCl); 10-30 – хлорида калия (KCl); 55-85 – хлорида цезия (CsCl); не выше 3 – фторида цезия (CsF); 0.1-5 – гексафторсиликата калия (K2SiF6). Технический результат: получение кремния при повышении энергоэффективности за счет снижения температуры электроосаждения на 140-290°С и повышения катодной плотности тока до 0.07 А/см2. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в технологии переработки отработавшего нитридного ядерного топлива, в частности, в технологиях замкнутого ядерного топливного цикла. Способ включает высокотемпературную обработку фрагментов тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом в окислительной атмосфере, в ходе которой фрагменты тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом нагревают до 800°С и выдерживают в реакторе при этой температуре в атмосфере азота. После выдержки в атмосфере азота фрагменты тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом нагревают от 800°С до температуры не менее 1000°С, выдерживают при этой температуре в условиях разряжения, охлаждают до температуры не менее 400°С, извлекают оболочки из реактора. Отработавшее нитридное топливо, прошедшее окислительную обработку в атмосфере азота и выдержку в условиях разряжения, выдерживают в реакторе в атмосфере аргон-кислород при температуре не менее 400°С. Изобретение позволяет удалять летучие продукты деления из отработавшего нитридного ядерного топлива, отделять оболочки тепловыделяющих элементов от перерабатываемого топлива и удалять их из цикла переработки. 1 табл.
Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в технологии переработки отработавшего нитридного ядерного топлива, в частности в технологиях замкнутого ядерного топливного цикла. Способ включает фрагментацию, выдержку фрагментов тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом в атмосфере азота при температуре не менее 500°С в реакторе. Затем охлаждение до температуры 100-300°С в атмосфере азота. Атмосферу в реакторе меняют с азота на инертный газ, нагревают фрагменты тепловыделяющих элементов с отработавшим нитридным ядерным топливом до температуры не менее 1000°С и выдерживают при данной температуре. Способ позволяет отделить компоненты нитридного ядерного топлива от фрагментов тепловыделяющих элементов, сократить содержание побочных компонентов на дальнейших этапах переработки нитридного ядерного топлива, перевести плотные спеченные образцы нитридного топлива в микродисперсный порошок, что позволит существенно ускорить дальнейшие операции переработки топлива известными способами. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к способам переработки оксидного ядерного топлива, и может быть использовано преимущественно в замкнутом ядерном топливном цикле (ЗЯТЦ). Способ включает электролиз расплава LiCl с добавкой не менее 1 мас.% Li2O при температуре не выше 700°С с использованием инертного катода и кислородвыделяющего анода из смеси NiO-Li2O. Электролиз ведут при анодной плотности тока не выше 0,6 А/см2. Электролиз оксидно-галогенидного расплава осуществляют в электролизере, в котором анодное и катодное пространства разделены керамической диафрагмой, преимущественно из MgO, на погружаемой в расплав части которой имеются отверстия диаметром не более 3 мм. Изобретение позволяет сократить длительность электролиза и количества электричества, необходимых для максимально полного восстановления топлива, а также снизить коррозию конструкционных элементов электролизера для осуществления способа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к высокотемпературной гальванопластике, а именно, к электролитическому получению коррозионно- и термостойких металлов, в частности ниобия, легированного танталом, который можно использовать в качестве покрытий, применяемых для защиты деталей различного оборудования в условиях высокотемпературных и агрессивных сред, а также изделий из этого металла, таких, например, как детали летательных аппаратов, оболочки тепловыделяющих элементов, контейнеры для жидких металлов, детали электролитических конденсаторов и других. Предложенный способ включает проведение электролиза в бромидном расплаве, содержащем KBr и CsBr с постоянной концентрацией, равной 27 мас.% и 73 мас.% соответственно, и использованием анода из ниобия и тантала и катода из проводящего материала. При этом электролиз осуществляют при анодной плотности тока 0,02 А/см2, катодной плотности тока от 0,05-0,1 А/см2 в атмосфере аргона при температуре 750-800°С, с содержанием в упомянутом расплаве ниобия 4–6 мас.%, тантала 1-2 мас.% в пересчете на металл, с получением на катоде покрытия или изделия. Обеспечивается расширение сферу применения электролиза бромидного расплава, получение покрытий и изделий с высокой термической и коррозионной стойкостью. 5 пр.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к твердооксидным электролитным материалам с кислород-ионной проводимостью на основе Gd2Zr2O7, которые могут быть использованы в электрохимических элементах, а также в качестве материала для чувствительных элементов кислородных электрохимических датчиков для определения содержания ионов O2- в оксидно-галогенидных литийсодержащих расплавах, например LiCl, LiCl-Li2O, LiCl-Li2O-Li. Снижение деградации электролита в оксидно-хлоридных литиевых расплавах является техническим результатом изобретения, который обеспечивается качественным и количественным составом материала, полученного модифицированием цирконата гадолиния со структурой пирохлора путем введения оксидов магния и лития, со следующей структурной формулой: (1-y)Gd2(1-x)M2xZr2O7-δ⋅yMgO, M=Li (0≤x≤0,15); Mg (0≤x≤0,025); 0,05≤y≤0,2. Электролит может быть использован как высокочувствительный сенсорный элемент к ионам кислорода, как компонент расплава в области средних температур при стабильности и неизменности во времени его электрохимических характеристик. 9 ил., 1 табл.
