RU2063841C1 - Способ обработки порошка или порошковой смеси - Google Patents
Способ обработки порошка или порошковой смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2063841C1 RU2063841C1 RU94008795A RU94008795A RU2063841C1 RU 2063841 C1 RU2063841 C1 RU 2063841C1 RU 94008795 A RU94008795 A RU 94008795A RU 94008795 A RU94008795 A RU 94008795A RU 2063841 C1 RU2063841 C1 RU 2063841C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- carried out
- moving part
- treatment
- pulses
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 121
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 4
- 244000052769 pathogen Species 0.000 claims description 21
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229910002535 CuZn Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co].[Ni] Chemical compound [Fe].[Co].[Ni] KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MEOSMFUUJVIIKB-UHFFFAOYSA-N [W].[C] Chemical compound [W].[C] MEOSMFUUJVIIKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N lead zinc Chemical compound [Zn].[Pb] JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Использование: в порошковой металлургии. Сущность изобретения: способ включает загрузку порошка или порошковой смеси в рабочую камеру, дальнейшую обработку при герметично закрытой камере в направлении силы тяжести с помощью возбудителя импульсов, при этом обработку ведут в газовой среде или органической жидкости при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,0390 - 0,0780, плотности звуковой энергии (1,4 - 2,6)•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 130-200 м/с2 при температуре структурных превращений. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для обработки порошка или порошковой смеси.
Известен способ обработки порошка вибрацией (Гончаревич И.Ф. "Вибрация - нестандартный путь", М. Наука, 1986, стр. 58), при котором порошок помещают в закрытый барабан и, используя эксцентриковый вибровозбудитель, перемешивают порошки. Известный способ обладает следующими недостатками: значительное время обработки порошка или порошковой смеси (до 24 часов), в результате обработки не наблюдается активация поверхности порошка и, как следствие, физико-химические характеристики изделий, полученных из порошка имеют достаточно низкие значения. Кроме того, значительны затраты времени на смешивание поликомпонентных смесей (до 24 часов).
Известен способ получения материала из расслаивающегося расплава бинарной системы цинк-свинец (заявка N 4864000/02 от 04.09.90 г. пол. реш. от 28.06.91). Способ включает импульсную обработку расплава при температуре 500+50oC в замкнутом объеме в направлении силы тяжести при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,0133-0,0380, плотности звуковой энергии 1,2•104 1,2•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя колебаний 40-125 м/с2 с установления постоянного электросопротивления расплава и последующее охлаждение.
Однако, известный способ может быть использован только для получения материалов из расплава, поскольку агрегатное состояние исходных веществ, их физико-химические свойства (например, такие как плотность, текучесть, поверхностное натяжение) сугубо специфичны и определяют проведения процесса. Эти условия не могут быть применены при использовании исходных веществ в другом агрегатном состоянии.
Известен способ приготовления смесей карбида вольфрама и кобальта с использованием ультразвука ("Порошковая металлургия", 1971 г. N 3, стр. 93-96. ). В данном способе обработка выполнялась в открытой емкости с помощью генератора УЗГ-2,5 А при частоте 18,5 кГц и на установке УЗВД-6, питающейся от генератора УЗГ-10М с обратной акустической связью, обеспечивающей постоянство амплитуды колебаний, под давлением 3,9 атм, на частоте 19,5 кГц при температуре рабочей жидкости, не превышающей 48oC. В качестве рабочих жидкостей использовались керосин, дистиллированная вода и этиловый спирт. При этом минимальная интенсивность измельчения частиц имела место в конце ультразвуковой обработки, продолжительность которой составляла 60 мин.
Недостатком известного способа является недостаточная интенсивность процесса. Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ обработки порошка или порошковой смеси, который бы интенсифицировал процесс и обеспечивал высокие физико-химические свойства изделий, полученных из порошка порошковой смеси.
Поставленная задача решена в способе обработки порошка или порошковой смеси, включающем загрузку порошка или порошковой смеси в рабочую камеру и последующую импульсную обработку. При этом обработку ведут с помощью возбудителя импульсов в направлении силы тяжести при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,0390-0,00780, плотности звуковой энергии (1,3-2,6)•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 130-200 м/с2 при температуре структурных превращений.
Предлагаемым способом могут быть обработаны порошки или порошковые смеси черных и цветных металлов, а также их соединений при условии использования оптимальных значений параметров в заявленном интервале.
