Спосіб планування композиційних порошкових матеріалів

 

Винахід відноситься до технології нанесення металевого покриття на поверхню різних порошкових матеріалів, використовуваних для напилення покриттів зі спеціальними властивостями, плазмохимическим, детонаційними та іншими методами.

Відомі наступні способи нанесення металевого покриття на поверхню порошкових матеріалів: осадження з парової фази (патент РФ №2103112, МПК B22F 1/02, опубл. 27.01.1998 р., патент РФ №2087254, МПК B22F 1/02, опубл. 20.08.1997 р.); механічна обробка абразивних частинок і частинок металевих сполук, здатних розкладатися або відновлюватися (патент РФ №2149217, МПК С23С 24/04, опубл. 20.05.2000 р.); плазмохимическим методом (патент РФ №2493938, МПК B22F 9/16, опубл. 10.09.2013); нанесення покриття з використанням твердофазних реакцій. Цими способами наносяться покриття при підвищених температурах, вимагають додаткових витрат на досить складне устаткування по влаштуванню і експлуатації і дорогі матеріали.

Електрохімічний спосіб вимагає попереднього нанесення на діелектричні матеріали металевого підшару з допомогою інших методів, що ускладнює процес планування.

Хімічне нанесення металевого покриття на поверхню порошковиха. В основі методу лежить реакція відновлення іона металу з допомогою відновника (Лататуев в. І. та ін Металеві покриття хімічним способом. Барнаул. Алтайське книжкове видавництво, 1968, с. 208).

В якості відновника застосовується гипофосфит натрію (калію), боразини, боразоли, боргидриди, солі гідразину, гідразин-гідрат, водень та інші.

Опади, отримані з розчинів, що містять гипофосфит натрію, мають у своєму складі від 3% до 12% фосфору, що обмежує їх застосування на деталях, що працюють в умовах високих температур, так як утворюються сплави нікелю і фосфору мають низьку температуру плавлення. Для отримання опадів нікелю, не містять шкідливих домішок, застосовують в якості відновника гідразин-гідрат або водень.

При використанні в якості відновника вибухонебезпечного водню необхідно дотримуватися особливі вимоги до обладнання (процес планування проходить в автоклаві при підвищених тисках і температурі), що ускладнює його застосування.

Хімічний спосіб відновлення металу з розчину гідразин-гидратом (Козлова Н.І., Коровін Н.В. Про відновлення солі нікелю до металу гідразин-гидратом «Журнал прикладної хімії» 1967, т. 40, с. 902-9� відновленням металу на поверхні діелектрика з розчину солі металу. Спосіб є повільним; підвищення концентрації металу в розчині призводить до отримання крупнодісперсного металу, що випадає в осад окремо від покривається матеріалу; ступінь покриття низька (коефіцієнт покриття 50-70%), що пов'язано з низькою щільністю центрів кристалізації металу на поверхні діелектрика; у цьому способі важко контролювати товщину шару металу. Швидкість осадження металу зростає із збільшенням pH та температури розчину і з зменшенням концентрації комплексоутворювача.

Найбільш близьким аналогом, обраним як прототип, є спосіб (а.с. СРСР №821063 МПК B22F 1/02, опубл. 15.04.1981 р.), в якому виключені попередні операції підготовки поверхні порошку в спеціальних розчинах. Попередня підготовка поверхні порошку проводиться в розчині хімічного осадження, що містить солі осаждаемого металу, комплексоутворювач і відновник при активному перемішуванні при температурі 30-60°с протягом 10-30 хв, потім підвищують температуру до 75-90°C і продовжують процес нанесення покриття до повного відновлення іонів осаждаемого металу. Лужне середовище розчину і активне перемішування сприяють очищенню поверхні порошку. розчин термодинамічно стійкий, активує поверхню порошку і сприяє утворення зародків, які є каталітичними центрами, на яких починається відновлення хімічно осаждаемого металу. Процес покриття супроводжується рясним виділенням азоту і ведеться до повного відновлення іонів загрожених металів. Необхідний хімічний склад готового продукту може бути забезпечений співвідношенням кількості вихідного порошку і солі осаждаемого металу в розчині.

Даний спосіб нанесення покриттів застосуємо для порошків зернистістю не менше 20 мкм.

При нанесенні покриттів на порошкові матеріали зернистістю менше 20 мкм, завдяки великій розвинутої поверхні, спостерігається інтенсивне виділення азоту, що призводить до надмірного піноутворення. Частинки порошку, іноді погано змочувані, захоплюються бульбашками виділяється азоту, переносяться в піну, коагулюють і не покриваються, що призводить до низького ступеня покриття, тобто зниження якості порошку. Зниження температури процесу істотно не впливає на процес піноутворення і планування. Крім того, в залежності від технології

отримання порошку, на поверхні його частинок можуть перебувати домішки олій різного происхожденияр>

Мета винаходу полягає в тому, щоб підвищити ступінь покриття і якість плакованих композиційних порошкових матеріалів зернистістю менше 20 мкм, одержуваних шляхом обробки порошку в розчині планування, що містить солі осаждаемого металу, комплексоутворювач і відновник.