Изобретение относится к электрохимическому нанесению медных покрытий на поверхность нержавеющей стали 12Х18Н10Т с использованием расплавленных солей и может быть использовано для защиты конструкционных материалов от коррозии. Способ включает электролиз расплава состава СuCl 6 мас.% - KCl 44 мас.% - NaCl 50 мас.%, при этом электролиз ведут в инертной атмосфере при температуре 500°С и катодной плотности тока ≤ 0,2 А/см2. Технический результат: упрощение и повышение безопасности получения медного слоя, защищающего поверхность стали 12Х18Н10Т от коррозии. 1 пр., 3 ил.
Изобретение относится к пирохимической переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и может быть использовано в процессе переработки металлического продукта операции электролитического рафинирования отработавшего ядерного топлива, содержащего актиниды и благородные металлы, путем включения в технологию замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) реакторов на быстрых нейтронах. Способ включает конверсию металлических урана и актинидов в хлориды путем химического растворения в хлоридном расплаве, в который порционно вводят хлорирующий агент, при этом в течение всего процесса извлечения актинидов из металлических продуктов ведут контроль расплава на содержание в нем хлорирующего агента и продукта извлечения актинидов, а также измеряют окислительно-восстановительный потенциал хлоридного расплава. Когда добавление свежей порции хлорирующего агента не приводит к смещению потенциала в отрицательную область, завершают процесс перехода урана из ядерного топлива в хлоридный расплав. Изобретение позволяет оперативно контролировать полноту конверсии актинидов из металлического продукта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов, в частности, к электролитическому получению кремния из расплавленных солей. Способ включает электролиз расплавленного галогенидного электролита, в качестве которого используют смесь солей мас.% 10-60 KCl и 40-90 CsCl с добавкой до 50 мас.% K2SiF6. Электролиз ведут при температуре от 610 до 750°С и катодной плотности тока не выше 120 мА/см2, при катодном перенапряжении не более 0,25 В с использованием растворимого кремниевого анода. Способ позволяет снизить температуру электролитического получения кремния, а также упростить процесс получения кремния за счет исключения необходимости тщательной предварительной подготовки солей перед приготовлением электролита с обеспечением возможности получения высокочистого кремния. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к материалам литий-ионных аккумуляторов с высокой удельной энергией. Элементарная ячейка аккумулятора состоит из токосъемников, анода, катода, электролита и изолятора. В качестве электролитов используют тонкопленочные электролиты, в качестве катодов – катионпроводящие по литию материалы. В качестве анода используют многослойную графит-силиценовую композицию при соотношении 5 моноатомных слоев силицена на графитовую подложку из 4-8 моноатомных слоев графена. Силиценовые листы разделены зазором 0,24-0,75 нм. Графитовая подложка предпочтительно выполнена из 8 слоев и с обеих сторон покрыта силиценом. Из параллельно соединенных элементарных ячеек, размещенных в изолированном от внешней среды атмосферы корпусе, изготавливают литий-ионный аккумулятор. Ячейки могут быть соединены зеркально относительно плоскости, параллельной плоскости силицена. Технический результат заключается в увеличении числа циклов разряда/заряда аккумулятора до 5000 и выше без снижения удельной емкости анода ниже 3500 мА·ч/г в диапазоне рабочих температур (от -50 до 100°С), уменьшении размеров и массы литий-ионного аккумулятора, исключении объемного расширения анодов элементарных ячеек и литий-ионного аккумулятора в целом. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к устройствам для исследования коррозионной стойкости конструкционных материалов высокотемпературных устройств, преимущественно реакторов для работы с расплавами галогенидов щелочных металлов, применяемых в пирохимической и пирометаллургической переработке отработавшего ядерного топлива. Установка для определения скорости коррозии материалов в расплавленных солях содержит опорную платформу, контейнеры под нагреваемые тигли с образцами исследуемого материала, отличающаяся тем, что содержит три не связанные друг с другом металлические трубы, каждая из которых с одного конца герметично соединяется со съемной теплоотражающей крышкой, а с другого – с контейнером под нагреваемые тигли, выполненным в форме стакана, на опорной платформе смонтированы резьбовые шпили, на которые вертикально в несколько ярусов навинчены поперечные диски из теплоотражающего материала с тремя отверстиями для прохождения через них металлических труб. Техническим результатом является возможность одновременно осуществлять независимые друг от друга эксперименты в инертной среде, включая качественный и количественный анализ всех летучих продуктов, образовавшихся в ходе эксперимента, с минимизацией тепловых потерь. 6 ил.
