[go: up one dir, main page]

RU778306C - Method of producing articles from metal nitrite - Google Patents

Method of producing articles from metal nitrite

Info

Publication number
RU778306C
RU778306C SU2734539A RU778306C RU 778306 C RU778306 C RU 778306C SU 2734539 A SU2734539 A SU 2734539A RU 778306 C RU778306 C RU 778306C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
titanium nitride
products
mixture
porosity
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Г. Мержанов
И.П. Боровинска
н В.Э. Лор
Original Assignee
Отделение Института химической физики АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Отделение Института химической физики АН СССР filed Critical Отделение Института химической физики АН СССР
Priority to SU2734539 priority Critical patent/RU778306C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU778306C publication Critical patent/RU778306C/en

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Description

- .j- xi Mte&scjs Изобретение относитс  к области порошковой метаЯлургии. в 1айтйости. дл  по/ учени  изделий из нй | йЩ ГГ1сотЪ рые могут быть использовайы ТЪгнёупорной промышленности при плавке и испарении металлов, в электро симической промышленности в качестве эл ектррдных Материалов при элёктрблй11 1РЭ1ёсивйых cpeifl. -.««..x Известен способ получени  изделий из нитрида титана методом гор чего прессовани , который заключаётбй Т1ШГч%порошок нитрида титана подвергаетс  действию давлени  200-300 кг/см при темперйтуре 1900-2 . - , .„....--С. -гзг , Недостатком зтого способа йбл етс  необходимость использовани  сложного оборудовани  и большие )(троэнергии . Другой недостаток, присущий методу гор чего прессовани  изделий из нитрида титана - значитёльй6в з&гр зиенйе углеродом спекаемого издели  при использовании обычно при еийемых графитовых пресс-форм, что требует специальных меропри тий предотвращени  этого загр знени  (йоШНё ование токонепровод щих пресс-« 6рм Ж  итридов , тщательна  обмазка йнутрённе поверхности пресс-форм нитридом бора и й алюмини  и т.п.). Кроме того гор чее прессоёание должно проводитьс  в защитной (содержащей азот), либо нейтральной (аргон ) газовой среде. Известен способ реакционного спекани , заключающийс  в образовании нитрида fиfai4aToдШipeмeнным ст еканйем. то есть сп Ш§н1йые пороШкй титана заготовки аЗОПфуют в ереде азота, что позвол ет n6flvsii% ййделий из нитрида титана пористостью до 13% г При этом использовались образцы из гидрида титана, обработанные дли удапени водоро да в вакууме при 400-7( и смеченйые затем при 950-1000 С в течение 1-2 ч. Азотирование проводили, начина  с , с последующим подъемом температуры и спеканием при этой температуре в течение 10-20 ч. Способ реакционного спеканий в данном случае многостадиен (дегидрирование , спекание, азотирование), трйбует много времени (10-20 ч), а также требует больших затрат электроэнергии. Недостатком этого способа  вл етс  необходимость испбльзЪвайиГ сложного оборудовани , кроме того, данный способ не позвол ет получать элвктроды.одновремен но имеющие всоокую пористость (до 50% обьемных), что особёнШи« йо дЛГ пектроДов из Нитрида титйна, так как пористость - одна из важных xaplatcf ёристйк Шх изделий, и содержащие азот более 20% весовых . Лучшие электроды, полученные данным способом, имели пористость 30% и соДёр ание азота в них было 17.5% весовых. Дл  получени  более лучших образцов поpиctoctь 48%, содержание азота 18.8%, требуетс  разбивка процесса на 2 стадии: Гидрирование образцов, затем азотироваСтепень азотировани  злектродов при 1200С в течении 90-100 ч составл ла 18,8- 19.3% весовые, что также  вл етс  недостаточным . Химическа  стойкость нитрида титана такова, что за 1 ч в растворе H2S04 (1:1) раствор етс  5% нитрида титана. Наиболее близким к за вл емому спо собу  вл етс  способ получени  плавких небрганических соединений, заключающийс  6 том, что спрессованный в виде пористых образцов титан, помещают в герметический сОсуд и воспламен ют в среде азота при давлени х 0,5-1000 атм. воспламенение провод т нагретой электрической спиралью , в синтез идет за счет тепла зкзотермической реакции металла с азотом. Однако, существующий способ не позвол ет пол 1|гчить издели  с низкой пористостью и Дост аточной прочностью, а обеспечивает сохранение формы спрессованного Изделий. Спрессованные в форме издели  исходные продукты, пористостью 30% сохран ют ту же пористость посл синтеза. Это обусловлено тем. что быстрота синтеза (доли сек) и температура до 2800°С. обеспечива  химическое превращение исходных компонентов в конечный продукт, не обеспёчивает спекание частиц конечного продукта (Т.е. пористость остаетс  прежней, не происходит усадки, уплотнени  издели ) за счет бысТ| 10Гд теплоотвода и уменьшени  температуры. Важным качественным показателем изделий из нитрида тирана  вл етс  также степень азотировани , обеспечивающа  повышение температуры плавлени . Максимальнай степень азотировани  изделий, полученных данным способом - 19.8% вей. Целью изобретени   вл етс  уменьшение пористости в процессе синтеза до 8-10% обьем. и увеличение степени азотировани  от 21,5 до 22.6 мас.