» » Разработка диаграммы состояния в системе Mo-O-C
16.01.2015

Анализ реакций восстановления оксидов молибдена в системе Mo-O-C свидетельствует, что в интервале температур 300-2000 К вероятна первоочередность реакций перехода MoO3 в Мо4О11, MoO2 и образования карбида Mo2C с повышением температуры. При этом значения энергии Гиббса образования молибдена металлического и карбида Mo2C очень близки по своим абсолютным значениям. Получить безуглеродистый продукт в этой системе весьма маловероятно. Кроме углерода, в качестве восстановителя в системе Mo-O-C может выступать Mo2C и монооксид углерода, присутствие которых вероятно в данной системе.
Определены области диаграмм со смещением равновесия в сторону целевых соединений — Mo, W, Mo2C и W2C, обладающих значительно низшими значениями упругости паров, чем оксиды молибдена и вольфрама.
В интервале температур от 900 до 2000 К и парциальных давлений Pco от 0 до 8 % ниже кривой 10 (рис. 4.1, а) равновесие смещается в сторону понижения триоксида молибдена MoO3 до Mo4On и MoO2, а затем Mo4O11 до MoO2 (область выше кривой 11). Повышение парциального давления CO в интервале температур 900...2000 К в границах области, созданной кривыми 5 и 6, приводит к смещению равновесия в сторону восстановления MoO3 и Mo4O11 до Mo2C и Mo. В данных условиях в равновесии будут находиться MoO2, Mo2C и Mo. Падение температуры ниже 900 К и повышение парциального давления CO от 65 до 95 % приводит к смещению равновесия в сторону карбидообразования по реакциям 4 и 5. Следовательно, в областях, образованных кривыми 4 и 5 ниже кривой 6 в равновесии будут находиться Mo2C и MoO2 (рис. 4.1, а).
Разработка диаграммы состояния в системе Mo-O-C

Для повышения вероятности протекания реакций восстановления молибдата кальция необходимы повышенное давление CO и температура. Исходя из построенных термодинамических зависимостей (рис.4.1, а, реакции 1-3) восстановление CaMoO4 монооксидом углерода в исследуемом температурном интервале маловероятно.
Повышение парциального давления CO до значений выше кривой 6 равновесие смещается в сторону образования молибдена свободного в результате восстановления MoO2 (рис. 4.1, а). Вместе с Mo в областях выше кривых 4 и 5 в равновесии находится карбид Mo2C. Ниже линии реакции 5 и выше линии 6 образование молибдена, как продукта реакции, становится более вероятным, чем карбидообразование. Данные области представляют практический интерес, так как они имеют относительно широкие границы и описывают равновесие карбида молибдена и молибдена металлического. Перевод оксидных соединений молибдена в молибденсодержащем сырье для легирования стали в карбид Mo2C или Mo приведет к снижению угара молибдена за счет снижения окислительного потенциала и склонности к сублимации соединений.
На рис.4.1, б изображена зависимость соотношения парциальных давлений газовой фазы СО/СО2 на состав продуктов реакций углетермического восстановления оксидов молибдена и молибдата кальция, которая соответствует рис.4.1, а, уточняя и дополняя рассчитанные равновесия.