Изобретение относится к электролитическому получению гексахлоррената цезия, который может быть использован для приготовления электролитов, пригодных для электроосаждения рения. Синтез гексахлоррената цезия осуществляется путем электрохимической реакции ионизации металлического рения в растворе соляной кислоты концентрацией 350 г/л с добавлением хлорида цезия с концентрацией на пределе растворимости 1500 г/л под действием переменного тока 2 А и частотой 1–50 Гц с последующей химической реакцией. Способ обеспечивает упрощение синтеза гексахлоррената цезия и снижение затрат на его реализацию. 1 ил., 5 пр.
Изобретение относится к синтезу электролитов для получения покрытий и изделий из рения методом высокотемпературной гальванопластики в расплавах солей. Электрохимическая ячейка для проведения синтеза расплава CsCl-KCl-NaCl-Cs2ReCl6 состоит из анодного и катодного узлов, которые разделены между собой неэлектропроводящей диафрагмой и помещены в герметизируемую кварцевую реторту, при этом электрохимическая ячейка выполнена в виде стакана с крышкой, в которой установлен первый токоподвод, а через отверстие в центре крышки подведен второй токоподвод, причем в стакан помещена кварцевая труба, полость внутри которой разделена диафрагмой, под диафрагмой размещается католит, а над ней - анолит и металлический рений, закрепляемый на токопроводящем стержне, который установлен в размещенной в отверстии крышки стакана кварцевой трубке и соединен со вторым токоподводом. Техническим результатом является упрощение аппаратурного оформления процесса. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к электролитическому получению кремния, который может быть использован в чистых и относительно безопасных отраслях малой энергетики, например, в литий-ионных аккумуляторах с анодами на основе кремниевых нано-композитных структур и солнечных батарей, которые обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками. Способ включает электролиз галогенидного расплава KCl с содержанием кремнийсодержащей добавки K2SiF6 не более 5 мас.%, который ведут при температуре 780-800°С, катодной плотности тока не выше 50 мА/см2 и катодном перенапряжении не более 250 мВ. Способ позволяет получать высокочистый кремний в виде сплошных и субмикронных осадков волокнистой структуры при упрощении состава электролита и сокращении трудоемкости предварительной подготовки электролита, а также в возможности использовать широкий спектр конструкционных материалов за счет снижения химической активности электролита. 1 табл., 3 ил.