Так, с целью получения монодисперсной смеси никель-железо-кобальт обработку ведут при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,045-0,055, плотности звуковой энергии (1,5-1,9)•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 140-160 м/см2.
С целью получения монодисперсной смеси карбид-вольфрам-кобальт обработку ведут при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,050-0,60, плотности звуковой энергии (1,7-2,1)•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 150-170 м/сек2.
С целью получения монодисперсной смеси вольфрам-углерод обработку ведут при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,060-0,070 Дж/м, плотности энергии (2,1-2,5)•106 Дж/см2 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 170-190 м/см2.
Для возбуждения импульсов при обработке порошка или порошковой смеси предлагаемым способом могут быть использованы различные типы генераторов колебаний, что связано со свойствами исходного порошка или порошковой смеси и условиями их обработки.
Так, при обработке взрывоопасного и воспламеняющегося порошка или порошковой смеси целесообразно использование гидравлического генератора колебаний.
В случае необходимости обработки порошка или порошковой смеси в автономных условиях целесообразно использование механического генератора колебаний.
В случае отсутствия каких-либо ограничительных особенностей, необходимых при обработке порошка или порошковой смеси, как наиболее оптимальный вариант целесообразно использование электромагнитного генератора колебаний.
С целью достижения максимальной активации поверхности порошка или порошковой смеси при обработке различных по составу исходных веществ целесообразно выполнение полости движущейся части возбудителя колебаний определенной конфигурации.
Так, при обработке порошка или порошковой смеси с удельной поверхностью от 5 до 4 м2/г целесообразно выполнение полости движущейся части возбудителя импульсов в виде конуса.
При обработке порошка или порошковой смеси с удельной поверхностью от 4 до 3 м2/г целесообразно выполнение полости движущейся части возбудителя импульсов в виде цилиндра.
При обработке порошка или порошковой смеси с удельной поверхностью от 3 до 2 м2/г целесообразно выполнение полости движущейся части возбудителя в виде сферы.
При обработке порошка или порошковой смеси с удельной поверхностью от 2 до 1 м2/г целесообразно выполнение полости движущейся части возбудителя в виде гиперболы.
При обработке порошка или порошковой смеси с удельной поверхностью от 1 до 0,1 м2/г целесообразно выполнение полости движущейся части возбудителя в виде параболы.
С целью получения наибольшей активации поверхности порошка или порошковой смеси обработку ведут при температуре структурных превращений, причем температурный интервал выбирают с учетом исходного порошка или порошковой смеси.
Так при обработке порошка или порошковой смеси тугоплавких металлов и группы железа (или элементов VI гр. табл. Менделеева) целесообразно вести обработку при температуре полиморфного превращения.
При обработке порошка или порошковой смеси легкоплавких металлов и цветных металлов целесообразно вести обработку при температуре фазового превращения.
С целью интенсификации процесса, а также получения наибольшей активности поверхности порошка или порошковой смеси обработку ведут в газовой среде, причем состав газовой среды обусловлен исходным составом порошка или порошковой смеси.
Так, порошок или порошковую смесь, содержащие в их составе нитридообразующие элементы титан, бор, и т.д. целесообразно обрабатывать в среде чистого азота.
Порошок или порошковую смесь, содержащие в их составе оксидостабилизирующие элементы, целесообразно обрабатывать в среде чистого кислорода.
Порошок или порошковую смесь, содержащие в их составе элементы хорошо поглощающие водород, палладий, медь и т.д. целесообразно обрабатывать в среде чистого водорода.
Порошок или порошковую смесь, содержащие в их составе оксидостабилизирующие элементы, целесообразно обрабатывать в среде жидкого кислорода.
Порошок или порошковую смесь, содержащие в их составе нитридообразующие элементы, целесообразно обрабатывать в среде жидкого азота.
Порошок или порошковую смесь, содержащие в их составе хорошо поглощающий водород, целесообразно обрабатывать в среде жидкого водорода.
Порошок или порошковую смесь, содержащие в их составе легкоокисляемые элементы: натрий, калий, барий и т.д. целесообразно обрабатывать в вакууме.
Порошок или порошковую смесь, содержащие в их составе окисляемые элементы группы железа, целесообразно обрабатывать в органических жидкостях группы спирта.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого способа, а именно интенсификация процесса и активация поверхности порошка или порошковой смеси, может быть получен только при использовании совокупности всех существенных признаков, указанных в формуле изобретения.
