Способ получения ультрадисперсных порошков металлов

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению ультрадисперсных порошков. Целью изобретения является повышение энергосодержания получаемых порошков. Порошки хлорида серебра и роданида меди помещают в емкость, последнюю располагают между полюсами магнита в поле напряженностью не менее 120 Э и одновременно облучают световым потоком с мощностью, не вызывающей разогрева обрабатываемого материала. При этом воздействуют ультразвуком мощностью, достаточной для отделения образующихся металлов от исходных соединений. Энергосодержание полученных порошков металлов, в частности серебра и меди, в 2 раза выше, чем у порошков, полученных известным способом. 3 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению ультрадисперсных порошков металлов путем воздействия светового электромагнитного излучения и других факторов. Полученные порошки могут быть использованы для сварки, пайки, наплавки, для нанесения покрытий детонационным способом, в качестве активаторов спекания, связок, реагентов в различных гетерофазных процессах. Целью изобретения является повышение энергосодержания получаемых порошков. П р и м е р. Навески (по 1 г) порошков хлорида серебра и роданида меди (CuSCN) помещали в кварцевую пробирку, последнюю располагали между полюсами постоянного магнита ЭПР-спектрометра "Рубин" в поле напряженностью не менее 120 Э и одновременно облучали излучением азотного лазера "Сигнал-3" с мощностью светового потока, не вызывающей разогрева вещества (1,6˙10^-3 Вт/см²). При этом действовали ультразвуком (генератор УЗГ5-1,6, частота 22 кГц) мощностью, достаточной для отделения образующихся металлов от исходных порошков (0,60 Вт/см²). После 30-минутного эксперимента порошки подвергали рентгенофазному анализу (РФА) на дифрактометре ДРОН-2,0 и нагреванию в среде гелия на дифференциальном сканирующем калориметре ДСК "Дюпон" (модель 1090). При повышении мощности светового потока выход ультрадисперсных порошков увеличивается, однако при определенной мощности светового потока, значение которой определяется оптическими теплофизическими и другими характеристиками исходного вещества, происходит его разогрев. Для проверки возможности повышения мощности воздействующего светового потока использовали (азотный лазер "Сигнал-3", λ 337,1 км). Регулирование интенсивности излучения проводили путем изменения частоты импульсов. Контроль мощности светового потока осуществляли с помощью прибора ИМО-2. Результаты измерений приведены в табл. 1. Согласно данным табл. 1, порошок серебра содержит максимальную энергию при высокой мощности воздействующего светового потока, но с началом разогрева (> 3,2˙10^-3 Вт/см²) его энергосодержание снижается. Таким образом, процесс получения ультрадисперсных порошков необходимо проводить при максимальной мощности светового потока, воздействие которого не вызывает разогрева порошка. При получении ультрадисперсных порошков металлов необходимо их удаление с поверхности исходных веществ: в противном случае процесс фоторазложения резко замедляется из-за экранирования металлами. Для отделения образующих ультрадисперсных порошков металлов от исходных веществ на образец воздействовали акустической энергией (ультразвуком). После обработки образцов ультразвуком различной мощности, помещенных в магнитное поле (600 Э), и после воздействия на них светового потока (1,6˙10^-3 Вт/см²) анализировали на сканирующем калориметре. Результаты экспериментов приведены в табл. 2. Полученные данные (см.табл.2) показывают, что повышение мощности воздействующей акустической энергии W приводит к увеличению энергосодержания порошков. При мощности ультразвука W 0,60 Вт/см² происходит резкое снижение энергосодержания, так как образец покрывается слоем металла, препятствующим фоторазложению, а при W 0,60 Вт/см² происходит отделение образующихся металлов от исходных неорганических веществ. Увеличение мощности W > 0,60 Вт/см² вызывает разогрев образцов и снижение их энергосодержания. Следовательно, оптимальной мощностью ультразвука является мощность, достаточная для отделения частиц металлов от исходных веществ. Процесс стабилизации избыточной энергии в виде металл-электретных состояний при фотораспаде зависит от напряженности магнитного поля. Для проведения опытов использовали электромагнит ЭПР-спектрометра "Рубин". Напряженность поля задавали, используя калибровочный график. Результаты экспериментов приведены в табл. 3. Как видно из табл. 3, оптимальной напряженностью магнитного поля, дающей положительный эффект, является величина не менее 120 Э, при дальнейшем ее увеличении энергосодержание растет медленно. Энергосодержание порошков серебра и меди, полученных по способу-прототипу, составляет соответственно 0,6 и 0,03 Дж/г, а по предлагаемому способу для таких же порошков соответственно 92,4 и 26,7 Дж/г, что примерно на два порядка выше. Повышение энергосодержания порошков металлов делает последние более перспективными при использовании их в качестве активаторов, связок, катализаторов, снижающих температуру и время протекания различных процессов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ МЕТАЛЛОВ, включающий облучение светом порошков неорганических веществ, отличающийся тем, что, с целью повышения энергосодержания получаемых порошков, облучение проводят при одновременном наложении магнитного поля напряженностью не менее 120 Э и ультразвука.

РИСУНКИ

Рисунок 1