Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości użytkowe wolframowego stopu ciężkiego W-Ni-Co z dodatkiem renu

Penkul Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 11

1292--1295

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą wyników badań stopu ciężkiego W91-Ni6-Co3 bez oraz z dodatkiem 2% mas. renu (stop W89-Ni6-Co3-Re2). Proces technologiczny przygotowania partii materiału proszkowego, wytworzonego w określonych warunkach mieszania mieszaniny proszków W-Ni-Co-Re o ustalonym rozkładzie granulometrycznym, obejmował ręczne mielenie proszku renu w moździerzu oraz mielenie mechaniczne. Uzyskano odpowiednią mikrostrukturę stopu w procesie spiekania z udziałem fazy ciekłej w temp. 1535°C przez 20 min w atmosferze wodoru. Badania wykazały uzyskanie materiałów o gęstości bliskiej teoretycznej przy znacznej różnicy mikrostruktury wytworzonych spieków.

EN

Heavy tungsten alloy W91-Ni6-Co3 without and with the addn. of 2% by mass of Re (alloy W89-Ni6-Co3-Re2) was prepared by mixing W-Ni-Co-Re powders with a fixed granulometric distribution, including manual grinding of Re powder in a mortar and mech. grinding. The appropriate alloy microstructure was obtained in the sintering process with the participation of the liq. phase at temp. of 1535°C for 20 min in a H₂ atmosphere. A material with a d. close to theor. was obtained with a significant difference in the microstructure of the produced sinters.

2

The modern approach to manufacturing of carbon-rhenium nanocomposites

Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Wolany W.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2022

|

Vol. 115, nr 2

57--63

EN

Purpose: The aim of the paper is to present the high-temperature method of producing MWCNTs-Re nanocomposites, the selection of satisfactory production conditions and the presentation of the results of microscopic and spectroscopic studies of nanocomposites produced by this method. Design/methodology/approach: Two methods of manufacturing carbon-rhenium nanocomposites were tested: ineffective chemical synthesis and high-temperature reduction using H2, which was proven successful and allowed the production of nanocomposites with the expected properties. The received nanocomposites were investigated using Transmission Electron Microscope (TEM), and Scanning Electron Microscope (SEM), as well as were subjected to spectroscopic examination. Findings: The article presents three steps of MWCNTs-Re nanocomposites fabrication using the high-temperature method, functionalization, impregnation and reduction. As part of own work, satisfactory conditions for producing those nanocomposites using a materials science and heuristic analysis were selected. Research limitations/implications: The proposed high-temperature method allows to join rhenium nanoparticles with MWCNTs permanently. It is reasonable to test in the future whether the method is also effective for other carbon nanomaterials and/or nanoparticles of other metals. Practical implications: MWCNTs-Re nanocomposites can be used as sensors of gases that are harmful to the environment. It was also confirmed that the MWCNTs-Re_4 nanocomposite has catalytic properties. Originality/value: The paper presents a modern approach to the manufacturing of MWCNTs-Re nanocomposites, which assumes the use of a high-temperature furnace to heat the material in a hydrogen atmosphere.

3

Recykling złomów renu

Śmieszek Józef, Leszczyńska-Sejda Katarzyna, Grabowski Tadeusz, Benke Grzegorz, Domagała Andrzej, Kopyto Dorota, Deryło Józef, Skoczylas Alicja, Pająk Filip

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2020

|

R. 65, nr 5-6

32--48

4

Próby laboratoryjne wytapiania stali z renem

Pogorzałek J., Różański P., Kuziak R.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 2

11--20

PL

Przeprowadzono laboratoryjne próby wytapiania stali z renem. Eksperymenty wytapiania poprzedzono analizą termiczną nadrenianu amonu wytwarzanego w kraju, który wybrano jako nośnik renu w zaplanowanych próbach, a także symulacjami komputerowymi wykonanymi przy użyciu programów: ThermoCalc i JMat Pro, celem określenia temperatury likwidus i solidus dla stali chromowych wytypowanych do badań. Próby wytapiania stali z renem przeprowadzono w trzech różnych piecach laboratoryjnych: otwartym z wykorzystaniem osłony gazu obojętnego i próżniowych z odgazowaniem stali w próżni i uzupełnieniem dodatku renu w atmosferze argonu przy obniżonym ciśnieniu. W sumie wykonano 6 wytopów wg pięciu wariantów technologicznych. Pręty kute z wytopów badawczych wykorzystano do badań metaloznawczych, które objęły analizę struktury oraz próby plastometryczne przeprowadzone za pomocą symulatora Gleeble 3800. W wyniku badań stwierdzono, że zapewniając odpowiednie warunki możliwe jest wytapianie stali z renem, przy użyciu jako jego nośnika nadrenianu amonu. Ograniczenie kontaktu nośnika renu z tlenem pozwoliło osiągnąć na poziomie 87% uzysk renu w stali.

EN

Laboratory trials of rhenium containing steels smelting were conducted. The trials were preceded with thermal analysis of ammonium perrhenate produced in Poland, which was selected as rhenium carrier in smelting trials. The thermodynamics calculations were also performed with ThermoCalc and JMatPro computer programs. The aim of the calculations was to evaluate the solidus and liquidus temperatures of chromium steels selected for the investigation. The smelting trials were conducted with three different laboratory furnaces: open one with the inert gas protection and vacuum ones with steels’ de-gazing and addition of rhenium in the argon atmosphere with under lowered pressure. For plastometric tests conducted in Gleeble 3800, the smelts were forged into rods having 15 mm in diameter. The microanalysis of the non-metallic inclusions in the rods did not revealed the presence of rhenium combined in oxides. As a result, one can suppose that rhenium forms solid solution with the matrix. It was shown that ensuring proper conditions, it is possible to smelt rhenium containing steels using ammonium perrhenate as a carrier of rhenium. The protection of this carrier against oxygen allowed for the rhenium yield as high as 87% in the tested steels.