Это объясняется свойствами исходного продукта (порошка или порошковой смеси). А именно, решающее значение имеет агрегатное состояние исходного продукта твердое тело, которое обуславливается как свойствами продукта, подвергаемого обработке, так и условиями этой обработки.
При разработке предлагаемого способа необходимо учесть такие химические характеристики исходного продукта как насыпную плотность, сыпучесть, поверхностное натяжение, дискретность порошка, как физической субстанции, многофазность исходной системы.
В способе обработки порошка или порошковой смеси предлагаются такие условия и параметры обработки, при которых в замкнутом объеме рабочей камеры порошок или порошковая смесь подвергается сложному физическому воздействию - интенсивному перемешиванию в микрообъемах и диспергированию, акустической обработке, высоким удельным локальным давлением, трению, нагреву, что ведет к значительной интенсификации процесса и активации поверхности порошка или порошковый смеси (т.е. появлению поверхностно-активных центров), и как, следствие, к повышению физико-химических свойств изделий, изготовленных из полученного порошка или порошковой смеси. При этом обработку ведут при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,0390-0,0780, плотности вводимой звуковой энергии равной (1,3-2,6)•106 Дж/м3 и ускорении движущейся части импульсов равном 130-200 м/с2.
Выход за нижний предел любого из указанных параметров ведет к увеличению времени смешивания и отсутствию активации поверхности обрабатываемого продукта. Выход за верхний предел любого из указанных параметров, не улучшая получаемый технический результат, ведет к неоправданному повышению энергозатрат.
Обработку в соответствии с предлагаемым техническим решением ведут в газовой среде, которая вследствии взаимодействия с компонентами порошка или порошковой смеси способствует повышению активации поверхности обрабатываемого продукта.
Ведение обработки при температуре структурных превращений также способствует повышению активации поверхности обрабатываемого продукта и интенсификации процесса вследствии изменения параметров кристаллический решетки компонентов.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать ввод о наличии причинно-следственной связи между задачей, решаемой предлагаемым механическим решением, и заявленными условиями обработки порошка или порошковой смеси, которые были определены и подтверждены авторами экспериментальным путем.
Предлагаемый способ импульсной обработки или порошковой смеси осуществляется следующим образом.
Исходный порошок или порошковую смесь загружают в рабочую камеру, в которой движущая часть возбудителя импульсов, представляющая собой механический, гидравлический или электромагнитный генератор, полость движущейся части которого выполнена в виде цилиндра, конуса, сферы, гиперболы или параболы. Затем в камеру подают газ при давлении в 1 атм и камеру герметично закрывают. Дальнейшую обработку ведут при соотношении амплитуды и частоты импульсов, равном 0,0390-0,0780, плотности вводимой звуковой энергии (1,3-2,3)•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 130-200 м/см2. Обработку ведут при температуре структурных превращений (фазовых или полиморфных), нагревая исходный продукт путем электронагрева, и контролируют температуру термопарой. Обработку ведут в течение 5-8 минут, после чего камеру разгерметизируют, газ откачивают и продукт выгружают. Активность поверхности полученного продукта определяют по данным рентгено-структурного анализа, гармонического анализа по уширению и сдвигу линий на дифрактограмме путем определения типа и концентрации дефектов (точечных, линейных, дислокационных, двойниковых). Количество дефектов обозначено определяет количество поверхностно-активных центров и, следовательно, активность поверхности порошка или порошковой смеси в целом.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами конкретного исполнения.
Пример 1. Берут 250 г смеси порошка типа Н2Fe2К1 следующего состава: никель 20 вес. железо 70 вес. кобальт 10 вес. Смесь загружают в рабочую камеру установки импульсной обработки, в которой расположена движущая часть электромагнитного генератора, используемого в качестве возбудителя импульсов. Полость движущейся части возбудителя импульсов выполнена в виде цилиндра. Рабочую камеру заполняют азотом, который подают через редуктор при давлении 1 атм. Затем камеру герметизируют. Обработку порошковой смеси проводят при соотношении амплитуды и частоты равной 0,055, плотности вводимой звуковой энергии равной 1,9•106 Дж/м3 и ускорении движущейся части возбудителя импульсов равном 160 м/с2 в течение 5 мин. Затем камеру разгерметизируют, газ откачивают и выгружают обработанную порошковую смесь. Согласно данным химического анализа порошковая смесь полностью однородна. Методом гармонического анализа по уширению и сдвигу линий на дифрактограмме подвержено наличие центров активаций, а именно: из полученной смеси изготавливают образцы (5х5х10 мм) и спекают их по стандартной технологии.
