ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Способы получения ультрадисперсных порошков металлов и их смесей из "Диффузионная сварка разнородных материалов " Согласно принятой классификации ультрадисперсными называют порошки с размерами частиц менее ОД мкм. В структуре частиц УДП реализуется особый тип дальнего порядка, при наличии которого существует определенная закономерность в изменении межатомного расстояния при переходе от центра частицы к ее поверхности. По данному признаку ультрадисперсное состояние отличается от других типов конденсированного состояния вещества. [c.43] Характерная особенность ультрадисперсного состояния заключается и в том, что в частицах малых размеров поверхностные слои атомов создают избыточное давление, которое существенно искажает кристаллическую решетку, влияет на энергию активации большинства процессов таким образом, что в итоге УДП обладает комплексом новых уникальных свойств. [c.43] УДП металлов находят широкое применение в различных областях науки и техники. Они незаменимы в производстве многих конструкционных материалов, химических и биологических препаратов, изделий многоцелевого назначения и т. п. [c.43] Потребителями порошков становятся такие отрасли промышленности, как машиностроение, металлургия, химическая, оборонная, радио- и электротехническая промышленность. Порошковые материалы находят применение в технологических процессах, осуществляемых в порошковой металлургии, при проведении каталитических реакций, в системах записи и передачи информации, при сварке плавлением, а в настоящее время — и при получении сварных соединений в твердой фазе. [c.43] Широкие возможности практического использования УДП обусловлены их особыми свойствами, существенно отличающимися от свойств массивного металла. При малом размере частиц УДП обладают чрезвычайно развитой свободной поверхностью, что, по существу, определяет основные физико-химические и механические характеристики изготавливаемых из них изделий. Высокая дисперсность, значительная удельная поверхность порошков и наличие кристаллической структуры предопределяют многие их необычные свойства, в частности повышенную активность при прессовании и спекании. [c.43] Рост спроса на УДП металлов способствует более интенсивному развитию способов их получения и, что особенно важно, придания им специальных свойств. [c.44] Существующие способы получения порошковых материалов, в том числе УДП, подразделяют на две группы физико-механические и физико-химические. [c.44] Физико-механические способы связаны с воздействием внешних сил и отсутствием существенного изменения химического состава материала. В результате же применения физико-химических способов получения металлических порошков достигается изменение не только размеров частиц, но и химического состава исходного материала, в частности может происходить рафинирование — очистка металла от нежелательных примесей. [c.44] Любой металл в виде порошка можно получить одним из этих способов. Выбор конкретного способа для практического применения диктуется необходимыми физико-химическими характеристиками получаемого материала и экономическими соображениями. [c.44] Эта группа способов обеспечивает получение частиц порошка сферической или чечевичной формы с широким диапазоном размеров. [c.44] Изготовление смеси порошков возможно только механическим способом. Степень ее однородности зависит от формы и дисперсности смешиваемых частиц. Порошки и их смеси, получаемые данными способами, не применяют для изготовления ответственных деталей. [c.44] Характер и условия протекания этой реакции оказывают влияние на специфические свойства получаемых карбонильных металлических порошков. Как правило, в качестве примесей в них присутствуют углерод, азот и кислород, суммарное содержание которых может составлять 1... 3 %. [c.45] Электролиз водных растворов и расплавов солей основан на разложении металлических соединений при пропускании электрического тока через их растворы. На катоде осаждаются частицы металла, источником ионов которого обычно служит анод. [c.45] Основным преимуществом электролиза перед карбонил-процессом является возможность получения высокочистых металлических порошков в результате рафинирования, сопутствующего процессу электролиза. [c.45] Осаждение из паровой фазы применяют главным образом для получения порошков легкоплавких металлов, таких, как Сё, 2п и М . Основой данного способа служат процессы испарения и конденсации на охлаждаемой поверхности элементов, находящихся в свободном состоянии в паровой фазе. [c.45] Эти процессы могут сопровождаться химическими реакциями между газообразными компонентами, в результате которых образуются порошки новых веществ. [c.45] Осаждение порошков из паровой фазы можно осуществлять в вакууме, нейтральном газе или плазме. [c.46] Плазмохимический способ осаждения порошков условно подразделяют на несколько этапов образование активных частиц, их возможное взаимодействие и выделение конечного продукта. При рабочих температурах, не превышающих 1000 °С (низкотемпературная плазма), исходные продукты находятся в возбужденном состоянии в газовой фазе. Допустимые реакции взаимодействия протекают практически мгновенно (в течение 10 ... 10 с), а быстрое охлаждение газовой смеси приводит к образованию ультрадисперсных металлических порошков с уникальными свойствами. Данный способ применяют в основном для получения порошков тугоплавких металлов с частицами сферической формы. [c.46] Данный способ получения порошков включает в себя и осаждение металлов из сульфатных растворов. Чаще всего так получают Со, N1 и Си, вводя в сульфатный раствор тиосульфат кальция. Раствор нагревают, выдерживают, перемешивая, при повышенной температуре и отделяют от него сульфиды цветных металлов. Тиосульфат вводят при температурах 0...40°С. Затем в сульфатный раствор добавляют сульфат На, поддерживая молекулярное отношение сульфата Ка к иону Са в тиосульфате 1 1,5. Полученный продукт (металлический порошок) отделяют при температурах 80... 90 °С. [c.47] Вернуться к основной статье