%. Поставленна  цель достигаетс  тем, что спрессованную в форме издели  смесь, содержащую 40-50 мас.% готового продукта. нйтри4:а титана перед сжиганием помещают 8 смесь порошков титана и нитрида титана с тем же соотношением йнгредоекгов и синтез йровоД т под давлением атм. Смесь, спрёССованнук} в форме издели  Из порошков тиТ:ана и нитрида титана, помещают в графитовый стакан, засыпают такой- .j- xi Mte & scjs The invention relates to the field of powder metalurgy. in 1ityosty. dl / pupil products from ny | They can be used in the refractory industry in the smelting and evaporation of metals, in the electrochemical industry as electronic materials in the electrical industry. -. "" .. .. A known method for producing products from titanium nitride by hot pressing, which comprises T1HGh% titanium nitride powder, is subjected to a pressure of 200-300 kg / cm at a temperature of 1900-2. - , ."....--WITH. -gzg, The disadvantage of this method is the need to use sophisticated equipment and large) (trienergy. Another disadvantage inherent in the method of hot pressing of titanium nitride products is a significant 6v s & carbon impregnation of the sintered product when using commonly used graphite molds, which It requires special measures to prevent this contamination (joining of conductive presses of 6 rm and ytrides, thorough coating of the inner surface of the molds with boron and aluminum nitride, etc.). hot pressing should be carried out in a protective (containing nitrogen) or neutral (argon) gas environment. There is a known method of reaction sintering, which consists in the formation of nitride fafai4aToShippered by sintering, that is, all the powders of titanium are pre-filled with nitrogen, which is allowed in front of It contains n6flvsii% titanium nitride idedes with porosity up to 13% g. In this case, titanium hydride samples were used, treated with a hydrogen adaptation length in vacuum at 400-7 (and labeled then at 950-1000 С for 1-2 hours. Nitriding was carried out, starting with, with subsequent raising the temperature and sintering at this temperature for 10-20 hours. The reaction sintering method in this case polyphase (dehydration, sintering, nitriding), trybuet long time (10-20 hours) and requires a large power expenditure. The disadvantage of this method is the need to use complex equipment, in addition, this method does not allow receiving electrodes. At the same time, they have a high porosity (up to 50% volume), which is special for titanium nitride, since porosity is one of the important xaplatcf yorystyk Шх products, and containing nitrogen more than 20% by weight. The best electrodes obtained by this method had a porosity of 30% and the nitrogen content in them was 17.5% by weight. In order to obtain better samples, the 48% percentage, nitrogen content 18.8%, the process needs to be divided into 2 stages: Hydrogenation of the samples, then nitriding. The nitriding degree of the electrodes at 1200 ° C for 90-100 hours was 18.8-19.3% by weight, which is also insufficient. The chemical stability of titanium nitride is such that 5% of titanium nitride is dissolved in a 1: 1 solution of H2S04 in 1 hour. The closest to the claimed method is a method for producing fusible non-organic compounds, which consists in 6, that titanium pressed in the form of porous samples is placed in a sealed vessel and ignited in a nitrogen atmosphere at pressures of 0.5-1000 atm. ignition is carried out by a heated electric spiral; the synthesis is due to the heat of the exothermic reaction of the metal with nitrogen. However, the existing method does not allow the floor 1 to bend products with low porosity and sufficient strength, but ensures the preservation of the shape of the pressed Products. The starting products pressed in the form of a product, with a porosity of 30%, retain the same porosity of the post synthesis. This is due to the fact. that the speed of synthesis (fractions of a second) and temperature up to 2800 ° C. ensuring the chemical transformation of the starting components into the final product, it does not provide sintering of the particles of the final product (that is, the porosity remains the same, there is no shrinkage, densification of the product) due to the fast | 10 Gd of heat sink and temperature reduction. An important qualitative indicator of tyrant nitride products is also the degree of nitriding, which ensures an increase in the melting temperature. The maximum degree of nitriding of products obtained by this method is 19.8% vei. The aim of the invention is to reduce porosity during synthesis to 8-10% by volume. and an increase in the degree of nitriding from 21.5 to 22.6 wt.%. The goal is achieved in that a mixture compressed in the form of a product containing 40-50 wt.% Of the finished product. nitri4: while titanium, before burning, an 8 mixture of titanium and titanium nitride powders is placed with the same ratio of yngredoegs and the synthesis of hydrogen t at a pressure of atm. Mixture, compressed} in the form of an article From TiT powders: ana and titanium nitride, placed in a graphite glass, pour such