Поставлена мета досягається тим, що сухий порошок перед обробкою змочують ізопропіловим спиртом, перемішують, вводять у розчин планування і ведуть обробку в ньому при перемішуванні спочатку при температурі 25-30°с протягом 15-20 хв, потім при температурі 55-60°C з забезпеченням повного відновлення іонів осаждаемого металу з розчину планування, при цьому ізопропіловий спирт використовують в кількості 50 мл/л.

Ізопропіловий спирт - універсальний розчинник. Він є хорошим сольвентом для тварин, рослинних, ефірних і мінеральних масел, а також для деяких восків і смол. Попередня обробка початкового порошкового матеріалу ізопропіловим спиртом забезпечує знежирення поверхні частинок порошку, збільшує її змочуваність і зменшує поверхневий натяг, що призводить до зменшення піноутворення. Крім того, він грає роль стабілізатора раствора1. У реактор, який представляє собою конічну посудину, покриту емаллю, наливають розчин, що містить 48 г/л хлористого нікелю, 70 г/л лимоннокислого натрію, 200 мл/л гідразин-гідрату.

Оброблюваний порошок у кількості 220 г/л змочують ізопропіловим спиртом у кількості 50 мл/л, перемішують і переносять у розчин планування. З допомогою трубчастого електронагрівача доводять температуру розчину до 30°C, включають механічну мішалку, встановлюють pH розчину 13-14 додаванням концентрованого розчину NaOH. При даних умовах обробляють покриваються порошок протягом 20 хв. Потім нагрівають розчин до 60°C і процес нікелювання ведуть до повного виробітку іонів нікелю (знебарвлення розчину). Колір розчину перевіряють з допомогою скляної трубочки. Не видаляючи порошку з реактора, розчин регенерують шляхом додавання в нього 48 г/л хлористого нікелю. Після відновлення нової порції іонів нікелю регенерацію повторюють. Загальна кількість регенерацій залежить від необхідного процентного вмісту нікелю в готовому продукті, але не більше 9 разів, оскільки в розчині відбувається накопичення хлориду натрію, що перешкоджає протіканню процесу нікелювання. По закінченні процесу розчин зливаю�за дистильованою водою. Сушать порошок при температурі 120-150°C.

Вміст нікелю в готовому продукті 34,8%. Розрахунковий вміст нікелю 35%. Для нікелювання використовуються порошки карбідів, оксидів, боридів, силіцидів, нітридів, подвійних боридів, карбонитрид титану та інші бінарні сполуки, нерозчинні в даному електроліті. При розгляді отриманого порошку під мікроскопом непокриті частинки не виявлено. Отриманий порошок легко сипуч.

1. Спосіб планування композиційних порошкових матеріалів зернистістю менше 20 мкм, що включає обробку порошку в розчині планування, що містить сіль осаждаемого металу, комплексоутворювач і відновник, причому перед обробкою спочатку змочують порошок ізопропіловим спиртом, перемішують, вводять у розчин планування і ведуть обробку порошку в ньому при перемішуванні спочатку при температурі 25-30°с протягом 15-20 хв, потім при температурі 55-60°C з забезпеченням повного відновлення іонів осаждаемого металу з розчину планування, при цьому ізопропіловий спирт використовують в кількості 50 мл/л.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в процесі обробки порошку в розчині планування при температурі 55-60°C рдержания металу в плакированном композиційному порошковому матеріалі.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в процесі обробки порошку в розчині планування при температурі 55-60°C в розчин планування додатково вводять солі легуючих компонентів.



 

Схожі патенти:

