Електрод, спосіб одержання сплаву та його застосування як аноду, спосіб добування хімічно активного металу з використанням цього електроду та електролізер, який включає цей електрод

1. Електрод зі сплаву на основі Al-M-Cu, який містить інтерметалічну фазу формули: AlxMyCuz, де: М - один або декілька металічних елементів, х - ціле число від 1 до 5, у - ціле число 1 або 2, і z - ціле число 1 або 2. 2. Електрод за п.1, який відрізняється тим, що сплав на основі Al-M-Cu додатково містить впорядковану жароміцну інтерметалічну фазу М з алюмінієм. 3. Електрод за п.2, який відрізняється тим, що інтерметалічною фазою М з алюмінієм є Аl3М. 4. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сплав на основі Al-MCu практично вільний від СuАl2. 5. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що сплав на основі Al-MCu розташований не на збідненому М боці з'єднувальної лінії, що з'єднує фази Аl3М і МСu4 на діаграмі стану трикомпонентної системи Al-M-Cu. 2 (19) 1 3 94710 4 16. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М є одиночним металічним елементом. 17. Електрод за п.16, який відрізняється тим, що одиночним металічним елементом є Ті. 18. Електрод за будь-яким із пп.1-15, який відрізняється тим, що М являє собою множину металічних елементів. 19. Електрод за п.18, який відрізняється тим, що М являє собою пару металічних елементів. 20. Електрод за п.18 або п.19, який відрізняється тим, що першим металічним елементом є Ті. 21. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М являє собою один або декілька елементів із групи, яку складають перехідні метали групи В і лантанідні елементи. 22. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М являє собою один або декілька перехідних металів IVB, VB, VIB, VIIB або VIIIB групи. 23. Електрод за п.22, який відрізняється тим, що М являє собою один або декілька перехідних металів IVB, VIIB або VIIIB групи. 24. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М являє собою один або декілька металічних елементів, вибраних із групи, яку складають Ті, Zr, Cr, Nb, V, Co, Та, Fe, Ni, La і Мn. 25. Електрод за п.24, який відрізняється тим, що М являє собою один або декілька металічних елементів, вибраних із групи, яку складають Ті, Fe, Cr та Ni. 26. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М являє собою або містить металічний елемент, здатний до зниження схильності СuА12 до ліквації вздовж межі зерен при підвищеній температурі. 27. Електрод за п.26, який відрізняється тим, що М являє собою або містить металічний елемент, здатний до утворення комплексу з СuА12. 28. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М являє собою або містить металічний елемент, здатний до стимулювання пасивування поверхні електрода в присутності розплавленого електроліту. 29. Електрод за будь-яким із пп.26-28, який відрізняється тим, що М вибраний з групи, яку складають Fe, Ni та Сr. 30. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М являє собою або містить металічний елемент, вибраний з групи, яку складають Zr, Nb та V. 31. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М являє собою або містить металічний елемент, здатний до утворення Аl3М. 32. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що М являє собою або містить Ті. 33. Електрод за п.32, який відрізняється тим, що М являє собою або містить Ті і другий металічний елемент, вибраний з групи, яку складають Fe, Cr, Ni, V, La, Nb і Zr. 34. Електрод за будь-яким із попередніх пунктів, що складається зі сплаву на основі Al-M-Cu, який одержують за допомогою обробки суміші 65+а атомних % А1, 20+b атомних % М, де М являє собою металічний елемент, який відповідає визначенню за будь-яким із попередніх пунктів і 15-a-b атомних % Сu, факультативно разом із c атомних % М', де М' являє собою один або декілька металічних елементів, які відповідають визначенню за будь-яким із попередніх пунктів, причому М' частково замінює Сu, Аl або М. 35. Спосіб одержання сплаву на основі А1-М-Сu, що відповідає визначенню за п.1, який відрізняється тим, що включає: додання флюсу, що являє собою фторметалат лужного металу, до джерела Сu і джерела Аl. 36. Спосіб за п.35, який відрізняється тим, що флюс, який являє собою фторметалат лужного металу, одержують із фторметалату калію або натрію. 37. Спосіб добування хімічно активного металу з джерела, що містить хімічно активний метал, який включає: електролітичне контактування електрода за будь-яким з пп.1-34 зі згаданим джерелом, яке містить хімічно активний метал. 38. Спосіб за п.37, який відрізняється тим, що хімічно активним металом є Аl. 39. Спосіб за п.37 або п.38, який відрізняється тим, що джерелом, яке містить хімічно активний метал, є насичений оксидом алюмінію кріолітний флюс. 40. Спосіб за п.39, який відрізняється тим, що кріолітний флюс являє собою натрієвмісний кріоліт калію. 41. Спосіб за п.39 або п.40, який відрізняється тим, що в кріолітному флюсі присутній KBF4. 42. Застосування сплаву на основі Al-M-Cu як анод в електролізері, причому сплав містить інтерметалічну фазу формули: AlxMyCuz, де: М - один або декілька металічних елементів, х - ціле число від 1 до 5, у - ціле число 1 або 2, і z - ціле число 1 або 2. 43. Електролізер, який відрізняється тим, що включає в себе електрод, визначений в будьякому з пп.1-34. Даний винахід стосується електрода, що складається зі сплаву на основі Al-M-Cu, способу одержання сплаву на основі Al-M-Cu, електролізера, який включає в себе згаданий електрод, застосу вання сплаву на основі Al-M-Cu як анод і способу добування хімічно активного металу з джерела, яке містить хімічно активний метал, із застосуванням сплаву на основі Al-M-Cu як анод. 5 Металічний алюміній одержують за допомогою електрохімічної дисоціації оксиду алюмінію, розчиненого в розплаві фториду, що складається з AIF 3 і NaF і відомого як кріоліт (3NaFAlF3). Реакція, що відбувається в електролізері, складається з декількох стадій (дивися Ф. Хабасі (F. Habashi): A Handbook of Extraction Metallurgy, том 3, VCH, Берлін) і здійснюється із застосуванням вугільних анодів і катодів. Для ілюстрування необхідності у витратному вугільному аноді, нижче приведений спрощений опис реакції, що відбувається в електролізері. 