Патенты автора Силин Алексей Олегович (RU)
Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия из высокоэнтропийного сплава с поверхностно науглероженным слоем и может быть использовано для создания защитного покрытия и ремонта изношенных деталей. Берут как минимум 5 элементов из Cr, Mo, Nb, W, V, Co, Fe, Mn, Ni с чистотой состава 99,5% в соотношении 5-35% каждого элемента, смешивают в боксе при вакууме с продувкой аргона и помещают в аттритор. Соотношение массы исходной смеси порошков к массе шаров 1:10-1:40. Механическое легирование проводят в течение 5-25 часов при 150-350 об/мин. После чего полученные однородные по химическому составу порошки просеивают, отделяют фракции 20-60 мкм, 60-100 мкм, 100-150 мкм и осуществляют низкотемпературную плазменную сфероидизацию в среде аргон-водородной смеси. Сфероидизированную фракцию 60-120 мкм выделяют из массы порошка и отправляют в воздушный классификатор для удаления самой мелкой фракции. Наплавку порошка осуществляют на подложку прямым лазерным выращиванием в атмосфере защитного аргона. После нанесения материала на подложку деталь помещают в карбюризатор из древесного угля и проводят цементацию. Полученное покрытие с поверхностно науглероженным слоем из высокоэнтропийного сплава обладает пористостью менее 1% с максимальным размером пор 2 мкм, твёрдостью более 800 HV, высокой износостойкостью, что позволяет эксплуатировать детали с наплавкой в условиях повышенного износа. 1 пр.
Изобретение относится к области порошковой металлургии и металлургии цветных металлов, в частности к способам получения порошков на основе никелида титана сферической формы для общих металлургических применений и аддитивных технологий. Способ получения порошков никелида титана сферической формы включает механический размол в аттриторе в атмосфере аргона исходных порошков и последующую низкотемпературную плазменную сфероидизацию, причем на этапе механического размола проводят механическое легирование порошка, для чего порошки Ti и Ni чистотой не менее 99,9 мас.% смешивают в соотношении: Ti - 49-50 ат.%, Ni - 50-51 ат.%, при этом первую партию порошка, полученного в аттриторе удаляют, затем загружают новую партию смеси порошков и обрабатывают ее в аттриторе с добавлением размольных тел размером 5-15 мм, при отношении массы смеси к размольным телам 1:10-1:30 в течение 5-25 часов в атмосфере аргона со скоростью вращения ворошителя от 200 до 270 об/мин, производят классификацию порошка с выделением фракций 15-63 и 63-125 мкм и осуществляют плавление в струе низкотемпературной плазмы в среде газов аргона и водорода и/или гелия при мощности высокочастотного индукционного плазмотрона от 10 до 15 кВт, расходе защитного газа от 30 до 40 стандартных литров в минуту, расходе плазмообразующего газа от 10 до 15 стандартных литров в минуту, расходе водорода от 3 до 4 стандартных литров в минуту, давлении в камере от 0,68 до 1,1 атмосферы, расходе несущего газа от 2 до 4 стандартных литров в минуту, расходе порошка от 0,5 до 3,5 кг/ч. Изобретение направлено на получение беспористого порошка NiTi высокой степени сфероидизации. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических порошков высокоэнтропийных сплавов с эффектом памяти формы. Может использоваться для общих металлургических применений и аддитивных технологий. Элементные порошки Ti, Ni, Hf, Со, Cu и Zr с чистотой не менее 99,9%, взятые в соотношении, соответствующем формуле (Ti,Zr,Hf)50Ni50-x-yCoxCuy, где 0≤х≤25, 0≤у≤25, смешивают на воздухе и добавляют порошок Zr в боксе в атмосфере высокочистого аргона. Полученную смесь подвергают обработке в аттриторе с добавлением размольных тел размером 5-15 мм при отношении массы материала к размольным телам в диапазоне 1:10-1:30 и изопропилового спирта в инертной атмосфере в течение 5-25 часов со скоростью вращения ворошителя от 200 до 270 об/мин с получением предварительно легированного порошка. Плазменную сфероидизацию проводят в потоке низкотемпературной плазмы с использованием плазмообразующей смеси газов аргона и водорода при мощности плазмотрона от 10 до 15 кВт, расходе несущего газа от 2 до 4 стандартных литров в минуту, расходе порошка от 0,5 до 3 кг/ч, с последующим охлаждением в струе аргона. Обеспечивается получение беспористого порошка сферической формы, высокой текучестью, однородностью заданного химического состава с минимальными выделением вторичных фаз и намолом. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к порошковой металлургии и обработке цветных металлов и может быть использовано в аддитивных технологиях для создания качественных конечных изделий сложной формы и при получении керамических изделий. Берут 4-6 исходных элементных порошков из ряда Ti, V, Zr, Nb, Hf, Ta, W, Mo чистотой не менее 99,5% в эквиатомном соотношении и смешивают их в гравитационном смесителе на воздухе. Полученную смесь помещают в планетарную мельницу или аттритор с добавлением размольного агента - этанола, изопропанола или полиметилметакрилата, и размольных шаров диаметром 5-15 мм, при массовом отношении смеси к размольным шарам (1:10)-(1:40), соответственно. После этого проводят механическое легирование в течение 1-50 ч в атмосфере аргона при скорости вращения главного диска планетарной мельницы 100-400 об/мин и её стаканов - 100-1200 об/мин или со скоростью вращения ворошителя аттритора 100-600 об/мин. Сформированный однородный по химическому составу высокоэнтропийный сплав просушивают в вакууме при 90-130°С в течение 1-2 ч, охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды и отсеивают от размольных шаров. Далее из порошка выделяют фракции 15-63 и 63-125 мкм. Затем проводят их низкотемпературную плазменную сфероидизацию и карбидизацию, используя в качестве рабочей атмосферы струю плазмы аргон-ацетиленовой смеси, которая является плазмообразующим газом. Полученные капли расплава охлаждают в струе несущего газа, в качестве которого используют аргон. Сформированные частицы порошка ультравысокотемпературного высокоэнтропийного карбида имеют сферическую или округлую форму с фактором формы не более 1,6 и размер 20-120 мкм, характеризуются высокой текучестью и нулевой пористостью. 5 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения порошковых металлических материалов из металлической стружки. Предварительно осуществляют очистку исходного сырья от СОЖ, для чего заливают стружку уайт-спиритом, перемешивают и сливают уайт-спирит. Стружку засыпают в устройство центрифугирования для удаления уайт-спирита, обработку производят 3-10 минут, после чего выжигают оставшееся количество СОЖ в камерной печи при температуре от 100 °С до 200 °С. Измельчение стружки производят в шаровой мельнице аттриторного типа, размольными телами размером 5-15 мм, при отношении массы материала к размольным телам в диапазоне 1:10-1:30. Камеру аттритора продувают инертным газом в течение 5-10 минут и измельчают в течение 1-4 часов. Полученный порошок охлаждают до температуры окружающей среды, отсеивают его от размольных тел на сите с диаметром ячейки 3 мм и производят рассев полученного порошка на фракции с выделением фракции не крупнее 150 мкм. После чего производят плазменную сфероидизацию порошка и отмывают в ультразвуковой ванне, содержащей, например, деионизированную воду. Обеспечивается стабилизация гранулометрических свойств порошка, уменьшение морфологического разнообразия частиц, увеличение насыпной плотности и текучести, а также снижение чувствительности к трению. 6 ил.
Способ получения нанокомпозиционных порошковых катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов // 2638955
Изобретение относится к электротехнической области и может быть использовано в транспортных и космических системах. Выбирают наноразмерный порошок катодного материала на основе соединения Li2MeSiO4, либо Li2Me1SiO4, либо LiMe1PO4, либо LiMe1O2, где Me1 - переходные металлы, например Fe, Со, Ni, Mn, после чего наносят на поверхность порошка покрытие на основе системы Lix(Me2)yO, где Ме2 - Sc, V, Ge, Nb, Mo, La, Та, Ti, толщиной 5-7 нм, затем проводят термообработку покрытых порошков при температуре 300-500°С в течение 10-12 ч. На термообработанный порошок наносят пассивационное покрытие на основе Al2O3, толщина покрытия 1-3 нм, с использованием реагента (ТМА) и паров воды. Изобретение позволяет повысить литий-ионную проводимость и устойчивость к воздействию агрессивной среды электролита литий-ионного аккумулятора. 1 табл.