Использование: для определения скорости растворения оксида в оксидно-галогенидном расплаве. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют загрузку порции оксида в оксидно-галогенидный расплав, размещенный в тигле, химически устойчивом по отношению к компонентам расплава при температуре измерений, фиксируют время полного растворения порции оксида в расплаве и по изменению массы или молей оксида по отношению ко времени полного растворения порции оксида в расплаве вычисляют скорость растворения оксида, при этом время полного растворения порции оксида в расплаве определяют с использованием рабочего электрода и противоэлектрода, при этом перед загрузкой очередной порции оксида в оксидно-галогенидный расплав рабочий электрод погружают в исследуемый расплав и анодно его поляризуют в условиях потенциодинамической поляризации со скоростью не менее 1 В/с, фиксируя предельный ток окисления ионов кислорода в исследуемом расплаве, после чего в оксидно-галогенидный расплав загружают порцию оксида и через определенные промежутки времени при аналогичных условиях повторяют операцию поляризации рабочего электрода, фиксируя изменение предельного тока окисления ионов кислорода на рабочем электроде, операцию поляризации рабочего электрода повторяют до стабилизации фиксируемых значений предельного тока, при этом за время полного растворения порции оксида принимают время от загрузки оксида до момента стабилизации предельного тока. Технический результат: упрощение определения скорости растворения оксида в оксидно-галогенидном расплаве. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Электролит для получения рениевых пленок // 2749778
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения тонких рениевых пленок, которые после нанесения на различные подложки могут быть использованы в качестве подслоя для высокотемпературной гальванопластики, для производства полупроводниковых элементов, использующихся в аэрокосмической технике, радиотехнике, электронике и других областях. Электролит состоит из водного раствора, содержащего, г/л: HCl 200-350 и соединение рения в пересчете на металл 0,5-10,0. Технический результат: отсутствует необходимость введения дополнительных добавок, реализован низкий диапазон температур эксплуатации электролита, снижены ресурсоемкость и экологическая нагрузка. 1 табл., 6 пр.
Электрохимический способ обработки монокристаллических кремниевых пластин для солнечных батарей // 2749534
Изобретение относится к области высокотемпературной электрохимии и может быть использовано при изготовлении солнечных батарей из кремниевых пластин, изготовленных по методу Чохральского. Способ включает катодную поляризацию кремниевой пластины путем помещения кремниевой пластины в расплав K2WO4 – Na2WO4 – WO3 и подачи на нее катодного потенциостатического импульса величиной от –920 до –1020 мВ относительно платинокислородного электрода сравнения. Модификация монокристаллических кремниевых пластин с помощью электрохимических процедур в поливольфраматном расплаве позволяет до пяти раз повысить удельный фототок, протекающий через пластину при сохранении ее геометрических размеров. 4 пр., 4 ил.
Способ электролитического получения висмута // 2748451
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению висмута электролитическим способом. Способ включает электролитическое разделение металлов в расплаве галогенидов солей с использованием жидкометаллических катода и анода из висмутистого свинца. В качестве жидкометаллического катода используют металлический свинец. Электролитическое разделение ведут с применением пористой керамической диафрагмы, обеспечивающей одинаковое межполюсное расстояние между электродами, равное 1,0 см, пропитанной расплавом галогенидов, в качестве которого используют эквимолярную смесь хлоридов калия и свинца. Пористая диафрагма препятствует смешиванию анодного и катодного металлов. Процесс ведут при катодной плотности тока, равной анодной плотности тока в интервале от 0,5 до 1,5 А/см2, и температуре 480-530°С. Способ позволяет снизить удельный расход электроэнергии с сохранением скорости процесса получения висмута и устойчивой работой электролизера в технологическом режиме. 1 табл.
Изобретение относится к способу и электрохимическому устройству для определения содержания глинозема в криолит-глиноземном расплаве при электролитическом производстве алюминия. Способ включает погружение электрохимического устройства в криолит-глиноземный расплав, поляризацию с использованием источника тока электрохимического устройства путем многократной линейной развертки его потенциала в анодную сторону до достижения анодного эффекта и обратно и определение из выборки полученных вольтамперных зависимостей среднего пикового значения отклика тока с последующим определением текущего содержания глинозема по эмпирической зависимости пикового значения отклика тока от содержания глинозема. Электрохимическое устройство содержит рабочий электрод из углеродного материала с диэлектриком из нитрида бора, жестко закрепленный в корундовой трубе, с другого конца которой рабочий электрод соединен с источником тока, а снаружи к корундовой трубе прикреплен противоэлектрод, выполненный из сплавообразующего с алюминием металла, преимущественно из меди, причем расстояние между рабочим электродом и противоэлектродом составляет не менее 5 мм. Обеспечивается повышение точности и упрощение измерений и конструкции электрохимического устройства с возможностью оперативной замены вышедших из строя элементов устройства. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к электрохимическому получению наноматериалов, а именно к электрохимическому способу получения нановискеров оксида меди. Способ включает электролиз поливольфраматного расплава в импульсном потенциостатическом режиме с применением платинового анода и медной фольги - в качестве катода, при этом электролизу подвергают поливольфраматный расплав, содержащий эквимольную смесь K2WO4 - Na2WO4 (1:1) и 35 мол.% WO3 в импульсном потенциостатическом режиме, где величина импульса напряжения составляет - 0.975 В при длительности 0.1 с. Предложенный способ позволяет в одну стадию получить нановискеры оксида меди с большим отношением длины к толщине. 2 пр., 3 ил.