1 3 3 Аl2О3 (розчинений)+ С (тв)=Аl (р)+ СО2 2 4 4 Згоряння вугілля необхідне для підтримування температури ванни розплавленого алюмінію і кріоліту, що зменшує споживання електроенергії електролізером. Споживання енергії для одержання алюмінію в самому електролізері становить порядку 6,3кВтгод/кг, що еквівалентно 2,1В і представляє 50% загального споживання енергії електролізером. Інші 50% (або 2,1В) загального споживання енергії витрачаються на підтримуванv ня температури електролізера в зв'язку з тепловими втратами (що еквівалентне 6,3кВтгод/кг для одержання металічного алюмінію). На кожну одержану тонну алюмінію на аноді окиснюється 333кг вугілля з перетворенням його у вуглекислий газ, який викидається в атмосферу. Виділення вуглекислого газу є одним із головних джерел викиду парникового газу в алюмінієвій промисловості. Періодично (наприклад, щомісяця) вугільний електрод замінюють новим. Під час згаданої заміни, рівень насичення електроліту у ванні знижується і електроліт вступає в реакцію з вугіллям з утворенням невеликих кількостей газоподібних перфторвуглеців (ПФВ). Більш того присутність розплаву фториду в Аl-електролізері і значний кидок струму в процесі роботи електролізера спричинює розкладання фторидів на хімічно активні форми газоподібного фтору, які легко реагують із вугіллям, присутнім в електродах, з утворенням перфторвуглеців. Перфторвуглеці утворюються також під час поляризації в електролітах. Перфторвуглеці, при викиданні їх в атмосферу, сприяють виснаженню озонового шару. Перфторвуглеці, крім того, становлять головну небезпеку для здоров'я працівників заводу. При виготовленні вугільних електродів застосовуються нафтові продукти, які розкладаються і виділяють парникові гази на основі вуглеводню. Технологічний маршрут обробки і виготовлення електродів є досить складним і вимагає багато часу. Протягом тривалого процесу матеріал піддають попередньому сушенню і випаленню для графітизації при температурі 3000°С протягом 1 місяця. У процесі виготовлення анода викидається великий об'єм парникових газів (наприклад, метану, сірки і діоксиду сірки). Вартість енергії, споживаної при виготовленні вугільного анода, дорівнює вартості енергії, споживаної при виробництві металу. Для виготовлення анодів Содерберга застосовують кам'яновугільний пек, і під час цього процесу утворюється SO2, що сприяє забрудненню навколишнього середовища. У світовому масштабі 94710 6 на виготовлення вугільних анодів витрачається 11,5млн.т коксу. Метою світових алюмінієвих компаній є зниження викиду парникових газів і перфторвуглеців, що виснажують шар озону. У Північній Америці головні виробники металічного алюмінію прийшли до угоди про розгляд заміни електродів на основі вугілля новими невитратними/інертними електродами. Більшість відомих до цього часу інертних електродів розроблено на основі керамічного порошку і технології на основі кермету. Компанія ALCOA (Американська алюмінієва компанія) успішно продемонструвала застосування керметів на основі NiOFe2O3 з благородним металом, наприклад, сріблом і міддю, для підвищення електронної провідності керметних електродів (дивися US-A5,865,980). Оскільки при одержанні керметів застосовують способи одержання керамічних порошків, очевидним є зіставлення витрат зі способами плавлення і відливання розплавленого металу. Незважаючи на те, що нікелеві ферити мають як іонну, так і електронну провідність, основне підвищення електронної провідності забезпечується присутністю фази благородного металу, диспергованої в нікель-феритній основі. Виготовлення феритних анодів, однак, здійснюється за допомогою обробки керамічних порошків і вимагає випалення і спікання при температурі більш за 1100°С протягом декількох днів. Протягом багатьох років для виготовлення керамічних електродів для одержання розплавленого алюмінію застосовували порошки дибориду титану (дивися US-A-4,929,328). Дибориди демонструють при високій температурі питомий електричний опір 14мкОмсм і питому теплопровідність -2 -1 59Втм К . Спечені матеріали демонструють також високий опір окисненню і корозійну стійкість. ТiВ2 має високу температуру плавлення, що зумовлює підвищення витрат на обробку і спікання керамічних порошків. Додання глинозему в основу для зниження температури обробки і спікання погіршує електропровідність ТіВ2 і його композитів. Композит може також виготовлятися за допомогою одержання частково спеченого матеріалу із застосуванням високотемпературного синтезу із саморозігріванням (ВСС) ТiВ2 і глинозему. Проводилися також науково-дослідні і дослідноконструкторські роботи з обробки мідно-нікелевих, мідно-нікелево-залізних керметів і керметів на основі міді для електродних матеріалів (дивися USA-6,126,799, US-A-6,030,518 і Д.Р. Садовей (D.R. Sadoway): "Inert Anodes for Hall-Heraoult cell - the ultimate materials challenge", J. Metals, том 53, травень 2001 року, стор.34-35). Виникають, однак, деякі проблеми, пов'язані з надійністю таких електродних матеріалів при високих температурах внаслідок високої розчинності міді в рідкому і твердому алюмінії, що може погіршити структурні характеристики керметів на основі міді. Даний винахід грунтується на встановленні того, що деякі сплави на основі Al-M-Cu демонструють жароміцність, корозійну стійкість і електропровідність без значних омічних теплових втрат, завдяки чому можуть застосовуватися як інертний 7 електрод, зокрема, як інертний електрод замість вугільних анодів в електролізері Холла-Херулта для добування хімічно активних металів, наприклад, А1, Ті, Nb, Та, Сг і рідкоземельних металів. Таким чином, згідно з одним з аспектів, даний винахід пропонує електрод (наприклад, анод), що складається зі сплаву на основі Al-M-Cu, який містить інтерметалічну фазу формули: AlxMyCuz, де: М означає один або декілька металічних елементів; х - ціле число