5

Złoże Cu-Mo Sierra Gorda, północne Chile

Pieczonka J., Piestrzyński A., Zygo W.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 469

229--249

PL

W pracy wykorzystano próbki geologiczne przywiezione w ramach programu KGHM Go Global Internship. Na ich podstawie opracowano model okruszcowania wszystkich stref charakterystycznych dla złoża porfirowego. Z obserwacji mikroskopowych oraz badań ilościowych wynika, że złoże charakteryzuje się dużą zmiennością wszystkich parametrów. Najczęściej występującym minerałem w strefie złoża utlenionego jest atacamit, ponadto zidentyfikowano malachit, brochantyt, chryzokolę, sampleit, paratacamit, brushyt, antleryt, aubertyt, montmoryllonit i kaolin. Głównymi minerałami kruszcowymi w strefie siarczkowej są chalkopiryt, kowelin molibdenit i piryt. Ponadto stwierdzono obecność, bornitu, arsenopirytu, pirotynu, sfalerytu i galeny. Podstawienia Cu w minerałach skałotwórczych, jak również wrostki siarczków Cu i Mo, mogą mieć wpływ na uzysk tych metali.

EN

Samples collected during the KGHM Polska Miedź S.A. program Go Global Internship were used in these work to develop a mineralogical model of all zones in the Sierra Gorda deposit. Reflected light microscope observation and quantitative microchemical analyses show that thedeposit is characterized by high variability of all parameters. The major mineral within the oxides zone is atacamite. The following other minerals have been identified: malachite, brochantite, chryzocolla, sampleite, paratacamite, brushite, antlerite, aubertite, montmorillonite and kaolinite. The major minerals in the sulphide zone are chalcopyrite, covellite, molybdenite and pyrite. The minor and accessory minerals are bornite, arsenopyrite, pyrrhotite, sphalerite and galena. Substitution of Cu in rock-forming minerals as well as inclusions of Cu and Mo sulphides within silicates will play an important role in the recovery of both metals.

6

Zastosowanie związków renu w katalizie

Malarz J., Leszczyńska-Sejda K., Benke G., Ciszewski M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 10

429--434

PL

W artykule przedstawiono przykłady katalizatorów renowych stosowanych w reakcjach epoksydacji, metatezy olefin oraz innych reakcjach pozwalających na utworzenie nowych wiązań węgiel-węgiel, węgiel-heteroatom (C-N, C-O, C-S), a także w reakcjach utleniania czy redukcji. Stosowane w tych reakcjach związki renu to nie tylko proste katalizatory organiczne (np. MTO), ale również złożone związki kompleksowe zawierające rozbudowane ligandy, a także heterogeniczne katalizatory osadzone na stałych nośnikach. Najbardziej znanym katalizatorem renowym jest MTO (metylotrioksoren(VII), CH3ReO3), który wykazuje aktywność w reakcjach metatezy olefin i epoksydacji, ale również w reakcjach utleniania alkoholi oraz eterów. Z punktu widzenia katalizy heterogenicznej, ważnym katalizatorem jest tlenek renu(VII) osadzony na stałym nośniku (np. Al2O3, SiO2 czy Al2O3-SiO2). Tego typu katalizatory stosowane są przede wszystkim w reakcjach metatezy olefin. Ponadto bimetaliczne katalizatory renowo- platynowe osadzone na stałych nośnikach, są stosowane w procesie reformingu surowej benzyny.

EN

Rhenium catalysts are widely applied in various chemical reactions in an industrial scale. Owing to produced catalysts complex organic compounds, which synthesis is impossible or impeded by other methods, maybe obtained. This work exemplifies application of rhenium catalysts in epoxidation and metathesis reactions of olefins as well as other react/on types al¬lowing formation of new carbon-carbon and carbon-heteroatom (C-N, C-0, C-S! bonds and also in oxidation and reduction reactions. Rhenium compounds used in these reactions are not only simple organic catalysts such as MTO but complex compounds containing well-developed //-gands and heterogeneous catalysts embedded on solid matrices too. MTO (methyltrioxorheniumlVlll CH3ReO}) is probably the most known rhenium catalyst that is active in olefins metathesis and epoxidation reactions and in alcohols and ethers oxidation reactions too. Based on heterogeneous catalysis rhenium(VII) oxide deposited on a solid matrix e.g. Alfl^ 5i02 or Alfl3-5i02 is an important catalyst's type that is mainly used in metathesis reactions. In addition bimetallic rhenium-platinum catalysts deposited on solid matrices are used in raw gasoline reforming.

7

Pierwotne i wtórne źródła pozyskiwania renu

Sobianowska-Turek A., Satora W., Starowicz A., Gambal P.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 2

67--71

PL

Przedstawiono analizę pierwotnego i wtórnego źródła pozyskiwania pierwiastka ren. Zaprezentowano przegląd rozwiązań technologicznych krajowych i zagranicznych otrzymywania renu ze źródeł naturalnych i odpadowych. Podjęto także próbę oszacowania teoretycznej ilości wtórnego renu (Re), pochodzącego ze zużytych katalizatorów, która może pojawić się na światowym rynku metali w latach 2015-2017.