же смесью порошков титана и нитрида титана . Синтез л ровод т в реакторе. Вольфрамовой спиралью инициируют горение порошкообразной смеси, окружанЬщей спрессованную форму, при давлении азота от 1000-5000 йтм, Смесь, спрессованна  в форме издели , воспламен етс  от гор щей порошкообразной смеси, окружающей ее. Вследствие этого смесь порошков титана и нитрида титана, спрессованна  в фор1ме издели  дольше; находитс  при высоких температурах до , что способствует как полнбте превращени , так и лучшему спеканию частиц. Дл  Качества издели  так же важен и процесс медленногЬ остывани  издели .;:V . ., .the same mixture of powders of titanium and titanium nitride. The synthesis is carried out in a reactor. A tungsten helix initiates the combustion of the powder mixture surrounding the compressed form at a nitrogen pressure of 1000-5000 ytm. The mixture compressed in the form of the article ignites from the burning powder mixture surrounding it. As a result, the mixture of titanium and titanium nitride powders pressed in the form of the product lasts longer; is at high temperatures to, which promotes both complete conversion and better sintering of the particles. For the quality of the product, the process of slowly cooling the product is also important.;: V. .,.

Процесс протекает в течение нескольких сек, при этом температура, возникающа  за счет зкзотермической реакции исходных компонентов при синтезе достигает 2500-4000С и сохран етс  в гор щем слое порошков титана и нитрида титана, окружающих спрессованное изделие.The process proceeds for several seconds, while the temperature arising due to the exothermic reaction of the starting components during synthesis reaches 2500-4000С and is stored in the burning layer of titanium and titanium nitride powders surrounding the pressed article.

Сущность предлагаемого способа иллюстрируетс  следующими примерами:The essence of the proposed method is illustrated by the following examples:

Прим ер Т. Изготовление тигл -испарител . Смесь порошка титана марки ПТМ ГОСТ в количестве 70 г (50 мас.%) фракци  63 d 100 и нитрида титана в количестве 70 г {50 мас.%) прессовали в форме тигл  диаметром 30 мм и высокой 70 мм при плотности - 0,7. Заготовка помещалась в графитовый стакан диаметром 55мм, высотой 100 мм и засыпалась смесью порошков титана 150 г 0 мас.%) и нитрида титана 150 г (50 мас.%). Графитовый стакан помещалс  в реактор, который заполн ли азотом до д;авлеии  1000 атм. Локальное воспламенение порошков титана и нитрида титана, окружающих спрессованный цилиндр осуществл ли с помощью вольфрамовой спирали на площади 5-7 мм, Синтез длитс  3-4 с при температуре 2500°С. После остывани  образец достают из реактора. Он имеет правильную геометрическую форму. Характеристика полученного тигл : Пористость - 8% объемных 5Содержание азота - 22,6 мае. %.Example T. Production of a crucible evaporator. A mixture of titanium powder grade PTM GOST in an amount of 70 g (50 wt.%) Fraction 63 d 100 and titanium nitride in an amount of 70 g {50 wt.%) Was pressed in the form of a crucible with a diameter of 30 mm and a high 70 mm at a density of 0.7 . The preform was placed in a graphite glass with a diameter of 55 mm, a height of 100 mm and filled with a mixture of titanium powders 150 g (0 wt.%) And titanium nitride 150 g (50 wt.%). A graphite beaker was placed in a reactor that was filled with nitrogen until d; aleia 1000 atm. Local ignition of the powders of titanium and titanium nitride surrounding the compressed cylinder was carried out using a tungsten spiral in an area of 5-7 mm. Synthesis lasts 3-4 seconds at a temperature of 2500 ° C. After cooling, the sample is taken out of the reactor. It has the correct geometric shape. Characterization of the obtained crucible: Porosity - 8% by volume 5; Nitrogen content - May 22.6. %