Получают следующие физико-химические характеристики: плотность 17,2-17,3 г/см3, прочность 96 98 кг/мм2, пластичность 32-33% равнительные свойства образцов, изготовленных из порошковой смеси, обработанной по предлагаемому способу, и образцов, изготовленных из порошковой смеси, обработанный по известному вибрационному способу, приведены в табл. 1.
Пример 2. Берут 250 г смеси порошка, состоящей из 225 г порошка вольфрама, соответствующего требованиям ТП719-101 (кислород 0,11 мас. dср 7 мм) и 25 г сажи, соответствующей ТУ 38-1154-88. Смесь загружают в рабочую камеру установки импульсной обработки, в которой расположена движущаяся часть механического генератора, используемого в качестве возбудителя импульсов. Полость движущейся части возбудителя импульсов выполнена в виде конуса. Рабочую камеру заполняют кислородом, который подают через редуктор. Затем камеру герметизируют. Обработку порошковой смеси проводят при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,065, плотности вводимой звуковой энергии равной 2,0•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 170 м/см2 в течение 5 мин. Затем камеру разгерметизируют, газ откачивают и выгружают обработанную порошковую смесь. Обрабатывают аналогично 4 партии порошковой смеси. Проводят химический анализ каждой партии смеси. По данным анализа получают монодисперсную смесь, при этом содержание углерода общего составляет 9,93-10,12% и углерода свободного 8,86-9,80% соответственно, таким образом происходит связывание углерода и вольфрама. Например, при содержании в отработанной смеси углерода общего 9,93% содержание углерода свободного составляет 8,86% т.е. 10-12% углерода оказывается связанным в субкарбиды.
Пример 3. Берут 500 г порошковой смеси состава 450 г порошок вольфрама, соответствующих требованиям ТУ1(Собщ. 5,99 мас. CCB 0,045 мас. dcp 18 мкм), и 50 г порошка кобальта, соответствующего ВИТУ 14-89 (Co 98,83 мас. O2 0,062 мас. Na 0,14 мас. Ca 0,027 мас. Н.В. 0,92 мас.). Смесь загружают в рабочую камеру установки импульсной обработки, в которой расположена движущаяся часть гидравлического генератора, используемого в качестве возбудителя импульсов. Полость движущейся части возбудителя импульсов выполнена в виде сферы. Рабочую камеру заполняют водородом, который подают через редуктор. Затем камеру герметизируют. Обработку порошковой смеси проводят при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,060, плотности вводимой звуковой энергии равной 2,1•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 170 м/см2 в течение 5 мин. Затем камеру разгерметизируют, газ откачивают и выгружают обработанную порошковую смесь. Проводят химический анализ.
По данным химического анализа смесь полностью однородна, рентгено-структурный анализ подтвердил наличие центров активации, а именно плоскостей двойникования. Из полученной смеси изготовляют образцы (5х5x10 мм) и спекают их по стандартной технологии. Получают следующие физико-химические характеристики: плотность 14,7-15,1 г/см3, σв= 81,7кг/мм2, σизгиб= 180,6кг/мм, σсжатие= 433,6кг/мм.. Сравнительные свойства образцов, изготовленных из порошковой смеси, обработанной по предлагаемому способу, и образцов, изготовленных из порошковой смеси, обработанной по известному вибрационному способу, приведены в табл. 2
Пример 4. Берут 500 г порошковой смеси состава 400 г цинка и 100 г меди, соответственно, марок ПЦВД и ПМВД-2. Смесь загружают в рабочую камеру установки импульсной обработки, в которой расположена движущаяся часть пневматического генератора, используемого в качестве возбудителя импульсов. Полость движущейся части возбудителя импульсов выполнена в виде гиперболы. Рабочую камеру вакуумируют до 10-4 мм рт. ст. обработку порошковой смеси проводят при соотношении амплитуды и частоты 0,0390, плотности вводимой энергии 1,3•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 130 м/с2 в течение 5 мин.