EN

Analysis of primary and secondary rhenium sources was presented as well as review of technical solutions for rhenium recovery from natural and waste materials. Amount of rhenium coming from secondary sources, especially from catalyst, was estimated. Calculations were made for years 2015-2017.

8

Badanie możliwości wykorzystania renianu(VII) tetraaminaniklu(II) wysokiej czystości do wytwarzania proszku stopowego Re-Ni

Majewski T., Leszczyńska-Sejda K., Michałowski J., Piętaszewski J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2016

|

Vol. 65, nr 2

81--92

PL

W artykule przedstawiono metodę otrzymywania wysokiej czystości renianu(VII) tetraaminaniklu(II). Metoda ta polega na reakcji stężonego roztworu wody amoniakalnej z wysokiej czystości bezwodnym renianem(VII) niklu(II). Uzyskany w ten sposób renian(VII) tetraaminaniklu(II) redukowano w atmosferze zdysocjowanego amoniaku w celu otrzymania proszku stopowego Re Ni. W artykule umieszczono również informacje dotyczące wybranych właściwości fizykochemicznych uzyskanego proszku. Stopowy proszek Re-Ni może znaleźć zastosowanie m.in. w wytwarzaniu wolframowych spieków ciężkich.

EN

In this paper, a method for preparation of high purity tetraaminenickel(II) perrhenate is presented. This method comprises reacting of a concentrated solution of ammonia water with high purity anhydrous nickel(II) perrhenate(VII). The resulting tetraaminenickel(II) perrhenate is reduced under dissociated ammonia conditions, to obtain Re-Ni alloy powder. The article also provides information on selected physicochemical properties of the produced powder. Such Re-Ni alloy powder can be applied for tungsten heavy alloys production.

9

A rhenium review – from discovery to novel applications

Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Wolany W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2016

|

Vol. 82, nr 2

70--78

EN

Purpose: The article characterises rhenium in terms of its physiochemical properties, most popular methods of manufacturing and key applications. The examples of rhenium at a nanometric scales are also presented, taking into account the latest literature reports in this field. The objective of the article is also to present advanced nanocomposite materials consisting of nanostructured rhenium permanently attached to selected carbon nanomaterials - Single Walled Carbon NanoTubes (SWCNTs), Double Walled Carbon NanoTubes (DWCNTs), Multi Walled Carbon NanoTubes (MWCNTs) and Single Walled Carbon Nanohorns (SWCNHs). Design/methodology/approach: The article delineates various manufacturing methods at a mass and nanometric scale. It also describes a custom fabrication method of carbonrhenium nanocomposites and the results of investigations performed in a transmission electron microscope (TEM) for nanocomposites of the following type: MWCNTs-Re, SWCNTs/DWCNTs-Re, SWCNTs-Re and SWCNHs-Re. Findings: Rhenium has been gaining growing importance in industry for years, and its applications are very diverse, including: heat resistant alloys, anti-corrosive alloys, rhenium and rhenium alloy coatings, elements of electrical equipment, radiotherapy, chemistry and analytical technology and catalysis. Carbon-metallic nanocomposites are currently enjoying strong attention of research institutions. Research limitations/implications: The development and optimisation of fabrication processes of materials containing carbon nanotubes or carbon nanotubes coated with metal nanoparticles, especially rhenium, is a weighty aspect of advanced materials engineering. Practical implications: Newly created nanocomposite materials, developed as a response to the market demand, are interesting, state-of-the-art materials dedicated to various applications, especially as gas or fluid sensors, and as materials possessing catalytic properties. Originality/value: The article describes nanocomposites of the following types: MWCNTsRe, SWCNTs/DWCNTs-Re, SWCNTs-Re, SWCNHs-Re, created as a result of hightemperature reduction of a precursor of rhenium (HReO4 or NH4ReO4) to metallic rhenium. This metal is deposited on carbon nanomaterials as nanoparticles, or inside of them as nanoparticles or nanowires whose size and dispersion are dependent upon the conditions of a technological process.

10

Badania spieku 77W-20Re-3Ni przeznaczonego na rdzenie pocisków przeciwpancernych

Majewski T., Dębski A., Leszczyńska-Sejda K.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2015

|

Vol. 6, Nr 4 (22)

69-81

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu wytwarzania i właściwości wolframowego spieku ciężkiego, przeznaczonego na rdzenie podkalibrowych pocisków przeciwpancernych. Badany materiał zawierał 77% wolframu, 20% renu oraz 3% niklu. Próbki do badań wykonywano technologią metalurgii proszków. Zastosowano izostatyczne prasowanie mieszanki proszków i dwustopniowe spiekanie: wstępne - w atmosferze zdysocjowanego amoniaku i ostateczne - w próżni. W artykule zamieszczono schemat wytwarzania tego spieku i pokazano przykładowe obrazy jego mikrostruktury. W dalszej części zamieszczono wyniki analizy składu chemicznego w wybranych mikroobszarach badanego materiału oraz wybrane właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość na ściskanie i twardość. Z otrzymanych spieków wykonano rdzenie do pocisków i umieszczano je w stalowym sabocie. Pokazano wyniki eksperymentów balistycznych dotyczących badania właściwości penetracyjnych w zakresie zastosowania tego spieku na rdzenie pocisków przeciwpancernych. Określono współczynnik penetracji, a także przedstawiono obrazy przekrojów rdzeni po strzelaniu. W oparciu o zdjęcia wykonane przy zastosowaniu skaningowego mikroskopu elektronowego opisano mikrostrukturę wybranych próbek. Ustalono, że procesowi penetracji towarzyszyło zjawisko samoostrzenia rdzenia.