За 1 ч в растворе H2S04 (1:1) при температуре 140°С разлагаетс  - 2% нитрида титана .In 1 hour, in a solution of H2S04 (1: 1) at a temperature of 140 ° C, 2% of titanium nitride decomposes.

Пример 2, Изготовление трубки 0 огнеупора. Смесь порошкатитана марки электролити 1еский ГОСТ 42 г (60% вес.) и порошка нитрида титана 28 г (40% вес.) спрессовали в форме трубки до относительной плотности 0,6. Затем провели синтез 5 аналогично примеру № 1, при давлении азо- , та в реакторе 5000 атм.Example 2, Manufacture of refractory tube 0. A mixture of powdered titanium electrodes of 1 GOST 42 g (60% wt.) And titanium nitride powder 28 g (40% wt.) Was pressed in the form of a tube to a relative density of 0.6. Then, synthesis 5 was carried out analogously to example No. 1, at an azo pressure in the reactor of 5000 atm.

Характеристика полученной трубки-огнеупора: пopиctocть - 13% объемных: содержание азота - 21,5 мас.%: за 1 ч в 0 растворе H2SO4 (1:1) при температуре 140°С разлагаетс  2 нитрида титана. The characteristic of the obtained refractory tube: the absorption is 13% by volume: the nitrogen content is 21.5% by mass: in 1 hour in a solution of H2SO4 (1: 1) at a temperature of 140 ° C 2 titanium nitrides decompose.

Использование предлагаемого способа получени  изделий из нитрида титана обеспечивает по сравнению с существующими 5 способами следующие преимущества:Using the proposed method for producing products from titanium nitride provides compared with the existing 5 methods the following advantages:

-возможность получени  изделий с пористостью от 8 до 13(% объем) обеспечивает прочность издели м, повышает их качество:- the ability to obtain products with porosity from 8 to 13 (% volume) ensures the strength of the products, improves their quality:

-увеличение химической стойкости за 0 счет высоких температур, развивающихс  в-increase in chemical resistance due to 0 due to high temperatures developing in

процессе азотировани  в 2,5 раза:2.5 times nitriding process:

-увеличение срока службы изделий в агрёссй внЫх средах не мёнее чём в 2,5 раза:-increasing the service life of products in aggregate external media is not less than 2.5 times:

-повышениесоДержйнИ йЙЬтй Bripe5 делах от 21,5 до 22,6 мас,% повышает температуру плавлени  изделий до 3000°С, что очень важно при изготовлении тиглей - испарителей дл  плавки и испарени  металлов (см. таблицу).Increasing the content of Bripe5 matters from 21.5 to 22.6 wt.% increases the melting point of products up to 3000 ° C, which is very important in the manufacture of crucibles - evaporators for melting and vaporizing metals (see table).

0 (56) Самсонов Г,6. Нитриды, 1969, Наукова думка, с. 157, 1978.0 (56) Samsonov G, 6. Nitrides, 1969, Naukova Dumka, p. 157, 1978.

Авторское свидетельство СССР М: 255221, кл, cot 6 1/00, 1%8.USSR copyright certificate M: 255221, class, cot 6 1/00, 1% 8.

