ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Получение ППМ спеканием в окислительно-восстановительной среде из "Формирование структуры и свойств пористых порошков материалов " Применяемые в настоящее время технологии получения ППМ из сферических порошков титана методом спекания в состоянии свободной засыпки, а также из порошков ниобия и тантала методом прессования со связкой и спекания имеют низкую производительность и малоэффективны. В связи с этим использование метода электроимпульсного спекания (ЭИС) для получения ППМ из таких порошков является предпочтительным, так как позволяет снизить энергозатраты, упростить технологию изготовления и обеспечить большую проницаемость и равномерность порораспределения по сравнению с традиционно применяемыми технологиями. [c.170] При несоблюдении условия (6.12) происходит выброс жидкого металла из контактной области и размер контакта самопроизвольно уменьшается. Поскольку увеличение давления подпрессовки приводит, с одной стороны, к уменьшению размера устойчивой шейки, с другой — к ускорению ее роста, на зависимости прочности и пористости образцов от давления подпрессовки имеется экстремум (рис. 109). [c.173] Таким образом, выполненные по разработанной теории расчеты позволяют сделать вьшод о существовании оптимальных значений давления подпрессовки, обеспечивающих получение изделий с максимально возможной прочностью при сохранении высокой пористости. [c.173] Экспериментальные исследования проводили на установке с широким диапазоном изменения энергосиловых параметров (максимальная энергия 32 кДж, номинальное напряжение 5 кВ, емкость накопителей 1800 мкФ, собственная частота 20 кГц). [c.173] Одним из основных узлов установки является устройство для ЭИС, состоящее из силового токоподвода, электрододержателей, матрицы с порошком, устройства для нагружения порошка. Сменные электроды-пуансоны крепятся к электрододержателям цанговым зажимом. Через штуцер к верхнему электроду-пуансону можно подводить инертный газ или создавать вакуум для предотвращения окисления порошка. Диэлектрическая матрица устанавливается на нижнем электроде-пуансоне. Спекаемый порошок прессуют рычажным нагружающим устройством с помощью подвижного верхнего электрода-пуансона. [c.173] В работе [154] проанализированы требования, предъявляемые к материалам электродов-пуансонов высокая прочность и низкая ползучесть при повышенных температурах, высокие электропроводность, термо-, окалино-, разгаростойкость и эрозионная стойкость, низкая способность к взаимодействию со спекаемым материалом. Материалы оснастки должны также иметь малую теплопроводность, близкие коэффициенты теплового расширения и должны поддаваться механической обработке. [c.174] Результаты проведенных исследований показали, что наибольшей стойкостью обладают электроды-пуансоны из вольфрама и молибдена, а электроды-пуансоны, изготовленные из других материалов, выходят из строя из-за низкой механической прочности или сильного припекания к ним порошка. [c.174] Основными параметрами, которые тщательно измеряются и контролируются при ЭИС, являются электрический ток, напряжение, длительность процесса, давление подпрессовки порошка. Схема измерения электрических параметров показана на рис. ПО. [c.175] Зависимости основных свойств ППМ из сферических порошков титанового сплава ВТ-9 приведены на рис. 111, 112. [c.175] Разработанный процесс ЭИС использовали для изготовления нио-биевых объемно-пористых анодов оксидно-полупроводниковых конденсаторов. Он позволил исключить из традиционной технологаи такие трудоемкие операции, как подготовка порошка со связующим, подготовка вывода и утильный отжиг и получить изделия без применения связующих материалов, не загрязняя порошок ниобия вредными примесями. Возникавший пинч-эффект способствовал легкому выпрессовыванию объемно-пористого анода из матрицы без нарушения его поверхностного слоя, что обусловило получение анода с открытой пористостью и высоким значением удельной поверхности. Преимуществом метода ЭИС явилась и возможность значительно уменьшить длину запрессовки танталового вывода, что достигалось микросваркой спекаемого Порошка с танталовым выводом. [c.176] Несмотря на большое увеличение удельной емкости анодов, изготовленных методом ЭИС, их другие электрофизические параметры (ток утечки /ух и тангенс угла диэлектрических потерь tg 5 ) превышали допустимые техническими условиями значения. Это связано с начальной загрязненностью поверхности частиц порошков ниобия, которая сохранилась и после ЭИС. Для устранения отмеченного недостатка аноды полученные ЭИС, необходимо рафинировать в вакууме при 1600 С. Тогда 1, и lg 5 у анодов будут находиться в допустимых пределах, а емкость повысится в среднем на 30. .. 60 % относительно емкости анодов, полученных традиционной технологией спекания из аналогичных порошков. [c.176] Одним из путей решения задачи создания ППМ для использования, например, в качестве капиллярных структур тепловых труб является спекание оксидов в восстановительной среде. Известно, что при спекании окисленных порошков рост металлического контакта не сопровождается уменьшением пористости [155], а давление газообразных продуктов реакции восстановления в материале, превышая его механическую прочность при температуре вьпне 0,6/сп приводит к образованию мелких сообщающихся пор размером 0,3. .. [c.176] Указанных недостатков лишены ППМ, получаемые окислением медного порошка при 600. .. 900°С в течение 30 мин и последующим спеканием в среде диссоциированного аммиака при температуре 500. .. 950°С в течение 1 ч. [c.177] Для оптимизации процесса получения ППМ спеканием в окисли-тельно-восстановительной среде необходимо установить зависимость свойств ППМ от дисперсного состава исходного порошка и режимов окисления и спекания. [c.179] На основании экспериментальных данных рассчитаны угавнения регрессии, отражающие зависимость критерия оптимизации у/кН цах от среднего размера частиц порошка (рис. 117). Из данных рис. 117 следует, что указанный критерий практически не зависит от среднего размера частиц в выбранном диапазоне. [c.179] На заключительном этапе разработки нового процесса получения ППМ бьши проведены сравнительные комплексные исследования гидродинамических и теплофизических свойств ППМ из порошков меди, полученных как традиционным (спекание свободно насыпанного порошка), так и разработанным способами. [c.179] Известно [159], что характер процесса осаждения мелких частиц из несущего потока в пористых средах определяется одновременным воздействием ряда факторов свойствами мелких частиц (их размерами, плотностью, концентрацией) характеристиками пористой среды (размерами частиц, образующих пористую среду, пористостью, размерами пор) свойствами несущей среды (вязкостью, плотностью, скоростью фильтрации). [c.180] Для оптимизации параметров процесса получения ППМ с переменным порораспределением необходимо из) ть закономерности влияния параметров процесса осаждения мелких частиц из газопылевого потока на эксплуатационные характеристики полученных изделий коэффициент проницаемости, тонкость фильтрования, грязеемкость и ресурс. [c.180] Изменения структурных параметров ППМ при осаждении (пористости, средней величины пор и удельной поверхности) описьшают-ся уравнениями, приведенными в работе [161]. [c.181] Вернуться к основной статье