EN

The results of investigation of production process and properties of W-Re-Ni sinters intended for cores of anti-tank missiles were presented in the paper. The tested material contained 77% of tungsten, 20% of rhenium and 3% of nickel. The test specimens were made by powder metallurgy. The production process consisted of powder mixture pressing by CIP method and two-stage sintering: initial - in an atmosphere of dissociated ammonia and final - in vacuum. The diagram of the production process of this sinter and exemplary picture of its microstructure were shown in the paper. The results of the analysis of the chemical composition of selected microregions examined materials, and selected mechanical properties such as compressive strength and hardness were presented in the next part of the paper. The cores of the projectiles, which were made from the examined materials, were put in a steel sabot. The results of experiments connected with investigation of the penetration properties in the field of using this sinter as the cores of anti-tank shells were shown. The penetration coefficient was determined, and moreover cross-sectional images of the cores after shooting were presented. Based on the photographs taken using a scanning electron microscope the microstructure of selected samples was described. It was settled that the cores selfsharpening phenomenon was appeared during penetration.

11

Warstwy ochronne na bazie metali wysokotopliwych wytwarzane techniką natryskiwania cieplnego

Wrona A., Lis M., Bilewska K., Czechowska K., Więcław G., Moskal G., Osadnik M., Kamińska M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 2

177--190

PL

W pracy zaprezentowano nowe warstwy stopowe na bazie molibdenu o wysokiej zawartości renu, przeznaczone do zwiększania odporności korozyjnej elementów ceramicznych/cermetalicznych na działanie ciekłego szkła, w szczególności szkła sodowo-wapniowego. Przeznaczeniem są szczególnie narażone na korozję i erozję elementy instalacji do topienia szkła takie, jak gardziele przelotowe, bubblery, rozdzielniki ciekłego szkła oraz oczka. Cermetalicznym podłożem, na powierzchni którego wytworzono techniką natryskiwania plazmowego warstwy, jest spiekany ogniotrwały materiał na bazie niestabilizowanego ZrO2 z dodatkiem Mo. Wytworzone materiały poddane zostały procesowi krzemowania celem wytworzenia powłoki chroniącej warstwę przed utlenieniem w początkowej fazie zanim nastąpi całkowite stopienie szkła. Wytworzenie warstw wymagało opracowania metody umożliwiającej wytwarzanie proszku stopowego o morfologii pozwalającej na stosowanie go w procesach natryskiwania cieplnego. W celu otrzymania proszku wykazującego dużą sypkość opracowano metodę polegającą na wprowadzaniu renu do molibdenu w procesie redukcji nadrenianu amonu. Badano wpływ zastosowania operacji wygrzewania proszku po procesie redukcji na skład fazowy i mikrostrukturę proszków oraz otrzymanych z nich warstw. Operacja wygrzewania wpływa na jakościowy i ilościowy skład fazowy proszków, natomiast nie ma istotnego wpływu na skład fazowy warstw. Wytworzone materiały poddano próbom odporności korozyjnej, na podstawie których można stwierdzić, że opracowane warstwy bardzo dobrze chronią wyrób ceramiczny/cermetaliczny od korozyjnego działania szkła sodowo-wapniowego. Nie zaobserwowano składników szkła w cermetalu. Istotne jest również to, że rozpuszczalność składników warstwy w szkle jest minimalna.

EN

The article presents novel molybdenum-based alloy coatings with a high rhenium content for improvement of corrosion resistance of ceramic/cermet elements towards molten glass, particularly soda-lime glass. The expected destination of the studied materials are elements especially exposed to corrosion such as passage throats, bubblers, separatory funnels for liquid glass. The substrate is a sintered refractory material made of unstabilized zirconia with Mo addition. Obtained materials were subjected to silicon in order to grow a cover layer to protect coating from oxidizing during the initial phase before glass is completely melted. For the purpose of deposition it was necessary to develop a method for preparation of alloy powder with a morphology applicable for thermal spraying. In order to obtain powder with high flowability a method of introduction of rhenium into molybdenum during ammonium perrhenate reduction was developed. The powders and coatings were investigated for phase composition and microstructure after annealing of reduced powder. The process of annealing was found to influence the phase composition of powders but not of the coatings. Tests of corrosion resistance carried out with the resulting materials indicate that the coatings protect well the underlaying ceramic/cermet core from the corrosive action of soda-lime glass. No glass element were found in the cermet material. It is also important that solubility of layer components in glass is minimal.

12

Metoda wytwarzania i struktura nanomateriałów typu CNTs–Re

Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Wolany W.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 3

116--119

PL

W ramach wykonanych prac badawczych wytworzono nanorurki węglowe trwale pokryte nanocząsteczkami renu. W eksperymencie zastosowano wielościenne nanorurki węglowe oraz jedno- i dwuścienne nanorurki węglowe zmieszane w proporcji 50:50%. Strukturę nowowytworzonych nanorurek dekorowanych Re zbadano za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM). W celu określenia składu chemicznego uzyskanych materiałów zastosowano spektroskopię z dyspersją energii (EDS). Proces wytwórczy nanorurek dekorowanych Re rozpoczęto od funkcjonalizacji CNTs w procesie utleniania, następnie umieszczono je w ośrodku zawierającym prekursor renu. Mokry materiał węglowy umieszczono w specjalnym holderze. Właściwy proces dekorowania nastąpił w wyniku wysokotemperaturowego procesu redukcji HReO4 w atmosferze wodoru i w osłonie gazu obojętnego — Ar.