Субстрати, що містять перемикаються феромагнітні наночастинки

Група винаходів відноситься до способу отримання органічних частинок субстрату, пов'язаних з перемикаються феромагнітними наночастинками із середнім діаметром частинок в інтервалі від 10 до 1000 нм, до застосування таких частинок для лікування гіпертермічного організму і до медикаменту для лікування гіпертермічного. Спосіб одержання полягає в тому, що в якості феромагнітних наночастинок застосовують такі наночастинки, які спочатку не є феромагнітними, але стають феромагнітними при зниженні температури, ці спочатку неферромагнитние наночастинки в диспергованої формі зв'язуються з органічними частками субстрату, і далі через пониження температури пов'язані з частками субстрату наночастинки стають феромагнітними, причому перемикаються феромагнітні наночастинки спочатку при температурах від 22°C або вище не є феромагнітними, а стають феромагнітними допомогою охолодження до температур менше ніж 22°С. Перемикається феромагнітна наночастинок містить Μn і додатково Fe та/або As і переважно має Fe2P-структуру або Na-Zn-13-структуру, або містить La, Fe та Si. Винахід забезпечує запобігання агломерації частинок і збільшення середньо
Винахід відноситься до галузі порошкової металургії, зокрема до отримання порошку для нанесення зносо - і корозійностійких покриттів з високою адгезійною і когезионной міцністю методом холодного газодинамічного напилення (ХГДН). Композиційний наноструктурований порошок для нанесення покриттів методом холодного газодинамічного напилення складається з частинок, які містять металеву серцевину із сталі Гадфільда, плакирующего шару товщиною 4-8 мкм з порошку алюмінію, дифузійного шару з інтерметалідів товщиною 0,6-1,2 мкм, утворених на кордоні серцевини і плакирующего шару при відпалі, і армованого поверхневого шару, отриманого при взаємодії плакирующего оксидного шару і зміцнювача, що складається з наночастинок фракції 10-100 нм, при цьому об'ємна частка оксидного упрочнителя в плакирующем шарі становить 30-40%. Покриття, виготовлені з пропонованого композиційного наноструктурованого порошку, володіють високою адгезійною і когезионной міцністю, рівномірним розподілом твердості по перерізу покриття. 2 пр.

Феромагнітна порошкова композиція та спосіб її отримання

Винахід відноситься до феромагнітної порошкової композиції та способу її отримання. Запропоновано феромагнітна порошкова композиція, що включає магнітно-м'які частинки серцевини на основі заліза, що мають насипну щільність 3,2-3,7 г/мл, і при цьому поверхня частинок серцевини забезпечена неорганічним ізоляційним шаром на основі фосфору і щонайменше одним металлоорганическим шаром з металоорганічного з'єднання запропонованої структури, розташованим зовні першого неорганічного ізоляційного шару на основі фосфору. При цьому з металлоорганическим шаром сцеплен дисперсний оксид вісмуту. Винахід відноситься до способу одержання композиції і способу виготовлення магнітно-м'яких композиційних матеріалів, приготованих з цієї композиції, а також до отриманого матеріалу. Технічний результат - запропонована композиція дозволяє отримувати матеріали з високим питомим опором і низькими втратами в сердечнику екологічним способом. 5 н. і 13 з.п. ф-ли, 7 табл., 7 пр.

Спосіб отримання нанодисперсних порошків

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до плазмохимическим способів одержання нанодисперсних порошків методом переконденсаціі в низькотемпературній азотній плазмі. Спосіб отримання нанодисперсних порошків, плакованих нікелем, в потоці низькотемпературної азотної плазми включає приміщення в дозатор поршневого типу порошкоподібного вихідного реагенту і подачу його пневмотоком в камеру випарника, обробку в камері випарника низькотемпературної азотною плазмою, охолодження продукту випаровування в потоці азоту в водоохлаждаемой гартівних камері, розташованій в нижній частині випарника, і уловлювання його з допомогою фільтра. В якості вихідного реагенту використовують суміш карбіду або нітриду ванадію і металевого нікелю, взятих у наступному співвідношенні, мас.%: карбід або сульфат ванадію - 50÷75, металевий нікель - 25÷50. При цьому температура плазми в камері випарника дорівнює 4000-6000°С, швидкість потоку плазми становить 50-55 м/с, а вихідний реагент вводять зі швидкістю 150-200 г/ч. Отримують гетерогенні нанодисперсні порошки карбіду або нітриду ванадію, плаковані нікелем, з розміром частинок менше 100 нм. 6 іл., 2 пр.
Винахід відноситься до галузі електрохімії, а саме до способу перемішування частинок у вакуумі електрокаталізаторів на вуглецевій основі, полягає в тому, що перемішування проводять у вакуумній робочій камері, обладнаної пристроєм подачі інертного газу і держателем порошку частинок електрокаталізаторів. При цьому перемішування здійснюють шляхом створення псевдокипящего шару. Спосіб характеризується тим, що для розміщення порошку электрокатализатора використовують встановлену у тримачі пористу підкладку з відкритою пористістю, виконану з інертного матеріалу, пневматично пов'язану з улаштуванням автономної подачі газу, а через пористу основу продувають інертний газ з утворенням над підкладкою псевдокипящего шару частинок электрокатализатора. Використання цього винаходу дозволяє підвищити ефективність його застосування для електрохімічних каталізаторів на вуглецевих носіях, таких як сажа, нанотрубки або нановолокна, що володіють високорозвиненою поверхнею, шляхом зниження злипання частинок і забезпечення їх обертання псевдокиплячому шарі. 1 з.п. ф-ли.