в межах 1-5; у - ціле число, що дорівнює 1 або 2; і z - ціле число, що дорівнює 1 або 2. Було встановлено, що питомий електричний опір електрода за варіантами здійснення, які відповідають даному винаходу, знижується в залежності від температури і демонструє придатність впорядкованого жароміцного сплаву як інертний електрод. Необхідна електронна провідність виникає завдяки присутності металічної міді, яка забезпечує додаткову перевагу, яка полягає в тому, що вона набагато дешевше в порівнянні з альтернативними варіантами, наприклад, сріблом і золотом. Наприклад, електрод, що відповідає даному винаходу, демонструє гарні робочі характеристики як анод в насиченій глиноземом кріолітній ванні при температурі 850°С. Сплав на основі Al-M-Cu може бути по суті однофазним або багатофазним. За варіантом, якому віддається перевага, інтерметалічна фаза присутня в сплаві на основі Al-M-Cu в кількості 50% (мас.) або більше (наприклад, в межах від 50% (мас.) до 99% (мас.)). За варіантом, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu додатково містить впорядковану жароміцну інтерметалічну фазу М з алюмінієм, за варіантом, якому віддається особлива перевага АІ3М. Можуть бути присутніми інші інтерметалічні фази. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu по суті вільний від СuАl2. Це є сприятливою обставиною, оскільки СuАl2 має схильність до плавлення при підвищених температурах, які, як правило, застосовуються при добуванні металів (наприклад, 750°С при добуванні алюмінію). За варіантом, якому віддається перевага, СuАl2 утворює комплексні сполуки. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu розташований не на збідненому М боці з'єднувальної лінії, що з'єднує АІ3М і МСu4 (наприклад, на збагаченому М боці з'єднувальної лінії, що з'єднує АІ3М і МСu4). За варіантом здійснення, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu містить інтерметалічну фазу, розташовану на з'єднувальній лінії, що з'єднує Аl3М і МСu4, або поблизу від неї. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu розташований не на збідненому М боці з'єднувальної лінії, що з'єднує АІ3М і АlМСu2 (наприклад, на збагаченому М боці з'єднувальної лінії, що з'єднує АІ3М і АlМСu2). За варіантом здійснення, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu містить інтерме 94710 8 талічну фазу, розташовану на з'єднувальній лінії, що з'єднує АІ3М і АlМСu2, або поблизу від неї. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu розташований не на збідненому М боці лінії, що з'єднує фази , АІ5М2Сu, МАlСu2 і -МСu4 (де , є фазою, розташованою між АІ3Тi і Аl2Ті з 3% (атомними) або менше Сu (наприклад, 2-3% (атомними) Сu)). За варіантом здійснення, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu містить інтерметалічну фазу, розташовану на лінії, що з'єднує фази , АІ5М2Сu, МАlСu2 і -МСu4, або поблизу від неї. За варіантом, якому віддається перевага, інтерметалічною фазою є AI5M2CU. За варіантом, якому віддається особлива перевага, сплав на основі Al-M-Cu додатково містить Al3M. За варіантом, якому віддається перевага, інтерметалічною фазою є МАlСu2. За варіантом, якому віддається особлива перевага, сплав на основі Al-M-Cu додатково містить -МCu4. Електрод може складатися з однорідного, частково однорідного або неоднорідного сплаву на основі Al-M-Cu. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, електрод містить пасивувальний шар. За варіантом, якому віддається перевага, пасиву вальний шар протистоїть окисненню електрода при його роботі в режимі анода. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, М є одиночним металічним елементом. Одиночним металічним елементом за варіантом, якому віддається перевага, є Ті. За альтернативним варіантом здійснення, якому віддається перевага, М являє собою множину (наприклад, два, три, чотири, п'ять, шість або сім) металічних елементів. У цьому варіанті здійснення першим металічним елементом за варіантом, якому віддається перевага, є Ті. Перший металічний елемент із множини металічних елементів, як правило, присутній в істотно більшій кількості, ніж інші металічні елементи множини металічних елементів. Кожний з інших металічних елементів може бути присутній в слідових кількостях. Кожний з інших металічних елементів може бути домішкою. Кожний з інших металічних елементів може замінювати Al, Cu або перший металічний елемент. Присутність інших металічних елементів може поліпшувати теплостійкість згаданого сплаву (наприклад, від 1200°С до 1400°С). За варіантом здійснення, якому віддається перевага, М являє собою пару металічних елементів. У цьому варіанті здійснення першим металічним елементом за варіантом, якому віддається перевага, є Ті. Перший металічний елемент із пари металічних елементів, як правило, присутній в істотно більшій кількості, ніж другий металічний елемент пари металічних елементів (наприклад, в масовому відношенні приблизно 9:1). Другий металічний елемент може бути присутній в слідових кількостях. Другий металічний елемент може бути домішкою. Другий металічний елемент може замінювати Al, Cu або перший металічний елемент. Присутність другого металічного елемента може 9 поліпшувати теплостійкість згаданого сплаву (наприклад, від 1200°С до 1400°С). За варіантом, якому віддається перевага, металічні елементи мають однакові атомні радіуси. За варіантом, якому віддається перевага, атомний радіус другого металічного елемента близький до атомному радіусу Cu. За варіантом, якому віддається перевага, атомний радіус другого металічного елемента близький до атомному радіусу Аl. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, М являє собою один або декілька елементів із групи, яку складають перехідні метали групи В (наприклад, перехідні метали першого ряду групи В) і лантанідні елементи. За варіантом, якому віддається перевага, М являє собою один або декілька елементів з групи, яку складають перехідні метали IVB, VB, VIB, VIIB або VIIIB групи, за варіантом, якому віддається особлива перевага, один або декілька елементів із групи, яку складають перехідні метали IVB, VIIB або VIIIB групи. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, М являє собою один або декілька металічних елементів з валентністю II, III, IV або V, за варіантом, якому віддається перевага, II, III або IV. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, М являє собою один або декілька металічних елементів, вибраних з групи, яку складають Ті, Zr, Cr,Nb, V, Co, Та, Fe, Ni, La і Мn. За варіантом здійснення, якому віддається особлива перевага, М являє собою один або декілька металічних елементів, вибраних з групи, яку складають Ті, Fe, Сr і Ni. За варіантом, якому віддається перевага, М являє собою або містить металічний елемент, здатний до зниження схильності СuАІ2 до ліквації вздовж межі зерен при підвищеній температурі. У цьому варіанті здійснення металічним елементом, здатним до зниження схильності СuАl2 до ліквації вздовж межі зерен при підвищеній температурі, може бути другий металічний елемент множини (наприклад, пари) металічних елементів. За варіантом здійснення, якому віддається особлива перевага, М являє собою або містить металічний елемент, здатний до утворення комплексу з СuАl 2. Металічні елементи, яким віддається перевага, для цієї мети вибирають із групи, яку складають Fe, Ni і Сr, за варіантом, якому віддається особлива перевага, Ni і Fe, за варіантом, якому віддається надзвичайна перевага, Ni. За варіантом, якому віддається перевага, М являє собою або містить металічний елемент, здатний до зниження схильності першого металічного елемента або Сu до розчинення в рідкому екстрагувальному засобі. Згідно із цим варіантом здійснення згаданим металічним елементом може бути другий металічний елемент множини (наприклад, пари) металічних елементів. Металічні елементи, яким віддається перевага, для цієї мети вибирають з групи, яку складають Fe, Ni, Co, Mn і Сr, за варіантом, якому віддається особлива перевага, з групи, яку складають Fe і Ni (факультативно разом із Сr). За варіантом, якому віддається перевага, М являє собою або містить металічний елемент, здатний до стимулювання пасивування поверхні 94710 10 електрода (наприклад, анода) в присутності розплавленого електроліту. З цією метою згаданий металічний елемент може утворювати або стабілізувати оксидну плівку. У цьому варіанті здійснення згаданим металічним елементом може бути другий металічний елемент множини (наприклад, пари) металічних елементів. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, металічні елементи для цієї мети вибирають із групи, яку складають Fe, Ni і Сr. За варіантом, якому віддається особлива перевага, М являє собою Ті, Fe, Ni і Сr, причому утворення комбінації оксидів, наприклад, оксидів заліза, оксидів хрому, оксидів нікеля і оксиду алюмінію, сприяє стимулюванню пасивування. За варіантом, якому віддається перевага, М являє собою або містить металічний елемент, вибраний з групи, яку складають Zr, Nb і V. Особлива перевага віддається V або Nb. Ці другі металічні елементи являють собою вельми активні інтерметалічні фазоутворювачі. У цьому варіанті здійснення згаданим металічним елементом є другий металічний елемент множини (наприклад, пари) металічних елементів. За варіантом, якому віддається перевага, М являє собою або містить металічний елемент, здатний до утворення впорядкованої жароміцної інтерметалічної фази з металічним алюмінієм. М, якому віддається особлива перевага, являє собою або містить металічний елемент, здатний до утворення Аl3М. За варіантом, якому віддається перевага, М являє собою або містить Ті. Сплав, що містить титан, як правило має електричний питомий опір у межах 3-15мкОмсм при кімнатній температурі. За варіантом, якому віддається перевага, інтерметалічною фазою є АІ5Тi2Сu. За варіантом, якому віддається особлива перевага, сплав на основі Al-Ti-Cu додатково містить Аl3Ті. За варіантом, якому віддається перевага, інтерметалічною фазою є ТіАlСu2. За варіантом, якому віддається особлива перевага, сплав на основі Al-Ti-Cu додатково містить -ТіСu4. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, М являє собою або містить Ті і другий металічний елемент, вибраний з групи, яку складають Fe, Сr, Ni, V, La, Nb і Zr, за варіантом, якому віддається перевага, з групи, яку складають Fe, Cr і Ni. Другий металічний елемент переважно призначений для підвищення теплостійкості фаз Al-TiCu. Електрод, що відповідає даному винаходу, може складатися зі сплаву на основі Al-M-Cu, який одержують за допомогою обробки суміші 35% (атомних) Аl або більш (за варіантом, якому віддається перевага, 50% (атомних) Аl або більш), 35% (атомних) М або більш (де М являє собою перший металічний елемент, що відповідає приведеному вище визначенню), зрівноважувальної кількості Сu і факультативно М' (де М' являє собою один або декілька додаткових металічних елементів, що відповідають приведеному вище визначенню). За варіантом здійснення, якому віддається перевага, електрод, який відповідає даному винаходу, складається зі сплаву на основі Al-M-Cu, який одержують за допомогою обробки суміші (65+х)% 11 (атомних) А1, (20+у)% (атомних) М (де М являє собою перший металічний елемент, який відповідає приведеному вище визначенню) і (15-х-у)% (атомних) Сu, факультативно разом із z% (атомних) М' (де М' являє собою один або декілька додаткових металічних елементів, які відповідають приведеному вище визначенню), де М' замінює Cu, Al або М. Згідно із цим варіантом здійснення згаданий сплав може бути одержаний шляхом відливання, за варіантом, якому віддається перевага, в атмосфері, збідненій киснем (наприклад, в інертному газовому середовищі). Наприклад, суміш може розплавлятися в аргонодуговій печі в атмосфері газоподібного аргону з подальшим твердінням в атмосфері аргону. За альтернативним варіантом здійснення згаданий сплав може бути одержаний за допомогою плавлення під флюсом. Електрод може оброблятися у вигляді профілю, близького до заданого, наприклад, сортового прутка квадратного перерізу. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, електрод, який відповідає даному винаходу, має принаймні таку саму провідність при підвищеній температурі (наприклад, при температурі 900°С), як і вугільний електрод. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, електрод, який відповідає даному винаходу, демонструє добру питому теплопровідність. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, електрод, який відповідає даному винаходу, електрохімічно стабільний (наприклад, він по суті нерозчинний в електроліті). За варіантом здійснення, якому віддається перевага, електрод, який відповідає даному винаходу, стійкий до окиснення і корозії при високих температурах. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, електрод, який відповідає даному винаходу, демонструє добру жароміцність, термостійкість і опір термічній і електричній втомі. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, електрод, який відповідає даному винаходу, змочується джерелом, яке містить розплавлений метал, з якого бажано добути метал (наприклад, алюміній), шляхом чого знижується опір катода. Електрод загалом не є токсичним і канцерогенним (і не спричиняє утворення токсичних або канцерогенних матеріалів). Електрод може застосовуватися повторно. Електрод можна безпечно викидати у відходи. У алюмінієвій промисловості дуже добре відомо, що фаза Аl3Ті може диспергуватися шляхом хімічно активного плавлення металічного алюмінію в присутності K2TiF6. Внаслідок реакції між розплавленим алюмінієм і K2TiF6 утворюється суміш Аl3Ті і металічного алюмінію. Цей метод застосовують, однак, лише для одержання подвійних сплавів AlТі, які містять менше за 1-2% (мас.) Ті, температура обробки для яких знаходиться в межах 750850°С. Згідно з додатковим аспектом даний винахід пропонує спосіб одержання сплаву на основі Al-MCu, що відповідає приведеному вище визначенню, який включає: 94710 12 (а) додання флюсу, що являє собою фторметалат лужного металу, до джерела Сu і джерела Аl. Згідно зі способом, що відповідає даному винаходу, присутність фтору (наприклад, у фторній ванні) переважно знижує розчинність водню в рідкому Al-M-Cu з одержанням безпористої литої структури, яка, в іншому випадку, мала б підвищені омічні втрати внаслідок високого об'єму пор. Фторметалатом лужного металу може бути фторметалат (наприклад, фтортитанат) калію або натрію. Джерелом Сu і джерелом Аl може бути розплавлений сплав Al-Cu. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, стадія (а) здійснюється в атмосфері, збідненій киснем (наприклад, в інертному газовому середовищі, наприклад, в атмосфері аргону або азоту). За варіантом здійснення, якому віддається перевага, згаданий спосіб додатково включає: (b) відпалювання литого сплаву Al-M-Cu стадії (а). Стадія (b) може здійснюватися в атмосфері, збідненій киснем (наприклад, в інертному газовому середовищі, наприклад, в аргоні або азоті) при температурах, як правило, в діапазоні 600-1000°С (наприклад, приблизно 800°С). Стадія (b) призначена для ліквідування шкідливих фаз, наприклад, АІ2Сu, і інших неоднорідностей з низькою температурою плавлення. Стадія (b) може передувати або йти за стадією (с) утворення (наприклад, нанесення покриття) оксидного шару на поверхні сплаву на основі Al-MCu. Згаданий оксидний шар являє собою за варіантом, якому віддається перевага, змішаний оксидний шар, що містить оксид алюмінію, оксид заліза, оксид нікелю і факультативно оксид хрому. Стадія (с) може здійснюватися при підвищеній температурі. Оксидний шар може бути одержаний із суспензії змішаних оксидів, які можуть бути нанесені на литий сплав перед стадією (b), або ж бути підданий окремій стадії нагрівання. Як приклад, суспензія, якій віддається перевага, являє собою суміш 50:50 (в об'ємному відношенні) води/етилового спирту, що містить 35-45% (мольних) Fe2O3, 30-45% (мольних) NiO, 10-20% (мольних) оксиду алюмінію і 0-5% (мольних) Сr2О3. Згідно із ще одним додатковим аспектом даний винахід пропонує спосіб добування хімічно активного металу з джерела, що містить хімічно активний метал, який включає: електролітичне контактування електрода, що складається зі сплаву на основі Al-M-Cu, з джерелом, що містить хімічно активний метал. Згаданий електрод може відповідати приведеному вище визначенню для першого аспекту даного винаходу. Хімічно активний метал може бути вибраний з групи, яку складають Аl, Ті, Nb, Та, Сr і рідкоземельні метали (наприклад, лантаніди або актиноїди). Перевагу віддають Аl. За варіантом, якому віддається перевага, джерелом, яке містить хімічно активний метал, є ванна розплавленого металу, за варіантом, якому віддається особлива перевага, ванна розплавле 13 ного металу, що містить оксид хімічно активного металу. Для добування алюмінію ванна розплавленого металу містить оксид алюмінію, за варіантом, якому віддається особлива перевага, насичений оксид алюмінію, за варіантом, якому віддається надзвичайна перевага, насичений оксидом алюмінію кріолітний флюс. За варіантом, якому віддається перевага, кріолітний флюс являє собою натрієвмісний кріоліт калію (наприклад, натрієвмісний 3KFAlF3, наприклад, K3AlF6-Na3AlF6). Масове відношення NaF:AlF3 в натрієвмісному кріоліті калію може бути в межах від 1:1,5 до 1:2. За варіантом здійснення, якому віддається перевага, в кріолітному флюсі присутній KBF4. Присутність KBF4 різко поліпшує змочуваність електрода, що складається зі сплаву на основі Al-M-Cu. За варіантом, якому віддається перевага, сплав містить пасивувальний шар, що запобігає окисненню при роботі в режимі анода. Згідно із ще одним додатковим аспектом даний винахід пропонує застосування сплаву на основі Al-M-Cu як анод в електролізері. За варіантом, якому віддається перевага, сплав на основі Al-M-Cu згідно із цим аспектом винаходу відповідає наведеному вище визначенню. Згідно із ще одним додатковим аспектом даний винахід пропонує електролізер, що включає в себе електрод, який відповідає наведеному вище визначенню. Даний винахід буде описаний далі в необмежувальному значенні з посиланням на приклади і прикладені фігури, на яких: Фіг.1а - фазова діаграма металічної системи Al-Ti-Cu (ізотермічна частина при 540°С); Фіг.1b- фазова діаграма металічної системи AlTi-Cu (ізотермічна частина при 800°С); Фіг.1с - фазова діаграма металічної системи Al-Ti-Cu, що показує різні точки рівноваги (не ізотермічна частина); Фіг.2а ілюструє результати мікроструктурного і енергодисперсійного рентгенівського аналізу Сплаву-1 в стані безпосередньо після виливання; Фіг.2b - ілюструє результати мікроструктурного і енергодисперсійного рентгенівського аналізу термообробленого Сплаву-1; Фіг.3а ілюструє результати мікроструктурного і енергодисперсійного рентгенівського аналізу Сплаву-2 в стані безпосередньо після виливання; Фіг.3b - ілюструє результати мікроструктурного і енергодисперсійного рентгенівського аналізу термообробленого Сплаву-2; Фіг.4 ілюструє вплив термоциклізування на питомий опір Сплаву-1 і Сплаву-2; Фіг.5а ілюструє результати диференціального термічного аналізу Сплаву-1 в стані безпосередньо після виливання і після першого термічного циклу; Фіг.5b ілюструє результати диференціального термічного аналізу Сплаву-2 в стані безпосередньо після виливання і після першого термічного циклу; Фіг.6а - зображення електролізера з джерелом електроживлення; 94710 14 Фіг.6b - докладне зображення електролізера Фіг.6а; Фіг.7 - крива залежності напруги в електролізері від часу під час проведення електролізу з анодом зі сплаву S-NiFeCr при температурі 850°С протягом 4год.; Фіг.8 ілюструє мікроструктуру анода зі сплаву S-NiFeCr після експериментального електролізу в експериментальному електролізері з анодом зі сплаву/вугільним катодом; Фіг.9 - фазова діаграма псевдопотрійного сплаву Al-Ti-(Cu, Fe, Ni, Cr) при температурі 800°С; Фіг.10а і Фіг.10b ілюструють мікроструктуру сплаву S-NiFeCr після корозійного випробування в кріоліті при температурі 950°С протягом 4год. (Мікрометричний стовпчик представляє 200мкм на (а) і 50мкм на (b)); Фіг.11a-d - порівняння двох сплавів після корозійного випробування в кріоліті при температурі 950°С протягом 4год. (Мікрометричний стовпчик представляє 200мкм на (а) і 100мкм на (c-d)); і Фіг.12 - порівняння двох сплавів після корозійного випробування у ванні СаСІ2 при температурі 950°С протягом 4год. (Мікрометричний стовпчик представляє 100мкм). Приклад 1 Металічна мідь здатна утворювати впорядковану фазу СuАl2. Співвідношення фаз між АІ3Тi, AlxTiyCuz і СuАІ2 при температурі 540°С як приклад показано на Фіг.1а і при температурі 800° С як приклад показано на Фіг.1b (дивися A Handbook of Ternary Aluminium Alloys - під редакцією Г.Петцов (G.Petzow), Г.Еффенберг (G.Effenberg), Weinheim VCH, том 8, Берлін (1988), стор.51-67). Обчислили кількість металічного титану, необхідну для одержання потрійної інтерметалічної фази (АІ5Тi2Сu), і одержали пропорційну кількість фтортитанату калію (K2TiF6). Згадану сіль відновлювали в присутності рідкого сплаву Al-Cu для здійснення розчинення металічного Ті. Відновлення солі розплавленим алюмінієвим сплавом являє собою екзотермічну реакцію. Внаслідок цього температура сплаву підвищується з підтримуванням однорідності фази в сплаві. Інтерметалічні фази Аl3Ті і АІ5Тi2Сu в розплавленому алюмінії і у фторидному флюсі фактично нерозчинні, чим забезпечують унікальну властивість для відливання сплаву майже у вигляді єдиної фази, дотримуючись з'єднувальної лінії на фазовій діаграмі Al-TiCu. З потрійних ділянок, представлених на Фіг.1а і Фіг.1b, очевидно, що структурно стабільні композиції розташовуються вздовж лінії сполуки фаз ,, Аl5Ті2Сu, ТіАlСu2 і -ТіСu4. Із фазової діаграми, представленої на Фіг.1с, випливає, що переважними реакціями фазового перетворення, що відбуваються після відливання, є такі: 2а TiAl3+СuТі2Аl5 i Рідина(Р)=+CuTi2Al5 2b Реакція 2с становить лише незначну частку: Р+СuТі2 Аl5=+ТіАl3 2с У міру збільшення об'ємної частки фази 0 (СuАl2) зростає швидкість утворення рідкої фази, 15 доступної при температурі понад 570°С, наслідком чого є низька теплостійкість фази в сплаві. Приклад 2 Беручи до уваги існування низькотемпературних рідких фаз на збагаченому міддю боці фазової діаграми сплаву на основі Al-M-Cu, досліджували композиції, в яких структурну стійкість і стійкість в умовах навколишнього середовища оптимізували з урахуванням електронної питомої провідності. Встановили зниження електронного питомого опору в залежності від температури, що продемонструвало придатність впорядкованих жароміцних сплавів як інертні електроди. Були одержані композиції сплавів трьох різних типів. Композиції Перший приклад композиції (Сплав-1) згідно з формулою (65+х)% (атомних) Аl, (20+у)% (атом 94710 16 них) Ті і (15-х-у)% (атомних) Сu був встановлений вздовж ізоліній відношення Аl:Ті 2-3 (за варіантом, якому віддається перевага 2,7) із заміною алюмінію міддю. Другий приклад композиції (Сплав-2) проходить вздовж з'єднувальної лінії, що з'єднує АІ3ТІ із фазовим полем АlTiCu2. Це фазове поле з високим вмістом міді, у якого електронна провідність набагато вище, ніж у Сплаву-1. Додаткові приклади композицій (Сплави-4-8) являли собою полікомпонентні похідні третьої композиції (Сплав-3), одержані за допомогою часткової заміни фазовими стабілізувальними елементами (Fe, Cr, Ni, V, La, Nb, Zr) для підвищення теплостійкості фаз. Ці елементи мають схильність до утворення впорядкованих фаз із Аl, Ті і Сu вздовж з'єднувальних ліній, показаних на Фіг.1b. Таблиця 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Композиції Склад сплаву, % (атомних) Код Al Ті Cu Ni Стандартний потрійний Сплав-1 67,6 25 7,4 Стандартний потрійний Сплав-2 65 24 11 Стандартний потрійний Сплав-3 (=S) 70 25 5 S-Ni 70 25 3 2 S-NiFeCr 68 23 3 2 S-NiFeNb 68 23 3 2 S-NiFeZrVNb 68 19 3 2 S-NiFeZrVNbCr 65 17 3 2 Умови обробки Композиції сплавів плавили згідно з приведеними нижче методиками: a) Металічні елементи зважували і плавили в аргонодуговій плавильній печі при температурі вище за 1500°С. После розплавлення і охолодження композиції сплавів переплавляли і гомогенізували в атмосфері аргону. Гомогенізовані