EN

Methodology was developed of obtaining carbon nanotubes coated with rhenium nanocristals. The multiwalled carbon nanotubes and Single/Double-Walled Carbon Nanotubes mixed in 50:50% proportion were utilised for the experiment. The structure of newly synthesized CNTs-Re was examined using the transmission electron microscope (TEM). The chemical composition was confirmed with an energy dispersive spectroscope (EDS). A fabrication process was started with functionalization of CNTs, then the nanotubes were filtered and placed in a medium containing rhenium precursors — HReO4. The mixture was gently filtered, wet material was placed in a specially designed heat-resistant vessel and finally subjected to initial heating in the atmosphere of H2 and in the shield of inert gas — Ar.

13

Nanocomposites consisting of SWCNTs/DWCNTs decorated with Re nanoparticles

Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Wolany W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2015

|

Vol. 74, nr 2

53--57

EN

Purpose: The main aim of this work is to present a method for manufacturing nanocomposite consisting of single and double-walled carbon nanotubes and rhenium nanoparticles. A decoration process was started with functionalization of CNTs, then placed CNTs in a medium containing rhenium precursors, inserted it in quartz vessel and finally heating wet material in the atmosphere of H2 and in the shield of inert gas Ar. Design/methodology/approach: The microscope examinations of single- and double walled carbon nanotubes decorated with Re were carried out with the TEM and STEM mode using an HAADF detector. An energy dispersive spectroscope (EDS) was employed to determine chemical composition of the material. Findings: This paper shows the fabrications of SWCNTs/DWCNTs–Re hybrid nanostructures. The researches has found that rhenium nanocrystals are located in the outer walls and in the core of the carbon nanotubes. Research limitations/implications: The development of CNTs decorated with metal nanoparticles has concerned intensive interest in the last decade because of their outstanding sensing properties. CNTs-based gas sensors are attractive because of their small size, low weight, low power consumption, ultra sensitivity (high and prompt response). Originality/value: Rhenium is a heavy metals, possesses very high melting and boiling point, good electrical and thermal properties, and is used in the developing industries such as space, electrical, petrochemicals, chemicals. Searching for new uses of Re, including as a component of nanocomposites composed of CNTs is purposeful and interesting.

14

Otrzymywanie związków renu(VII) służących do wytwarzania proszków stopowych

Leszczyńska-Sejda K., Benke G., Anyszkiewicz K., Chmielarz A.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 1

6--11

PL

W artykule przedstawiono nowoczesne metody otrzymywania wybranych związków renu(VII), które stanowią dogodny materiał do redukcji i w konsekwencji do uzyskiwania z nich proszków stopowych na bazie renu z metalami wchodzącymi w skład nadstopów, tj. niklem i chromem, glinem i kobaltem. Należą do nich: reniany(VII) różnych metali, kompleksowe związki renu(VII) oraz dwuskładnikowe i trójskładnikowe mieszaniny renu z innymi pierwiastkami wchodzącymi w skład nadstopów. Obecnie ren do nadstopów wprowadzany jest w postaci metalicznych peletek w procesie stapiania. Proces ten wymaga utrzymywania wysokich temperatur. Wprowadzanie renu do nadstopów w postaci peletek proszków stopowych, np. Re-Ni, Re-Co, przyczynia się do ograniczenia strat renu poprzez możliwość obniżenia temperatury kąpieli topu. Ponadto, zastosowanie do otrzymywania proszku stopowego związków chemicznych o komponentach wchodzących w skład nadstopów pozwala na ominięcie etapu mielenia materiału.

EN

The paper presents modern methods for obtaining selected rhenium(VII) compounds, that form appropriate material for reduction and in consequence production of alloy powders based on rhenium and metals included in the superalloys, i.e. nickel, aluminum, chrome and cobalt. The compounds include: different metals perrhenates, rhenium(VII) complex compounds and compositions of rhenium oxides and their mixture, in different oxidation state, with oxides of other elements included in the superalloys. Currently, rhenium is added to supperalloys in a form of metallic pellets in melting process. That process requires to high temperatures and application of high purity rhenium. The addition of rhenium to superalloys in the form of alloy powder pellets, i.e. Re-Ni, Re-Co, bring decrease of rhenium losses by reduction of melting bath temperature. Moreover, application of chemical compounds with components used in superalloys composition for production of alloy powder provides possibilities to avoid metal milling stage.