Сравнительна  таблйцй состдва и (арактерис йк тйглй-испарителлComparative table of contents and (arakteris yk tygly-evaporator

- . - .. .., , t 8 -. - .. ..,, t 8

Огнеупорность опреде йлаЬь заливкой тиглей-испарителейRefractoriness is determined by pouring crucible-evaporators

Формула иэобр етен  Formula

СПОСОБ ПбЛУЧЕШ§ Шй1 1ИЙ ИЗ НИТРМДА МЕТАЛЛА, йреимуществеинй Титана, включающий приготовление шихты , прессование издели  и синтез готового издели  путем сжигани  спрессованной шихты в среде азота под давлением, отли: )b нрй уйййАДЗгЙге- V METHOD FOR IMPROVING § SHY1 1 FROM NITRMDM METAL, a Titanium yarn, including the preparation of a charge, compression of a product and synthesis of a finished product by burning a compressed mixture in a nitrogen atmosphere under pressure, cast:) b нр уййАДзгйге- V

:; f riSjSfSjBUsJiii-ik ,(bSSiiSSt;i«.-«:iifS is:;::; f riSjSfSjBUsJiii-ik, (bSSiiSSt; i ".-": iifS is:;:

чающийс  Тем, что, с целью уменьшени  пористости увеличени  степени азотирований в шихту бвод т 40-50 мас.% готового продуЛ;та нитрида титана, спрессованное изделие помещают в полученную шихту, а синтез провод т под давлением 1000 - 5000 атм. .. .In order to reduce porosity and increase the degree of nitriding, 40-50 wt.% of the finished product are added to the charge; this titanium nitride, the pressed product are placed in the resulting mixture, and the synthesis is carried out under a pressure of 1000-5000 atm. ..

SU2734539 1979-01-30 1979-01-30 Method of producing articles from metal nitrite RU778306C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2734539 RU778306C (en) 1979-01-30 1979-01-30 Method of producing articles from metal nitrite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2734539 RU778306C (en) 1979-01-30 1979-01-30 Method of producing articles from metal nitrite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU778306C true RU778306C (en) 1993-11-15

Family

ID=20814327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2734539 RU778306C (en) 1979-01-30 1979-01-30 Method of producing articles from metal nitrite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU778306C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3758662A (en) In carbonaceous mold forming dense carbide articles from molten refractory metal contained
JP2645180B2 (en) Self-holding ceramic composite
US3726643A (en) Method of producing refractory carbides,borides,silicides,sulfides,and nitrides of metals of groups iv,v,and vi of the periodic system
JP3847331B2 (en) Aluminum nitride, aluminum nitride-containing solid solution and aluminum nitride composite prepared by combustion synthesis
JPS5874570A (en) Substantially pore-free formed body comprising polycrystal silicon nitride and silicon carbide and manufacture of same by equilibrium thermal compression
WO1990007013A1 (en) Porous refractory material, article made thereof and method for making said article
JPS5844630B2 (en) silicone carbide material
JPS6221060B2 (en)
Shang et al. The effect of Fe in the rapid thermal explosion synthesis and the high-temperature corrosion behavior of porous Co-Al-Fe intermetallic
US2526805A (en) Method of forming uranium carbon alloys
RU778306C (en) Method of producing articles from metal nitrite
JP2004510889A (en) Chromium purification method
US3011982A (en) Refractory and method of making the same
US4886652A (en) Production of metal carbides
JP4295491B2 (en) Copper-tungsten alloy and method for producing the same
Li et al. Dimensional changes during micropyretic synthesis
JPS605550B2 (en) Manufacturing method of silicon carbide sintered body
GB2043048A (en) Pyrometric refractory material
JP3038489B2 (en) Method for producing metal composite carbon material
RU2209799C2 (en) Method of manufacturing superhard boron carbide-based material
NO169646B (en) PROCEDURE FOR MANUFACTURING ARTICLES OF COMPOSITION MATERIALS
RU2173307C2 (en) Method of preparing composite carbide-containing product
Fedorchenko et al. Some characteristic features of the production of extruded nickel fibers
JP3771127B2 (en) Atmospheric pressure combustion synthesis method of high density TiAl intermetallic compound
RU2189367C2 (en) Method of manufacturing refractory carbide-containing composite