композиції сплавів повільно охолоджували і готували для визначення характеристик. b) Відповідно до хімічно активної методики плавлення, подвійний сплав Al-Cu спочатку плавили під флюсом, що являє собою фтортитанат калію. Згаданий флюс плавиться при температурі вище за 550°С і вступає в реакцію з розплавленим алюмінієм вище за температуру плавлення Аl або сплаву Al-Cu. Подібна послідовність плавлення запобігає втратам алюмінію із флюсом. Це важливе також для ефективного включення Ті в фазу в сплаві. Реакція між фтортитанатом калію і розплавленим алюмінієм екзотермічна, і кількість виробленого тепла достатня для підтримування великого об'єму сплаву при температурі вище за температуру ліквидуса у випадку, коли маса сплаву перевищує декілька кілограмів. Надмірна теплова енергія поліпшує однорідність сплаву. Додання міді на ранній стадії плавлення виявляється сприятливим для підвищення розчинності Zr Nb V Fe Cr 0 0 22 0 2 2 2 0 0 2 2 2 2 2 2 2 0 0 2 титану у фазі в сплаві. Композиції сплавів, розплавлені в електродуговій печі і під флюсом, гомогенізували при температурі 1350°С, після чого витримували з охолодженням в мідному тиглі в дуговій плавильній печі і алюмінієвому тиглі у високочастотній котушці індуктивності, відповідно. Сплав, одержаний після хімічно активного плавлення із фторидом у повітрі, заливали в невелику виливницю. Матеріал в стані безпосередньо після виливання аналізували для визначення його властивостей. Сплав-1 і Сплав-2 піддавали термоциклізуванню за допомогою приладу для диференціального термічного аналізу для вивчення впливу температури на ймовірні реакції фазового перетворення, які потенційно можуть викликати зміну розмірів в структурі електрода. У Таблиці 2 вказана твердість Сплаву-1 і Сплаву-2 в стані безпосередньо після виливання і термоциклізування (Hv, навантаження 10кг) і їхній питомий опір в стані безпосередньо після виливання. Гус-3 тина Сплаву-2 становить 4,2гcм . Мікроструктура Сплавів в стані безпосередньо після виливання і термоциклізування подана на Фіг.2а, Фіг.2b, Фіг.3а і Фіг.3b. Дані відповідного енергодисперсійного рентгенівського аналізу мікроструктури сплавів узагальнені в Таблиці 2а і Таблиці 2b з точки зору елементного аналізу фази основи, збагаченої Аl і елементами М, і провідних Cu-вмісних фаз. 17 94710 18 Таблиця 2 Склад, % (атомні) Аl Ті Сu 67,6 65 25 24 7,4 11 Твердість Hv матеріалу в стаТвердість Hv, ні безпосередньо після вили1-ий цикл вання 220-250 143-145 251-253 224-228 Твердість Hv, 2-ий цикл 170-176 Питомий опір в стані безпосередньо після виливання, мкОмсм 5 3,4 Таблиця 2a Умови обробки Аl 66,4 67,9 62,0 74,5 65,4 74,0 5,4 Сплав-1 в стані безпосередньо після виливання Те саме Те саме Те саме Після термоциклізування, Сплав-1 Те саме Те саме Склад, % (атомні) Ті Сu 27,0 6,6 16,1Д 16,0 10,0 28,0 10,1 15,5 26,3 8,3 25,6 0,4 93,7 0,9 Таблиця 2b Умови обробки Аl 63,9 62,2 65,2 22,6 62,5 66,1 73,6 49,8 Сплав-2 в стані безпосередньо після виливання Те саме Те саме Те саме Після термоциклізування, Сплав-2 Те саме Те саме Те саме Вимірювання питомого опору при кімнатній і високих температурах здійснювали на зразку сплаву завдовжки 8,8мм, завтовшки 4,8мм і завширшки 5,3мм за допомогою визначення падіння напруги вздовж електрода з підтримуванням струму 1 А при даній температурі. Результати термоциклізування, подані на Фіг.5а і Фіг.5b, вказують на те, що фаза в сплаві не має істотного перетворення 1-го порядку (фазове перетворення, пов'язане з об'ємом), і лише при температурі приблизно 600°С відбувається перетворення 2-го порядку з малою зміною об'єму, якою можна знехтувати. Присутністю рідкої фази, зумовленої реакцією 2с (дивися вище), в структурах невеликого розміру можна знехтувати, але вона може збільшитися в структурах великого розміру. Склад, % (атомні) Ті 25,4 27,3 1,8 74,3 26,8 1,7 26,1 0,8 Сu 10,7 10,5 33,0 зд 10,7 32,3 0,3 49,4 Присутність незначної рідкої фази, однак, може компенсуватися доданням надмірної кількості елементів М (дивися з'єднувальні лінії на Фіг.1b). Питомий опір Сплаву-1 в стані безпосередньо після виливання становив 5мкОмсм і знизився до 4мкОмсм після 1-ої циклічної зміни температури. Вплив термоциклізування на питомий опір Сплаву1 і Сплаву-2 представлений на Фіг.4 і відповідні криві диференціального термічного аналізу представлені на Фіг.5а і Фіг.5b. Результати вимірювань питомого опору порівнюють в Таблиці 3 з питомим опором (мкОмсм) чистої міді, алюмінію, титану, графіту і кераміки при температурі 20°С. Таблиця 3 Матеріал Питомий опір, мкОмсм Зразок -5 Питомий опір (10 Омсм) Cu 1,68 Al 2,65 S 2,85 Графіт 1375 S-Ni 3,92 Порівняння питомого опору різних металів і графіту з питомим опором згаданих композицій сплавів підтверджує приблизно 275-350-кратне Ті 42 S-NiFeCr 8,99 TiB2 17 S-NiFeNb 10,21 Новий сплав, Al-M-Cu 3,45-5,00 S-NiFeZrVNb 12,32 S-NiFeZrVNbCr 15,21 зниження теплових втрат (типу I2R), яке буде компенсувати необхідне збільшення значення елект 19 94710 рорухомої сили внаслідок відсутності утворення СО2 (як в традиційних методах). Випробування електрода на змочуваність і корозію і) Зливки сплаву довжиною 4см розміщували у завислому стані у ванні розплавленого кріоліту калію (3KFAlF3), який містить натрій (10% (мас.)), в контакті з рідким алюмінієм при температурі 775°С. Довжина частини зливка, зануреної у ванну із флюсом, становила приблизно 1см. Зливок витримували в контакті з розплавленим флюсом протягом максимального періоду часу тривалістю 1год. при температурі 775°С, після чого зливок витягали і досліджували його на наявність будьяких ознак високотемпературної хімічної корозії. Зливок зволожували кріолітовим флюсом; ні хімічної реакції між зливком і флюсом або металом, ні яких-небудь помітних змін маси не спостерігалося. (іі) Експеримент із високотемпературним окисненням здійснювали за допомогою нагрівання 3 1см шматка сплаву до температури вище за 750°С на повітрі протягом 2год. Поверхня сплаву злегка тьмяніла внаслідок утворення металоподібного нальоту жовтуватого кольору, який