15

Sferyczne proszki ze stopów renu z kobaltem i niklem

Wrona A., Leszczyńska-Sejda K., Lis M., Benke G., Czepelak M., Anyszkiewicz K., Mazur J., Bilewska K., Chmielarz A., Woch M., Staszewski M., Osadnik M., Orłowska-Buzek Ł., Kozub K., Gambal P., Satora W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 12

828--834

PL

W nowoczesnych dziedzinach techniki duże znaczenie mają metale wysokotopliwe, w tym ren i jego stopy. Obecnie ren najczęściej wykorzystywany jest do produkcji nadstopów na bazie niklu, które charakteryzuje duża wytrzymałość mechaniczna, odporność na korozję i pełzanie w wysokich temperaturach. Ponadto powłoki z renu i jego stopów wykazują znaczną odporność chemiczną. W przypadku wytwarzania powłok technikami natrysku z proszków istotne znacznie ma morfologia proszku. Proszki sferyczne w porównaniu do proszków o nieregularnym kształcie ziaren charakteryzują się większą gęstością względną, lepszą sypkością i większą czystością chemiczną. Sferyczne proszki renu z dodatkiem niklu i kobaltu wytworzono techniką rozpylania plazmowego. Materiałem wyjściowym były stopowe proszki na bazie renu otrzymane na drodze redukcji renianu(VII) kobaltu(II) i renianu(VII) niklu(II). Obydwa reniany(VII) otrzymywano, poprzez sorpcję niklu/kobaltu z kwaśnych roztworów siarczanowych lub azotanowych i kolejno elucję zasorbowanych metali (Ni lub Co) wodnym roztworem kwasu renowego(VII), uzyskiwanym również przy użyciu metody jonowymiennej. Powstałe w wyniku elucji roztwory zawierające ren i nikiel/kobalt kierowano do zatężania. W wyniku zatężania powstały osady renianu(VII) niklu(II) lub kobaltu(II). Po ich wysuszeniu otrzymywano bezwodne reniany(VII) wybranych metali zawierające w przypadku renianu(VII) niklu(II) 66,6 % Re i 10,5 % Ni, a w przypadku renianu(VII) kobaltu(II) 66,6 % Re i 10,5 % Co oraz do 100 ppm metalicznych zanieczyszczeń w każdym produkcie. Proces rozpylania plazmowego prowadzono w zamkniętej kolumnie w atmosferze argonu przy użyciu zestawu plazmotronowego AP-50 firmy FST z palnikiem plazmowym o maksymalnej mocy 50 kW. W wyniku przeprowadzonych operacji otrzymano proszki na bazie renu o sferycznym kształcie ziaren, zawierające 6,5 i 4,8 % wagowych odpowiednio kobaltu i niklu. Gęstość otrzymanych materiałów jest na poziomie 85 i 70 % gęstości teoretycznej odpowiednio dla proszków z kobaltem i niklem.

EN

In modern fields of engineering highly fusible metals such as rhenium and its alloys have a great value. Currently rhenium is most frequently used for production of nickel-based superalloys that are characterized by high mechanical strength, resistance to corrosion and creep at high temperatures. Moreover, coatings made of rhenium and its alloys show substantial chemical resistance. In case of production of coatings from powders, the powder morphology is of vital importance. In comparison with irregularly-shaped powders, powders of spherical grain shapes have a higher density, better liquidity and higher chemical purity. Spherical powders of rhenium with addition of cobalt and nickel were produced with plasma spraying technique. Starting materials were rhenium-based alloyed powders obtained through reduction of high purity cobalt(II) perrhenate and nickel(II) perrhenate. Both perrhenates of high purity were produced by sorption of nickel/cobalt from acidic sulfate/nitrate solutions followed by elution of the sorbed metals (Ni/Co) with aqueous solution of perrhenic acid, which was also produced by ion-exchange method. After elution the rhenium and nickel/cobalt containing solutions were sent for concentration. As a result of concentration, residues of Ni(ReO4)2 or Co(ReO4)2 were generated. After drying, anhydrous perrhenates of the selected metals were produced, which contained up to 66.6 % Re and 10.5 % Ni, and up to 66.6 % Re and 10.5 % Co, in Ni(ReO4)2 and in Co(ReO4)2, respectively, and up to 100 ppm of metallic impurities in both products. Plasma spraying process was held in a closed column in argon atmosphere using a AP-50 plasma system from FST company. A gas torch with a maximum power of 50 kW was used. As a result of conducted operations, spherically-shaped rhenium- based powders were obtained with cobalt and nickel content of 6.5 and 4.8 wt.%, respectively. Density of the materials were about 85 and 70 % of theoretical density for powders with cobalt and nickel, respectively.

16

Zastosowanie krajowego renianu amonu do wytwarzania spieków ciężkich W-Re-Ni-Fe przeznaczonych na rdzenie pocisków przeciwpancernych

Majewski T.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2013

|

Vol. 4, Nr 2 (12)

53-67

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki eksperymentów związanych z możliwościami wykorzystania krajowego renianu(VII) amonu (NH₄ReO₄) produkcji Instytutu Metali Nieżelaznych w Gliwicach do otrzymywania spieków ciężkich W-Re-Ni-Fe. Omówione zostały zjawiska występujące w spiekach na osnowie wolframu zawierających dodatek renu, związane z tzw. "efektem renu", które powodują polepszenie niektórych właściwości tych materiałów. Opisano proces technologiczny wytwarzania badanych spieków, na który składają się m.in. prasowanie izostatyczne na zimno i 2-etapowe spiekanie. Zaprezentowano wyniki badań mikrostruktury, a także wybranych właściwości mechanicznych materiałów wytworzonych z użyciem krajowego renianu amonu i dokonano ich porównania ze spiekami wykonanymi z użyciem importowanego renianu, a także z klasycznym spiekiem W-Ni-Fe. Opisano również przykładowe rezultaty badań balistyki końcowej rdzeni pocisków podkalibrowych wykonanych z badanych materiałów z użyciem krajowego renianu amonu. Badania te przeprowadzono z wykorzystaniem specjalnego stanowiska badawczego do strzelania pociskami podkalibrowymi. Przedstawiono wyniki badań przebijalności, także efekty "samoostrzenia" rdzeni, które zaobserwowano w przypadku niektórych spieków.