Изобретение относится к высокотемпературной гальванотехнике, а именно: к электролитическому осаждению ниобия, и может быть использовано для нанесения покрытий на подложки из проводящего материала. Способ включает электролиз расплава при анодной плотности тока 0,02 А/см2, катодной плотности тока от 0,05–0,1 А/см2 в атмосфере аргона, при этом электролиз проводят в интервале температур от 700 до 750°С в расплавленном электролите, содержащем бромид калия, бромид цезия и бромид ниобия, содержащий ниобий от 2 до 5 мас.% в пересчете на металл. Технический результат: получение высококачественных, сплошных ниобиевых покрытий с высоким выходом по току. 4 пр., 2 ил.
Изобретение относится к области химии, в частности к получению микрокристаллических покрытий из вольфрамата никеля (NiWO4) на носителе в виде никелевой фольги, которые могут быть использованы в качестве катализаторов в системах, требующих повышенной каталитической активности. Способ включает погружение никелевой фольги в расплав 50 мол.% Li2WO4 - 50 мол. % WO3 при температуре от 800 до 900°С в атмосфере воздуха длительностью 10 с. Изобретение обеспечивает упрощение процесса получения микрокристаллического вольфрамата никеля и повышение его технологичности как микропорошкового катализатора. 3 ил., 3 пр.
Изобретение относится к электрохимической ячейке для измерения электропроводности расплавов, содержащей электроды, разделенные изолятором. Ячейка характеризуется тем, что электроды выполнены из стеклоуглеродного материала, расположены коаксиально по отношению друг к другу и разделены изолятором из нитрида бора. Использование предлагаемого изобретения позволяет проводить измерения электропроводности расплавов, как содержащих, так и не содержащих растворенные соединения металлов, при сохранении качества и воспроизводимости результатов и снижении объема работ по обслуживанию ячейки и увеличении срока ее службы. 3 ил.
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к способам переработки отработавшего ядерного топлива, и может быть использовано в технологии переработки отработавшего ядерного топлива в схеме замкнутого ядерного топливного цикла, извлеченного из тепловыделяющих элементов. Способ переработки нитридного отработавшего ядерного топлива в солевых расплавах включает его хлорирование в расплаве смеси хлоридов щелочных и/или щелочноземельных металлов, содержащей дихлорид кадмия. Хлорирование ведут в аппарате для переработки нитридного отработавшего ядерного топлива с использованием атмосферы инертного газа. В аппарате имеется нагреваемая зона, в которой размещен реактор с хлоридным расплавом и погруженным в него нитридным отработавшим ядерным топливом, а также расположенная под реактором холодная зона. В процессе хлорирования зону аппарата с реактором нагревают до температуры выше 700°С, нитридное отработавшее ядерное топливо выдерживают в расплаве до полного хлорирования, при этом холодную зону аппарата используют для кристаллизации образующегося при хлорировании металлического кадмия. Изобретение позволяет повысить степень конверсии нитридного ОЯТ в хлоридном расплаве до 100%. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл.
Способ отделения нитридного ядерного топлива от оболочки фрагментов тепловыделяющих элементов // 2732721
Изобретение относится к способу отделения отработавшего нитридного ядерного топлива от оболочки фрагментов тепловыделяющего элемента и может быть использовано в технологии переработки отработавшего нитридного ядерного топлива в составе технологии замкнутого ядерного топливного цикла. Фрагменты тепловыделяющих элементов вместе с оболочкой нагревают до температуры не менее 500 °С и выдерживают в газовой атмосфере, причем выдержку нагретых фрагментов тепловыделяющих элементов осуществляют в атмосфере азота. Техническим результатом является исключение присутствия химически агрессивного газа в процессе отделения нитридного ядерного топлива от оболочки фрагментов тепловыделяющих элементов, упрощение аппаратурного оформления способа, сокращение побочных компонентов на дальнейших этапах переработки нитридного ядерного топлива, также перевод плотных спеченных образцов нитридного топлива в микродисперсный порошок, что позволяет ускорить дальнейшие операции переработки топлива. 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности, к технологии переработки отработавшего нитридного ядерного топлива и может быть использовано преимущественно в замкнутом ядерном топливном цикле (ЗЯТЦ). Способ включает конверсию компонентов нитридного топлива в хлориды при температуре не выше 750°С, путем химического растворения в хлоридном расплаве LiCl. Нитридные делящиеся материалы отделяют от продуктов деления, включающих нитрид ZrN при соотношении молей PbCl2 к сумме молей компонентов нитридного топлива 1,2-3. После завершения конверсии остаточный хлорирующий реагент удаляют путем его восстановления металлическим литием или актинидом. Изобретение позволяет полностью отделить нитридные делящиеся материалы от продуктов деления на первичной стадии их конверсии в хлориды, исключить дополнительные операции повторной переработки нитридного ядерного топлива и удалить остаточный хлорирующий реагент из расплава LiCl. 1 ил.
