Способ хранения ультрадисперсного металлического порошка

 

СПОСОБ ХРАНЕНИЯ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО МЕТАШ1ИЧЕСКОГО ПОРОШКА путем размещения его в закрытом объеме с инертной средой, отличающийся тем, что, с целью снижения пожароопасности и по вышения надежности при сохранении активных свойств порошка, предварительно порошок брикетируют в среде чистого инертного газа до плотности 0,5-0,6 от теоретической, а в качестве среды хранения используют тех1Шческий аргон. в X 9) СА9 00 0д

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 2 F 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3698140/22-02 (22) 08.02.84 (46) 23.10.85. Бюл. 9 39 (72) Р. А. Андриевский, С. Э. Эеер, В. Н. Лаповок, В. Н. Новиков, Л. И. Трусов и С. П. Шуманова (53) 621.762.043(088.8) (56) Грязнов В. Г. Трусов Л. И.>

Лаповок В. Н. и др. Коллективные эффекты при диффузионном взаимодействии в ансамбле малых металлических частиц. — Физика твердого тела

1983, 25, вып. 8, с ° 2291.

Ходкин В. Н., Кошелев В. Я..

Бувин Е. П. и др. Влияние атмосферы при хранении и переработке гранул жаропрочных никелевых сплавов на их адсорбционную способность. — Технология легких сплавов, 1983) с. 38, Р 1, (54) (57) СПОСОБ ХРАНЕНИЯ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ИЕТАЛПИЧЕСКОГО ПОРОШКА путем размещения его в закрытом объеме с инертной средой, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения пожароопасности и повышения надежности при сохранении активных свойств порошка, предварительно порошок брикетируют в среде чистого инертного газа до плотности

0,5-0,6 от теоретической; а в качестве среды хранения используют технический аргон.

1186386

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам хранения ультрадисперсных порошков.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение пожароопасности при сохранении активных свойств порошка.

Предлагаемый способ заключается в том, что сразу после изготовления порошок брикетируют в среде чистого инертного газа, например в той же среде, где он изготовлен, до плотности 0 5-0,6 от теоретической, а затем хранят в закрытом объеме в среде инертного газа технической чистоты.

Брикетирование порошка приводит к закрытию примерно 9/10 его поверхности, что позволяет хранить порошок в виде брикетов в среде инертного газа технической чистоты. При этом различные кратковременные операции, связанные с дальнейшим использованием порошка могут осуществляться на воздухе без существенного его окисления и потери активных свойств. Оптимальная плотность брикетов составляет 0,50,6 от теоретической. При меньшей плотности наблюдается некоторое окисление порошка в процессе хранения. При более высокой плотности возрастают энергозатраты на брикетирование порошка и последующий размол брикетов.

В результате размола брикетов образуется порошок, состоящий из агрегатов ультрадисперсных частиц размером 20-30 мкм, при этом общая ультра дисперсная структура порошка, а следовательно, и активность при спекании сохраняются.

Повышенная надежность способа обусловлена тем, что случайная разгерметизация объема с брикетами не приводит к сильному окислению.

Кратковременное пребывание на воздухе весьма незначительно увеличивает окисленность брикетированного порошка на 0,05 0 в сутки, в то время как у свободного насыпанного порошка начальная скорость окисления составляет около 0,5Е кислороца к сутки, Этим обусловлена также высокая пожароопасность порошков при хранении, тогда как брикетированные порошки не пожароопасны.

На чертеже показана возможная схема осуществления предлагаемого способа.

Порошок, получаемый в среде особо чистого аргона в установке 1 с потоком газа попадает в емкость 2, установленную в прозрачном боксе 3.

Трубка 4 служит для циркуляции газа в системе. В боксе установлен ручной пресс 5 с пресс-формой для брикетирования. Операция осуществляется с помощью рукавов-манипуляторов 6.

Партия отпрессованных брикетов вынимается из бокса через шлюз 7 и помещается в сосуд, который вакуумируют и заполняют техническим аргоном (содержание кислорода и влаги до

O,05m).

Пример. Предложенным способом хранят несколько партий УДП меди и никеля в виде брикетов разной плотности и в виде свободной насыпки в среде спектрально чистого аргона, в среде технического аргона и на воздухе. Периодически на пробах из всех партий проводится химический анализ на кислород, В табл. 1 приведены данные по содержанию кислорода и энергозатратам на размол брикетов после 280 сут хранения. Энергозатраты на размол оцениваются исходя из электрической мощности шаровой мельницы и времени размола до дисперсности 20 — 30 мкм.

При хранении ультрадисперсных порошков в состоянии свободной насыпки в среде спектрально-чистого аргона (содержание кислорода и паров воды не более 10 ррт) количество кислорода в порошке после 280 сут хранения составляет 1-1,57.

В табл, 2 приведены результаты спекания порошков, хранившихся по предлагаемому способу, не хранившихся (свежих) > и результаты спекания порошка, хранившегося на воздухе> для иллюстрации потери активности.

Результаты приведенные в табл. 2 показывают что активность при спе) канин УДП хранившегося по предлага.Ф емому способу находится на уровне активности свежего порошка. После .хранения на воздухе свойства порошков значительно снижаются, При темпе. б ратурах порядка 300 С в таких порошках не наблюдается увеличение плотности, происходит разбухание в результате выделения адсорбирован1186386

Таблица

Энергозатраты на размол 100 r порошка, кВт/ч

Давление

Содержание, Оу, g

Относительная

УДП плотность прессовавания, ИПа на воздухе в техническом аргоне

0,16

2,5

0,8

100

0 5

Си

0 15

0,6

1,7

300

0 5

0,6

1,6

0,20

500

0,55

0,24

0,6

0,7

2,3

Си

300

Выход за заявленные пределы

0 35

0,08

100 .2,0

900 2,1

0,9

0,40

0,6

Си

0,75

0;06

2,0

5,8

Си

П р и м е ч а н и е. — плотность свободной насыпки.

Таблица 2

УДП Способ хранения Относительная плотность при температуре, С о

Электросопротивление мкОм ° см

) 1 I

20 300 600 900

20 300 600 900

0,50 0,55 0,79 0,88 2000 280 36

Предлагаемый

Не хранился без брикетирования

Ni г

0,88 1800 240 33

0,82 10 10 95

0,90 180 42 8

0,50 0,56 0,80

На воздухе 0,50 0,47

0,58

0,81

3,5

0 50

0,55

Предлагаемый

Си Не хранился без брикетирования

0 50 0 56 0 81 0,90 160 38

0,50 0,49 0,60 0,84 10 з 5000 90

3,0

На воздухе

ВНИИПИ Заказ 6476/15 Тираж 746 .Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Уж. ород, ул.Проектная, 4 ных газов, Процесс образования межчастичных контактов, контролируемый по изменению электросопротивле„ния> идет медленнее> уменьшение сопротивления связано в основном с 5 полупроводниковыми свойствами оксидного слоя на поверхности частиц, а начало активного спекания смещает" ся в область температур порядка 600 С.

Таким образом, брикетирование ультрадисперсного порошка позволяет практически исключить пожароопасность, повысить надежность способа хранения, заменить дорогостоящую среду хранения на более дешевую и, кроме того, упрощает последующие операции, связанные с использованием порошка.