EN

Experiments results connected to possibilities of use of the domestic ammonium perrhenate (NH₄ReO₄) produced by the Institute of Non-Ferrous Metals in Gliwice for obtaining W-Re-Ni-Fe heavy alloys were presented in the paper. Characteristic phenomena occurring in the sinters on the base of tungsten containing addition of rhenium (connected with so-called "rhenium effect") were explained. This effect causes improvement of selected properties of these materials. Production process of investigated sinters was described. This process contains, among others, cold isostatic pressing and 2-staged sintering. Selected results of microstructure investigation and mechanical properties of obtained materials produced with addition of domestic ammonium perrhenate were presented. They were compared with properties of sinters produced with addition of imported ammonium perrhenate and also with classical heavy alloys (W-Ni-Fe). Moreover the selected results of final ballistics of kinetic energy penetrators made of investigated materials with addition of domestic ammonium perrhenate were described. These experiments were conducted with using of special ballistic stand for shell shooting. Results of penetration and also "selfsharpening effects" observed in some cases were described in the paper.

17

Badania procesów sferoidyzacji plazmowej mieszanek proszkowych W-Re-Ni i W-Re-Ni-Fe

Majewski T., Dębski A.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

464--468

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań dotyczących sferoidyzacji plazmowej mieszanek proszkowych W-Re-Ni oraz W-Re-Ni-Fe. Proszki wytworzone w ten sposób charakteryzują się m.in bardzo dobrą zagęszczalnością, co może w konsekwencji poprawić właściwości gotowego spieku. Przewiduje się, że materiały te mogą znaleźć zastosowanie w produkcji rdzeni pocisków przeciwpancernych, a także wysokoprądowych styków elek- trycznych. Przedstawiono schemat procesu otrzymywania sferoidyzowanych mieszanek proszkowych (rys. 1). Sferoidyzacja była realizowana z wykorzystaniem stanowiska do natryskiwania plazmowego, w komorze wypełnionej gazem obojętnym. W artykule zamieszczono zdjęcia mieszanek plazmowych przed modyfikacją i po niej, które pokazują zmiany wielkości i kształtu cząstek proszków zachodzące w trakcie procesu sferoidyzacji (rys. 3 i 4). Pokazano również odpowiadające tym stadiom rozkłady granulometryczne. Wyniki badań wskazują, że w rezultacie modyfikacji otrzymano cząstki o kształcie sferycznym oraz nastąpiło zwiększenie ich średnicy. Warunki prowadzenia tego procesu spowodowały, że nastąpiło utlenienie proszków, dlatego w końcowej fazie produkcji należało je poddać redukcji. Wykazano, że temperatura 900°C jest wystarczająca dla uzyskania pełnej redukcji tlenków w badanych mieszankach proszkowych (rys. 6, tab. 1). W pracy przedstawiono również wy niki badań naprężeń wewnętrznych w cząstkach proszków (rys. 7), które pozwoliły stwierdzić, że modyfikacja w strumieniu plazmy jest przyczyną znacznego wzrostu naprężeń w porównaniu z tymi, jakie występują po długotrwałym mieszaniu w mieszalniku kulowym. Takie „uaktywnienie” proszków może umożliwić intensyfikację procesów dyfuzji w trakcie wytwarzania spieku, a przez to możliwość obniżenia temperatury lub skrócenia czasu operacji spiekania.

EN

Selected measurement results of plasma spheroidization used for W-Re-Ni and W-Re-Ni-Fe powder mixtures are presented in the paper. Powders produced in this way have a very good compressibility which, in turn, can improve final sinter properties. One can expect that those materials can be used for production of armour-piercing kinetic energy penetrators or high-current contacts. The scheme for production process of the spheroidized powder mixtures is presented (Fig. 1). The spheroidization was carried out on the stand for plasma spraying in the chamber filled with neutral gas. The pictures of plasma mixtures before and after modification, which show changes in size and shape of powder particles, as well as corresponding to these mixture types size distributions are also presented in the paper (Fig. 3 and 4). Measurement results show that after modification powder particles are of spherical shape and their diameters increase. The conditions of the spheroidization process led to powder oxidation and that is why in the final production stage the powders were subjected to reduction. It was demonstrated that temperature of 900°C is sufficient for complete oxide reduction in the tested powder mixtures (Fig. 1, Tab. 1). Test results of internal stresses in powder particles revealed that exactly modification in plasma jest is responsible for significant growth of these stresses, compared to stresses after long-term mixing in a ball mixer (Fig. 7). Such “activation” of powder can intensify diffusion processes during powder production thus giving a chance to lower temperature or shorten sintering process.