Заявлена группа изобретений, предназначенная для определения фильтрующих свойств, а именно: тонкости (номинальной и абсолютной) фильтрации и производительности (номинального и удельного расхода фильтрата), пористых металлических материалов (фильтров) по расплавленной смеси галогенидов щелочных металлов, в частности хлоридов натрия и калия эквимолярного состава с содержанием нерасплавленных мелкодисперсных оксидов. Устройство содержит рабочую металлическую камеру (6) с индикаторным электродом (7), где размещают фильтруемую среду (3) и испытываемый пористый металлический материал, а также кварцевую ячейку (5) для фильтрата (1). Ячейку (5) и камеру (6) помещают в металлическую емкость (4) со штуцерами для поддержания инертной атмосферы. Расплавленное состояние фильтруемой среды (3) поддерживается нагревательным элементов (8). Инертная атмосфера создается использованием газового оборудования (9). Способ определения фильтрующих свойств включает три этапа. На первом устанавливают фильтр (2), обеспечивают инертную атмосферу и разогревают фильтруемую среду (3). На втором этапе производят фильтрационный процесс с поддержанием температуры фильтруемой среды (3) и рабочего давления на фильтр (2). Собирают фильтрат (1) и после опустошения резервуара с фильтруемой средой (3) завершают процесс и извлекают емкость с фильтратом (1). На третьем этапе определяют производительность и тонкость фильтрации испытываемых фильтров. Изобретение позволяет определить фильтрующие свойства пористых металлов по расплавленной смеси хлоридов натрия и калия эквимолярного состава с содержанием нерасплавленных мелкодисперсных оксидов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способу электролитического получения лигатур алюминия из оксидного сырья. Способ включает электролиз оксидно-фторидного расплава, который ведут с использованием твердого катода при температуре выше 570 °С, а продукты электролиза с включениями компонентов расплава отделяют от твердого катода и смешивают с жидким алюминием при температуре от 800 до 900 °С. Обеспечивается исключение сложных и длительных операций, включающих извлечение лигатуры со дна электролизера и погружение чистого алюминия, сокращение времени простаивания электролизера и повышение эффективности получения лигатур алюминия. 1 табл.
Изобретение относится к способу нанесения защитного покрытия на катоды электролизера для получения алюминия из расплавленных электролитов, смачиваемого получаемым алюминием. Способ включает электроосаждение компонентов покрытия на катоды из расплавленного электролита, содержащего добавки, являющиеся источниками покрытия, при этом электроосаждение компонентов покрытия на катоды осуществляют в электролизере для получения алюминия при температуре от 700°С из расплавленного электролита KF-NaF-AlF3, содержащего в мас.%: KF до 54, NaF до 30, AlF3 - остальное, упомянутые добавки в мас.% от массы электролита: B2O3 до 6, Al2O3 до 6. Обеспечивается получение сплошного смачиваемого получаемым алюминием покрытия, хорошо сцепленного с катодами электролизера при значительном понижении температуры, снижение энергозатрат и упрощение операций по обслуживанию электролизера. 3 ил.
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для изготовления тонких пленок рения, которые могут быть использованы в качестве подслоя для последующего электроосаждения. Электролиз ведут в растворе соляной кислоты с концентрацией 200-350 г/л, содержащем соединения рения в пересчёте на металл 0,5-10,0 г/л, при варьировании плотности катодного тока в пределах 0,1-1,0 А/см2 в диапазоне температур 25-40°С. Технический результат: получение рениевых пленок с более низкими затратами на ведение процесса и сниженной экологической нагрузкой. 5 пр.