Способ получения нанокомпозиционных порошковых анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов // 2634561
Изобретение относится к получению нанокомпозиционных порошковых катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. В качестве исходного материала выбирают наноразмерный порошок аэросила (SiO2) с удельной поверхностью 350-380 м2/г, который сушат в вакууме в течение 1-3 ч. Методом молекулярного наслаивания наносят на порошок аэросила тонкие пленки оксида олова (SnO2) толщиной от 10-20 нм с получением состава SiO2:SnO2 1:1. Затем проводят диффузионное перемешивание полученных тонких пленок оксида олова на порошке оксида кремния при температуре от 300 до 500°С в течение 8-15 ч. Обеспечивается получение материала с высокой удельной поверхностью и высокой удельной емкостью, равномерным распределением химического состава по объему и бездефектной кристаллической структурой. 1 табл.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу получения нанокомпозиционных положительных электродов для литий-ионных аккумуляторов. При реализации способа выбирают наноразмерный порошок катодного материала на основе соединения Li2MeSiO4, либо LiMePO4, либо LiMeO2, где Me - переходные металлы, покрывают их тонкой пленкой на основе системы LixMeyO, где Me - V, Ge, Nb, Mo, La, Ta, Ti, толщиной 5-7 нм, затем проводят термообработку покрытых порошков при температуре 300-500°С в течение 10-12 ч, из полученного композиционного материала изготавливают положительный электрод, на который наносят пассивационное покрытие на основе Al2O3 с использованием реагента триметилалюминия (ТМА) и паров воды, далее проводят термообработку электродов в течение 10-12 ч при температуре 180-200°С. Повышение литий-ионной проводимости, а также устойчивости к воздействию агрессивной среды электролита является техническим результатом изобретения. 1 табл.
Способ получения тонкопленочного катода // 2623104
Изобретение относится к способу получения структуры тонкопленочного катода на основе системы Li2Fe0,5Mn0,5SiO4 и позволяет получить катод с монокристаллической бездефектной структурой с равномерным распределением химического состава по объему. Повышение удельной емкостью и циклической стабильности литий-ионных аккумуляторных батарей является техническим результатом изобретения. В качестве начального компонента выбирают токоснимающую алюминиевую подложку, которую помещают в камеру для нанесения тонких пленок, подвергают ее сушке в вакууме в течении 1-3 часов, и после сушки при температуре 200-250°C проводят последовательный процесс нанесения компонентов: атомного слоя оксида железа (FeO), атомного слоя оксида марганца (MnO), атомного слоя оксида лития (Li2O), атомного слоя оксида кремния (SiO2), с использованием металлорганических прекурсоров, до формирования аморфного соединения состава Li2Fe0,5Mn0,5SiO4. Далее проводят импульсную термическую обработку при температуре 600-640°C в течение 0,1-0,2 секунд, в результате которой формируется кристаллическое соединение Li2Fe0,5Mn0,5SiO4. Количество нанесенных последовательностей повторяют до формирования тонкопленочного монокристаллического катода толщиной 100-200 нм. 1 табл.
Способ получения тонкопленочного анода // 2622905
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу получения тонкопленочного анода, и может быть использовано при изготовлении литий-ионных аккумуляторных батарей. Повышение циклической стабильности анода с сохранением его высокой удельной емкости и монокристаллической бездефектной структуры является техническим результатом изобретения. В качестве основы выбирают токоснимающую медную фольгу с шероховатой поверхностью, которую помещают в камеру для нанесения тонких пленок методом атомно-слоевого осаждения и сушат в вакууме в течение 1-3 ч, после чего при температуре 150-250°C методом атомно-слоевого осаждения проводят процесс нанесения одного атомного слоя оксида олова(IV) с использованием тетраэтилолова. Далее проводят импульсную термическую обработку при температуре 300-325°C в течение 0,05-0,1 с, и повторяют процесс до формирования толщины монокристаллического тонкопленочного анода 100-200 нм. Столь короткое время термической обработки позволяет структурировать каждый слой соединения SnO2 с формированием монокристаллической структуры. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к электротехнической области и может быть использовано в аккумуляторных батареях транспортных и космических систем с улучшенными удельными характеристиками. В качестве начального компонента выбирают наноразмерный порошок аэросила (SiO2) с удельной поверхностью 350-380 м2/г, сушат в вакууме в течение 1-3 часов. На порошок аэросила наносят пленки оксида железа и оксида лития толщиной от 1-3 нм методом молекулярного наслаивания до достижения стехиометрического состава Li2FeSiO4 и проводят диффузионное перемешивание полученного состава Li2FeSiO4 при температуре от 300°C до 500°C в течение 8-15 часов. Изобретение позволяет получать катодный материал на основе Li2FeSiO4, обладающий высокой удельной поверхностью и высокой удельной емкостью, с равномерным распределением химического состава по объему всего порошка и бездефектной кристаллической структурой. 1 табл.