18

Ren - występowanie w złożu rud miedzi, produkcja i jej perspektywy

Kijewski P., Wirth H.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2011

|

nr 81

103-115

PL

W artykule przedstawiono na przykładzie renu problematykę związaną z wykorzystaniem pierwiastków towarzyszących w złożu rud miedzi monokliny przedsudeckiej. Ren jest jednym z pierwiastków występujących w złożu, wykazującym najwyższą koncentrację w stosunku do zawartości w skorupie ziemskiej. Odzyskiwany w skali przemysłowej od 2005 roku plasuje KGHM w grupie znaczących producentów tego metalu. Dotychczasowe rozpoznanie wskazuje, że podwyższona zawartość renu w złożu bilansowym, w ilości przekraczającej 1 ppm, a lokalnie 3 ppm, występuje głównie w południowej części złoża, a jego głównym rezerwuarem są łupki miedzionośne. Tymczasem złoża z OG Polkowice i Lubin-Małomice, a także części OG Rudna i OG Sieroszowice wzbogacone w ren, zostały w znacznym stopniu wyeksploatowane. Pozostała, północna część złoża zalegająca na głębokości poniżej 1000 metrów, odznacza się wydatnym zubożeniem w ren, na poziomie poniżej 1 ppm. W efekcie w ostatnich latach zawartość renu w koncentracie systematycznie się obniża, co nie pozostaje bez wpływu na ilość renu wprowadzanego do obiegu technologicznego.

EN

The paper presents, on the example of rhenium, the problem of utilization of accompanying elements occurring in the copper ore deposit on the Foresudetic Monocline. Rhenium is the element having the biggest concentration in relation to its content in the lithosphere. Recovered on the industrial scale since 2005 places KGHM among the significant producers of this metal. The hitherto conducted prospecting showed that increased rhenium content in mineable part of orebody, of ca. 1 ppm, and in some places even of 3 ppm, occurs mainly in the south part of deposit and its major reservoir are copper bearing shale. In the meantime the areas of Polkowice and Lubin-Małomice, as well as part of Rudna and south part of Sieroszowice, were considerably exhausted while the northern much deeper part of the orebody contains significantly less amount of rhenium, i.e. below 1 ppm. This resulted in lowering of rhenium content in the concentrate what in turn influenced the amount of rhenium introduced into the technological circuit.

19

Badania Instytutu Metali Nieżelaznych nad wykorzystaniem renu w przetwórstwie metali nieżelaznych

Woch M., Missol W., Lis M., Ksieżarek S.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 5

266-271

PL

Równolegle z pracami IMN w zakresie hydrometalurgicznych technologii odzysku renu jako cennego, strategicznego metalu towarzyszącego rudom miedzi, prowadzone były prace dotyczące wykorzystania tego metalu w przetwórstwie metali nieżelaznych. W artykule opisano opracowane w IMN technologie dotyczące wytwarzania wysokoprądowych materiałów stykowych W-Cu i W-Ag z dodatkiem renu, drutów W-Re do termopar oraz technologię sferoidyzacji cząstek proszku renu w strumieniu plazmy. Opisano poszczególne technologie oraz przedstawiono wyniki badań strukturalnych i testów aplikacyjnych dla badanych grup materiałów. Przedstawiono również aparaturę, służącą do przeprowadzania wybranych operacji technologicznych. Artykuł był prezentowany na konferencji KGHM ECOREN "Metale towarzyszące w przemyśle metali nieżelaznych", Wrocław 13-15.102010.

EN

Together with the research conducted at IMN into hydrometallurgical methods for the recovery of rhenium as a valuable and strategic metal encountered in copper ores, the studies were also made on potential application of that metal in nonferrous metals processing. This paper outlines the technologies developed at IMN for the production of high-current W-Cu and W-Ag contact materials with rhenium addition, W-Re wires for thermo-couples, as well as the technology for spheroidization of rhenium powder particles in a plasma stream. Particular technologies are described together with the results from structural examination and application tests performed with the studied materials. The equipment used in selected technological operations is also presented. This article was presented at the conference organized by KGHM ECOREN "Byproduct metals in the non-ferrous metals industry", Wrocław, 13-15.102010.

20

Badanie procesów modyfikacji plazmowej proszków W i Re oraz mieszanek W-Re

Majewski T.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 2

331-337

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań sferoidyzacji plazmowej proszków wolframu i renu oraz mieszanki proszkowej sporządzonej z tych metali. Wymienione materiały mogą być użyte w produkcji spieków przeznaczonych na rdzenie pocisków przeciwpancernych. Sferoidyzację wymienionych proszków wykonano przy zastosowaniu stanowiska do natryskiwania plazmowego, w komorze wypełnionej gazem obojętnym. Przedstawiono zmiany wielkości i kształtu cząstek proszków zachodzące w procesie sferoidyzacji, a także wyniki badań naprężeń wewnętrznych w cząstkach proszków.

EN

Many methods for modification of shape and properties of powder particles are used in powder metallurgy. They are devoted to improvement in characteristics of a final product - the sinter. One of the methods is powder spheroidization in plasma jet which gives the following effects: the powder is characterized by high compressibility and good technical properties while particle roughness and cracks can be eliminated, and so on. Selected results of plasma spheroidization of tungsten and rhenium sinters intended for production of penetrators and high-current contacts are presented in the paper. The spheroidization of the above-mentioned powders was performed on the stand for plasma spraying in a chamber filled with neutral gas. In the paper, the pictures of tungsten, rhenium and mixed W-Re powder particles before and after spheroidization are presented. Grain size analysis of the produced powders was carried out and tests of their other properties were also performed. Exemplary grain size distributions of tungsten powder particles before and after plasma spheroidization are presented Presented results show that powders with spherical particles can be produced using device for plasma spraying. This process increases particle size for powders with fine granulation – in our case for tungsten powders. Increase in particle size for powders with larger granulation is weaker. The internal stress level in powder particles can be enhanced due to plasma spheroidization and in some cases this rise is larger than for mechanical mixing or size reducing.