Бондарь Н. П. Отримання матеріалів методом відпалу у відновлювальних середовищах для виготовлення прецизійних сплавів ПМ-РЗМ

Дисертаційна робота присвячена отриманню матеріалів, як основи для створення магнітних матеріалів, за рахунок переробки залізорудних матеріалів, як природного, так і техногенного походження. У дисертаційній роботі проведено аналіз особливостей отримання високоенергетичних магнітних матеріалів на основі ПМ-РЗМ. Розглянуто тенденції розвитку високоенергетичних магнітних матеріалів і застосування рідкісноземельних магнітів. Проаналізовано типи фазових рівноваг системи Fe-Nd-(B, C) та фізико-хімічні властивості оксидів заліза. Виконано аналіз існуючих способів отримання ПМ і РЗМ. Теоретично досліджено вірогідність протікання хімічних реакцій відновлення Fe2O3→ Fe3O4→Fe в різних середовищах (С, Н2) за допомогою аналізу зміни вільної енергії Гіббса ∆G для відповідних хімічних реакцій. В роботі вивчено вплив механоактивації та відпалу в різних середовищах на процеси відновлення гематиту. Встановлено, що подрібнення залізовмісного матеріалу в середовищі рідкого азоту призводе до очищення від складових Р2О5 і СаО, а подрібнення у вібраційному млині – до графітизації матеріалу. Внаслідок термічного впливу (відпал в вакуумі при температурі t = 600 ºС) на дисперсний гематитовмісний матеріал відбувається фазовий перехід від Fe2O3 до Fe3O4, де відновником виступає вуглець. В середовищі молекулярного водню (р = 0,6 МПа) процеси перетворення Fe2O3 → Fe3O4 → Fe протікають при t > 400 °С. Запропоновано спосіб вилучення цінних складових з залізорудної сировини та відходів металургійного виробництва внаслідок відпалу у відновлювальних середовищах. Показано, що переведення гематиту до магнітного стану дозволяє ефективно вилучати залізовмісну складову, що є необхідним для переробки червоних шламів і отримання РЗМ (R). В роботі на основі вилученої суміші РЗМ (R) виготовлено високоенергетичний магніт системи R-Fe-B-С-Сu. Ключові слова: гематитовмісний матеріал, механоактивація, відпал, відновлення, фазове перетворення, високоенергетичний магніт, магнітні властивості.