спостерігався також на поверхні металічного Ті і його сплавів. Зміни маси не спостерігалося. ііі) Наявність невеликої концентрації KBF4 (менше за 5% (мас.)) різко поліпшила змочуваність сплаву флюсом K3AlF6-Na3AlF6. Спостерігалося, що при витяганні сплаву з В-вмісного флюсу, поверхня сплаву була чистою і блискучою в порівнянні з картиною, що спостерігається у разі відсутності у флюсі бору. Випробування на добування алюмінію Випробування на електролізері з добування металічного алюмінію (41) провели з використанням 100мл кріоліту (21), насиченого глиноземом (дивися Фіг.6а і Фіг.6b). Електролізер являв собою алюмінієвий тигель (22), в якому розміщувався катод (24) з оболонкою (27) з глинозему, електрод (26) порівняння і анод (23), відокремлений перегородкою (25) із глинозему. Алюмінієвий тигель (22) розміщувався у вугільному тиглі (29) всередині контейнера (30) з неіржавіючої сталі. У доповнення до цього, електролізер був обладнаний термопарою (33) і джерелом (2) газоподібного аргону. Експерименти з електролізу включали застосування анода зі сплаву і вугільного катода, вугі 20 льного анода і вугільного катода, вугільного анода і катода зі сплаву, анода зі сплаву і катода з ТiВ 2 для дослідження реакцій з кріолітом. Електроліт (21) містив 36% (мас.) NaF і 64% (мас.) AIF3. Ванна була насичена глиноземом за допомогою глиноземних обкатишів. Глинозем і сіль завантажували через отвір (35). Експерименти з електролізу проводили протягом 4-6год. при різних температурах. Через електролізер пропускали постійний струм 4-6 А з джерела (1) постійного струму; напругу на електролізері і температуру визначали за допомогою реєстратора (3) даних. Результати вимірювань на електролізері представлені в Таблиці 4. На Фіг.7 представлений типовий графік залежності напруги і температури електролізера від часу. Для кожного випробування на електролізері було встановлено, що напруга в електролізері спочатку збільшувалася внаслідок поляризації в електроліті, після чого стабілізувалася на певний час, і, зрештою, знову збільшувалася. Незначні зміни напруги в електролізері зумовлені різними реакціями поверхні анода з кріолітом. Будь-яке падіння напруги пов'язано з корозійними реакціями, оскільки мінімальна напруга, необхідна для вироблення алюмінію за допомогою вугільного анода, становить 4,5В. Припускається, що у разі анода зі сплаву згадана напруга буде дещо більшою внаслідок відсутності утворення СO2. Однак при порівнянні сплав має набагато більш низький питомий опір в порівнянні з вугіллям (приблизно в 20 разів), але в 10 разів більше в порівнянні з питомим опором міді. Напруга зростала на кінцевій стадії внаслідок втрати електроліту через випаровування, наслідком чого було перенасичення кріоліту глиноземом. Оскільки струм на електролізері залишається незмінним, будь-яке підвищення напруги є виявом збільшеного питомого опору ванни. Найбільш важливим фактом є регулювання насичення ванни глиноземом. Наявність пасивувального шару і ступінь насичення ванни глиноземом є ключовими фактами для забезпечення доброї корозійної стійкості анода у ванні. На Фіг.8 показана присутність пасивувального шару на периферичній поверхні анода (світла фаза). Цей анод демонструє дуже добру корозійну стійкість. Таблиця 4 Параметр Постійний струм (А) Середня напруга (В) Об'єм ванни (г) Температура ванни (°С) Час роботи (год) Доданий Аl2О3 (г) Одержаний металічний Аl (г) Витрата енергії на грам одержаного Аl (Вт) Серія Серія Серія Серія Серія Вугільний Анод з експери- експери- експери- експери експери анод і сплаву і ментів ментів ментів ментів ментів катод зі вугільний №1 №2 №3 №4 №5 сплаву катод 4 4 6 6 4 4 4 7 9 9 9 5,5 6,5 7 160 160 160 160 180 160 160 850 900 850 850 850 850 850 4,5 4 3 4,5 4,5 4 4 11,4 11,4 11 12 12 11,4 11,4 4,4 4,7 3,8 5,1 2,5 4,2 4,9 29 31 43 48 40 25 23 21 94710 Приклад 3 - Композиції і мікроструктура композицій перед і після корозійних випробувань У Таблиці 5 показаний типовий приклад нової композиції сплаву АІТіСu з перехідними металами Ni, Fe і Сr (новий S-NiFeCr) в порівнянні з композицією S-NiFeCr Прикладу 2 (сплав під кодом 5). Нова композиція знаходиться в лівій частині потрійної фазової діаграми, показаної на Фіг.9 стрілкою. У діапазоні цієї композиції еквіатомне відношення А1:Ті (наприклад, 35:35) може змішуватися з меншою кількістю металу M=Cu, Fe, Cr або Ni, яка може коливатися в межах від 3% (атомних) до 30% (атомних). Сплав розплавляли в атмосфері аргону при температурі вище за 1500°С і відливали як вказувалося раніше для композиції S-NiFeCr Прикладу 2. Розробка нової композиції є результатом аналізу ролі пасивувального шару в металічній системі S-FeNiCr Прикладу 2. Таблиця 5 Склад, % (атомних) АІ Ті Сu Код сплаву Новий S-NiFeCr S-NiFeCr (код 5) 51 68 40 23 3 3 22 Ni Fe Cr 2 2 2 2 2 2 На Фіг.10-12 порівнюється корозійна поведінка двох сплавів у різних сольових ваннах при ідентичних температурних і атмосферних умовах. Зокрема, Фіг.11а і Фіг.11с ілюструють корозійну поведінку S-NiFeCr нової композиції в порівнянні з корозійною поведінкою S-NiFeCr композиції Прикладу 2 (сплав під кодом 5) на Фіг.11b і Фіг.11d. Показано, що нова композиція відрізняється більшою стійкістю до корозії в порівнянні з композиціями, що обговорювалися в Прикладі 2, які мали 60-70% (атомних) АІ, 20-25% (атомних) Ті, 3-5% (атомних) Сu і зрівноважувальна кількість Fe, Сr і Ni. Порівнювалися і перевірялися поліпшені корозійні характеристики в СаСl2 ванні, яка застосовується також при електрохімічному добуванні металу в розплавленій солі. Невеликі тріщини в мікроструктурі зумовлені наявністю корозії, викликаної НСl, яка завжди переважає у разі нагрівання хлориду кальцію вище за температуру його плавлення. Від цього можна позбутися за допомогою належного застосування методу вакуумного сушення. 23 94710 24 25 94710 26 27 94710 28 29 94710 30 31 94710 32 33 94710 34 35 94710 36 37 94710 38 39 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 94710 Підписне 40 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601