Пример 4. Берут 500 г порошковой смеси состава 400 г цинка и 100 г меди, соответственно, марок ПЦВД и ПМВД-2. Смесь загружают в рабочую камеру установки импульсной обработки, в которой расположена движущаяся часть пневматического генератора, используемого в качестве возбудителя импульсов. Полость движущейся части возбудителя импульсов выполнена в виде гиперболы. Рабочую камеру вакуумируют до 10-4 мм рт. ст. обработку порошковой смеси проводят при соотношении амплитуды и частоты 0,0390, плотности вводимой энергии 1,3•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 130 м/с2 в течение 5 мин.
Затем камеру разгерметизируют и выгружают обработанную порошковую смесь. Проводят рентгено-структурный, рентгенофазный и химические анализы. По данным рентгенофазного анализа в смеси наблюдаются твердофазное взаимодействие и синтезируется интерметаллид, который индентифицирован как соединение, имеющее гексагональную решетку в параметрами: a 0,2047, c 0,4077 Нм. По химическому составу оно отвечает соединению CuZn5, образование которого ранее наблюдалось лишь в условиях интенсивной экзоэмиссии при напылении тонких пленок. После трехмесячной выдержки на воздухе в образцах этой смеси при комнатной температуре не обнаружено оксидов меди.
Пример 5. Берут порошок меди марки ПМВД-2 фракции 4 мкм (удельная поверхность 0,2 м2/г), насыпной плотности 1,90 г/см3. Форма и структура частиц меди: сферическая монокристаллическая. Смесь загружают в рабочую камеру установки импульсной обработки, в которой расположена движущаяся часть электродинамического генератора, используемого в качестве возбудителя импульсов. Полость движущейся части возбудителя импульсов выполнена в виде параболы. Рабочую камеру заполняют спиртом (C2H5OH), который подают через ротаметр. Затем камеру герметизируют. Обработку порошка меди проводят при соотношении амплитуды и частоты 0,078, плотности вводимой звуковой энергии равной 2,6•106 Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 200 м/с2 в течение 5 мин. Затем камеру разгерметизируют, спирт откачивают и выгружают обработанный порошок меди. Проводят рентгено-структурный анализ. По данным рентгено-структурного анализа в порошке меди после обработки возникают центры активации (дефекты). Методом гармонического анализа по уширению и сдвигу линий на дифрактограмме определены тип и концентрация дефектов. Это главным образом дефекты, связанные с появлением плоскостей двойникования. Их относительная концентрация 0,754. В образцах сравнения такие дефекты отсутствуют. По данным микроскопического анализа, в отличии от образцов-свидетелей, после обработки порошок меди становится сильно агломедированным. В случае порошка меди, частицы которого монокристалличны, итогом сращивания являются возникновение плоскостей двойникования. Выдержка на воздухе в течение трех месяцев обработанного порошка меди показывает, что он содержит значительно меньше оксида меди, чем образец сравнения, приготовленный по известному способу.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать стабильные по составу и во времени порошковые смеси, значительно повысить активность поверхности порошка или порошковой смеси, и, как следствие, значительно улучшить физико-химические свойства изделий, изготовляемых из этого порошка или смеси.
Кроме того, предлагаемый способ позволяет значительно (в 4-10 раз) интенсифицировать процесс. ТТТ1
Claims (23)
1. Способ обработки порошка или порошковой смеси, включающий загрузку порошка или порошковой смеси в рабочую камеру и последующую импульсную обработку, отличающийся тем, что обработку ведут с помощью возбудителя импульсов в направлении силы тяжести при соотношении амплитуды и частоты импульсов 0,0390-0,00780, плотности звуковой энергии (1,3-2,6) •106Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 130-290 м/с2 при температуре структурных превращений.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут при соотношении амплитуды и частоты 0,045-0,055, плотности звуковой энергии 1,5•106 1,9•106Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 140-160 м/с2.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут при соотношении амплитуды и частоты 0,050-0,060, плотности звуковой энергии 1,7•106 2,1•106Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 150-170 м/с2.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут при соотношении амплитуды и частоты 0,060-0,070, плотности звуковой энергии 2,1•106 2,5•106Дж/м3 с ускорением движущейся части возбудителя импульсов 170-190 м/с2.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве возбудителя импульсов используют электромагнитный генератор колебаний.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве возбудителя импульсов используют механический генератор колебаний.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве возбудителя импульсов используют гидравлический генератор колебаний.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве возбудителя импульсов используют пневматический генератор колебаний.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что движущаяся часть возбудителя импульсов выполнена с полостью в виде цилиндра.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что движущаяся часть возбудителя импульсов выполнена с полостью в виде конуса.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что движущаяся часть возбудителя импульсов выполнена с полостью в виде сферы.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что движущаяся часть возбудителя импульсов выполнена с полостью в виде гиперболы.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что движущаяся часть возбудителя импульсов выполнена в виде параболы.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут при температуре фазовых превращений.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут при температуре полиморфных превращений.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут в атмосфере чистого кислорода.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут в атмосфере чистого азота.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут в атмосфере чистого водорода.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут в жидком кислороде.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут в жидком азоте.