Спосіб одержання модифікованих наночастинок заліза

Винахід відноситься до нанотехнології, зокрема до способу отримання модифікованих наночастинок заліза, які можуть бути використані при створенні магнітокерованих матеріалів. Проводять обробку наночастинок заліза в середовищі органічного розчинника в діапазоні температур 20-60°С з використанням з'єднання фторорганического полісульфіду з наступною структурною формулою: Rf-(S)m-Rf, де Rf: CnF2n+1, n=1-10, m=2-3(A), ClCF2CH2-, m=2-3 (Б) або CF3OCFClCF2-, m=2-3 (В). Забезпечується одержання модифікованих наночастинок заліза, не схильних до агломерації, стійких до окислення киснем повітря, стійких в концентрованій соляній кислоті, що володіють седиментаційних стійкістю і які можуть бути використані для введення в полі - і перфоровані полімерні матриці. 2 з.п. ф-ли, 2 табл., 5 пр.

Спосіб одержання модифікованих наночастинок заліза

Винахід відноситься до порошкової металургії, зокрема до отримання модифікованих наночастинок заліза. Може використовуватися для виготовлення магнітокерованих матеріалів/магнитореологических рідин, радіопоглинаючих покриттів, що зменшують радіолокаційну помітність об'єктів. Полидисперсние наночастинки заліза обробляють фторорганическими полисульфидами при нагріванні в стандартному реакторі в середовищі органічного розчинника. При цьому використовують фторорганический полісульфід загальної формули: Rf-(S)m-Rf (I), де Rf являє собою СnF2n+1-, n=1-10, m=2-3 (А); ClCF2CH2-, m=2-3 (Б); СF3OCFClCF2-, m=2-3 (В). Отримані модифіковані частинки не схильні до агломерації, стійкі до окислення і мають седиментаційних стійкістю. 1 з.п. ф-ли, 1 іл., 1 табл., 5 пр.

Порошкова феромагнітна композиція та спосіб її отримання

Винахід відноситься до порошкової металургії, зокрема до отримання феромагнітної порошкової композиції. Може використовуватися в якості сердечника в котушках індуктивності, статорах і роторах електричних машин, силових приводах, датчиках і осердях трансформаторів. Мастильна композиція містить речовину у вигляді твердих частинок і магнітно-м'які базові частинки на основі заліза, поверхня яких вкрита першим неорганічним ізолюючим шаром на основі фосфору і, щонайменше, одним металлоорганическим шаром, розташованим зовні від першого шару. Металоорганічних сполук має таку загальну формулу: R1[(R1)×(R2)y(MOn-1)]nR1, де M - центральний атом, вибраний з Si, Ti, Al або Zr; O - кисень; R1 - гидролизуемая група; R2 - органічна частина, в якій, щонайменше, один R2 містить, щонайменше, одну аміногрупу; n - кількість повторюваних структурних одиниць, від 1 до 20; x - ціле число від 0 до 1; y - ціле число від 1 до 2. До металлоорганическому шару міцно прив'язано металеве або полуметаллическое з'єднання у вигляді твердих частинок, що володіє твердістю по Моосу менше ніж 3,5. Забезпечується отримання матеріалу, що володіє високою міцністю, максимальної магнітної. � 11 з.п. ф-ли, 5 табл., 5 пр.

Мастило для композицій порошкової металургії

Винахід відноситься до порошкової металургії, зокрема до порошкової композиції на основі заліза і використовуваної в ній композитної мастилі. Порошкова композиція містить залізний порошок або порошок на основі заліза і частинки композитної мастила. Частинки композитної мастила містять серцевину з 10-60 вага.% щонайменше одного первинного аміда жирної кислоти, що має більше ніж 18 і не більше ніж 24 атома вуглецю, і 40-90 вага.% щонайменше одного біс-аміду жирної кислоти і наночастинки щонайменше одного зчепленого з серцевиною оксиду металу. Композитна мастило отримана шляхом змішування щонайменше одного первинного аміда жирної кислоти і щонайменше одного біс-аміду жирної кислоти, плавлення суміші, подрібнення шихти для формування серцевини частинок і зчеплення її з принаймні одним оксидом. 3 н. і 7 з.п. ф-ли, 5 іл., 8 табл., 1 пр.

Спосіб отримання нанопорошків оксиду цинку з поверхневим модифікуванням для використання в будівельних герметика

Винахід відноситься до порошкової металургії, зокрема до отримання модифікованих нанопорошків оксиду цинку. Може використовуватися в якості будівельних герметиків, що працюють при високих деформуючих навантаженнях потребують підвищених значень оборотних відносних подовжень. Модифікований порошок оксиду цинку одержують шляхом осадження з розчину солі. Отриманий порошок обробляють в розбавленому розчині полімеру в неполярном розчиннику, після чого проводять термічну обробку для полімеризації отриманого покриття. Забезпечується підвищення межі міцності на розрив і ступеня деформації будівельних герметиків. 6 іл., 2 табл., 1 пр.
Up!