Группа изобретений предназначена для определения фильтрующих свойств пористых керамических фильтров в форме цилиндров с боковой фильтрующей поверхностью по расплавленной смеси галогенидов щелочных металлов, например, хлоридов натрия и калия эквимолярного состава с содержанием нерасплавленных мелкодисперсных оксидов. Устройство для определения фильтрующих свойств керамических фильтров содержит рабочую кварцевую ячейку для размещения фильтруемой среды в виде расплава галогенидов щелочных металлов эквимолярного состава с содержанием нерасплавленных мелкодисперсных оксидов, установленную в ячейке кварцевую трубку для удерживания испытываемого фильтра в виде пористого керамического материала в форме цилиндра с боковой фильтрующей поверхностью, причем образец фиксируется с помощью герметизирующих уплотнений, кварцевый капилляр для отбора проб фильтрата, трубку барботера для перемешивания фильтруемой среды, нагревательный элемент для создания и поддержания расплавленного состояния фильтруемой среды. Способ для определения фильтрующих свойств керамических фильтров включает подготовительный этап, на котором готовят фильтруемую среду путем разогрева смеси галогенидов щелочных металлов эквимолярного состава и мелкодисперсных оксидов до температуры, превышающей температуру плавления хлоридов, но не превышающую температуру плавления мелкодисперсных оксидов; основной этап, на котором пропускают через испытываемый фильтр фильтруемую среду, при этом поддерживают полученную на первом этапе температуру и выполняют постоянное перемешивание фильтруемой среды, а процесс фильтрации ведут таким образом, чтобы внутри испытываемого образца фильтра не достигалось максимальное заполнение фильтратом, для чего отбирают избыток фильтрата; заключительный этап, на котором определяют производительность и тонкость фильтрации испытываемых керамических фильтров. Для определения номинального расхода фильтрата делят полную массу отобранного на втором этапе фильтрата на полное время его отбора. Для определения удельного расхода фильтрата делят полученное значение номинального расхода фильтрата на свободную площадь боковой фильтрующей поверхности испытываемого образца фильтра, определяемой как 2πRL, где R - внешний радиус испытываемого образца фильтра, L - длина испытываемого образца фильтра, находящаяся в фильтруемой среде. Для определения номинальной тонкости фильтрации определяют размеры частиц той фракции мелкодисперсных оксидов, которую обнаруживают в отобранном на втором этапе фильтрате при заданном коэффициенте отсева. Для определения абсолютной тонкости фильтрации определяют максимальные размеры частиц мелкодисперсных оксидов в отобранном на втором этапе фильтрате. Технический результат: обеспечение возможности определения производительности и тонкости фильтрации керамических фильтров. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Способ переработки тепловыделяющих элементов // 2707562
Изобретение относится к ядерной энергетике. Способ переработки тепловыделяющих элементов с нитридным отработавшим ядерным топливом включает растворение их фрагментов до получения электролитного раствора, содержащего соединения актинидов, пригодного для их выделения. Растворение тепловыделяющих элементов с отработавшим ядерным топливом осуществляют хлорированием в хлоридном расплаве, содержащем хлорид PbCl2. Хлорирование ведут при температуре от 400 до 750°С. Изобретение позволит исключить стадию отделения оболочек ТВЭЛов от нитридного ОЯТ и обеспечить степень конверсии ОЯТ в хлориды актиноидов (в частности, хлорид UCl3) до 100% 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к вариантам электрохимического способа формирования кристаллов оксидных вольфрамовых бронз из нановискеров. Один из вариантов включает электролиз поливольфраматного расплава с использованием платинового анода, в котором электроосаждение ведут при 700°C в импульсном потенциостатическом режиме из расплава, содержащего 25 мол. % K2WO4, 25 мол. % Na2WO4 и 50 мол. % WO3, с одиночным импульсом напряжения прямоугольной формы величиной –855 мВ и длительностью 1 с, при этом в качестве катода используют медную фольгу. Высокотемпературный электрохимический способ позволяет формировать кристаллы оксидных вольфрамовых бронз из нановискеров, которые имеют отношение длины к диаметру > 1000. 6 н.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано преимущественно в замкнутом ядерном топливном цикле (ЗЯТЦ). Способ включает восстановление компонентов оксидного ядерного топлива при электролизе расплава хлорида лития с добавкой оксида лития в количестве не менее 1 мас. % с использованием кислородвыделяющего анода из NiO или ТiO2, допированных оксидом лития в количестве не менее 1 мас. %. При этом электролиз ведут при анодной плотности тока не выше 0.3 А/см2 и температуре не выше 700°С. Изобретение позволяет одновременно сокращать выдержку топлива перед переработкой и осуществлять стабильный и длительный процесс переработки с получением чистых металлов - компонентов ядерного топлива. 3 ил.