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут в жидком водороде.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут в вакууме.
23. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку ведут в органической жидкости, в качестве которой используют спирты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94008795A RU2063841C1 (ru) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | Способ обработки порошка или порошковой смеси |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94008795A RU2063841C1 (ru) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | Способ обработки порошка или порошковой смеси |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94008795A RU94008795A (ru) | 1996-02-20 |
| RU2063841C1 true RU2063841C1 (ru) | 1996-07-20 |
Family
ID=20153481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94008795A RU2063841C1 (ru) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | Способ обработки порошка или порошковой смеси |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2063841C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2213620C2 (ru) * | 1999-06-11 | 2003-10-10 | Кузнецова Светлана Игоревна | Способ получения мелкодисперсного ферритового порошка |
| RU2384651C2 (ru) * | 2004-08-13 | 2010-03-20 | М ЭНД ПОЛИМЕРИ ИТАЛИЯ С.п.А. | Способ изготовления осажденных из паровой фазы поглощающих кислород частиц |
-
1994
- 1994-03-15 RU RU94008795A patent/RU2063841C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент РФ N 1778948, кл. B 22 D 27/08, опубл. 1992. Порошковая металлургия, 1971, N 3, с. 93-96. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2213620C2 (ru) * | 1999-06-11 | 2003-10-10 | Кузнецова Светлана Игоревна | Способ получения мелкодисперсного ферритового порошка |
| RU2384651C2 (ru) * | 2004-08-13 | 2010-03-20 | М ЭНД ПОЛИМЕРИ ИТАЛИЯ С.п.А. | Способ изготовления осажденных из паровой фазы поглощающих кислород частиц |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Suslick | Sonochemistry | |
| Lebrat et al. | Combustion synthesis of Ni3Al and Ni3Al-matrix composites | |
| US3696486A (en) | Stainless steels by powder metallurgy | |
| Ratoarinoro et al. | Effects of ultrasound emitter type and power on a heterogeneous reaction | |
| Casati | Aluminum matrix composites reinforced with alumina nanoparticles | |
| RU2063841C1 (ru) | Способ обработки порошка или порошковой смеси | |
| Sekine et al. | Diamond synthesis by weak shock loading | |
| Hayashi et al. | Ecodesigns and applications for noble metal nanoparticles by ultrasound process | |
| EP1422302B1 (en) | Foaming agent for manufacturing a foamed metal | |
| JP3297881B2 (ja) | 超微粒子の表面処理方法 | |
| RU2049723C1 (ru) | Дисперсная алмазосодержащая композиция и способ ее получения | |
| US3607254A (en) | Dispersion strengthening of aluminum alloys by reaction of unstable oxide dispersions | |
| RU2032496C1 (ru) | Способ получения алюминидов переходных металлов | |
| JP2955985B2 (ja) | 高純度超微粒金属粉を製造する方法 | |
| CN1316056C (zh) | 一种加速制备合金涂层的方法 | |
| US3988146A (en) | Process for producing large particle size aluminum pigments by working and welding smaller particles | |
| RU2085333C1 (ru) | Способ получения материалов | |
| Suslick | Sonochemistry of organometallic compounds | |
| Suslick | Acoustic cavitation in homogeneous liquids | |
| JP3437740B2 (ja) | 金属基複合材料の製造方法 | |
| JP3485720B2 (ja) | 金属基複合材料の製造方法 | |
| Kondoh et al. | Cavitation toughness of in situ nitrided Al–AlN composite sintered material | |
| RU2423182C1 (ru) | Способ измельчения кристаллического порошкового материала | |
| Gerbeth1a et al. | MAGNETICALLY INDUCED CAVITATION AND NANOPARTICLE DISPERSION IN LIQUID METALS | |
| JPH04158952A (ja) | 半凝固金属スラリーの保持方法 |