Установка для очистки галогенидных солей // 2696474
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для получения особо чистых галогенидных солей методом зонной перекристаллизации, применяемых, в частности, при пирохимической переработке ядерного топлива, химическом и электрохимическом синтезе элементов и соединений в получаемых солях. Установка содержит узел зонной перекристаллизации соли 1; систему подачи инертного газа, включающую блок подачи и очистки инертного газа 14, форвакуумный насос 15 и стационарную печь 16 перчаточного бокса 7; оборудование для осуществления вспомогательных действий с очищаемой солью, помещенное в перчаточный бокс 7 с инертным газом и содержащее измельчитель солей 8, весы аналитические 9, контейнер для хранения солей 10, нишу для хранения солей 11, реторту для сушки и переплавки солей; при этом узел зонной перекристаллизации соли 1 содержит контейнер с очищаемой солью 2, помещенный в кварцевую трубу 3, торцевые крышки 4 для герметизации контейнера 2, нагреватель 5, оснащенный устройством 6 для его перемещения вдоль кварцевой трубы 3, а перчаточный бокс 7 оснащен шлюзом 13, причем перчаточный бокс 7 и шлюз 13 выполнены с возможностью размещения в каждом из них узла перекристаллизации 1 и соединены между собой, а также с системой подачи инертного газа таким образом, что имеют единое газовое пространство. Технический результат заключается в минимизации контакта очищаемой соли с отличной от инертного газа атмосферой для всех операций очистки галогенидной соли, включая загрузку исходной соли в контейнер с очищаемой солью и выгрузку очищенной соли. 1 ил.
Изобретение относится к получению алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава, в частности к способу контроля содержания глинозема при электролизе криолит-глиноземного расплава. Способ включает определение эмпирической линейной зависимости концентрации глинозема в криолит-глиноземном расплаве от анодного перенапряжения, которую корректируют при помощи системы автоматической подачи глинозема в электролизер, настроенной на изменение анодного перенапряжения, измеряемого с помощью газового электрода из смеси CO и CO2. Обеспечивается возможность быстро и точно определить и проконтролировать концентрацию глинозема в криолит-глиноземном расплаве за счет стабильности, точности и надежности измерения величины анодного перенапряжения. 2 ил.
Изобретение относится к области высокотемпературной электрохимии, в частности к электролитическому получению микрокристаллического осадка сплава вольфрам-молибден, и может быть использовано для изготовления устройств, применяемых в условиях повышенных температур, а именно: оснащения водородных и вакуумных печей, изготовления мешалок в стекольной промышленности, тепловых установок для получения монокристаллов сапфиров, отжиговых печей уранового топлива, элементов теплообменников и т.д., а также в радиоэлектронной промышленности при изготовлении электровакуумных приборов. Микрокристаллы вольфрам-молибденового сплава получают электролизом расплавов 90 мол.% Na2WO4 - 10 мол.% WO3 и 80 мол.% Na2WO4 - 20 мол.% WO3 при температуре 700-800°С, в импульсном потенциостатическом режиме, при напряжении 970-1500 мВ и длительности импульса напряжения 15 с. При этом в качестве катода используют молибденовую фольгу, а в качестве анода – платину. Способ позволяет при снижении температуры процесса и сокращении его длительности нарабатывать микрокристаллический порошок вольфрам-молибденового сплава, который в дальнейшем может быть использован для изготовления изделий методами порошковой металлургии. 8 ил., 6 пр.
Способ электролитического получения алюминия // 2686408
Изобретение относится к получению алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава. Способ включает загрузку на этапе пуска электролизера в качестве электролита смеси криолита со фторидом алюминия с содержанием фторида алюминия от 25 до 35 мас.%. Обеспечивается сокращение времени пуска электролизера и повышение эффективности процессов температуро- и теплопередачи для дальнейшего плавления электролита. 1 табл.
