Способ изготовления термореагирующего композиционного алюминийсодержащего порошка

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления термореагирующего композиционного алюминийсодержащего порошка. Цель - упрощение технологического процесса и повышение его производительности . Исходные компоненты - порошки алюминия и оксидов металлов группы железа - загружали в цилиндрический кварцевый реактор. Дисперсность порошка алюминия составляла 70-80 мкм, порошков оксидов -- 8-10 мкм. Реактор устанавливали в источник вращающегося магнитного поля (статор асинхронного двигателя), нагревали до заданной температуры, а затем внутрь реактора подавали водород. Длительность процесса термообработки смеси порошков во вращающемся магнитном поле не превышала 30 мин. Полученный порошок представлял собой частицы термореагирующего композиционного алюминийсодержащего материала. Применение данного способа позволяет упростить технологический процесс и повысить его производительность 2 з.п., 1 табл сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 22 F 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

/4k gglpf4 @ 1

1

> к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4476655/02 (22) 08.07.88 (46) 30.09.91. Бюл. № 36 (71) Московский институт стали и сплавов (72) Н.В.Шипков, Д.И.Рыжонков, Ю.Ф.Коц, В.А,Колчанов, С.Б.Костырев и А.В.Васильев (53) 621.762,242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 863652, кл. С 21 В 13/00, 1979.

Патент США ¹ 3632401, кл. В 22 F 1/00, опублик. 1982, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОРЕАГИРУЮЩЕГО КОМПОЗИЦИОННОГО АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩЕГО ПОРОШКА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления термореагирующего композиционного алюминийсодержащего порошка. Цель — упрощение технологичеИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления термореагирующего композиционного алюминийсодержащего порошка.

Целью изобретения является упрощение технологического процесса и повышение его производительности.

Способ осуществляют следующим бразом, В идентичных условиях готовили композиционные термореагирующие порошки систем Ni — Al, Fe — Al и Со-AI. Количество исходных компонентов — порошков высших оксидов металлов группы железа и алюминия рассчитывали из условия формирования компоэита, отвечающего составу соединений NIAI, NiqAI, СоА! и FeAI. Процесс во всех. Жп, 1680443 А1 ского процесса и повышение его производительности. Исходные компоненты — порошки алюминия и оксидов металлов группы железа — загружали в цилиндрический кварцевый реактор. Дисперсность порошка алюминия составляла 70-80 мкм, порошков оксидов — 8-10 мкм. Реактор устанавливали в источник вращающегося магнитного поля (статор асинхронного двигателя), нагревали до заданной температуры, а затем внутрь реактора подавали водород. Длительность процесса термообработки смеси порошков во вращающемся магнитном поле не превышала 30 мин. Полученный порошок представлял собой частицы термореагирующего композиционного алюминийсодержащего материала. Применение данного способа позволяет упростить технологический процесс и повысить его производительность.

2 3 п„1 табл, вариантах проводили в кварцевом цилиндрическом реакторе, снабженном нагревателем. В торцовых стенках реактора выполнены ввод и вывод для подвода водорода и удаления газообразных продуктов реакции. В качестве источника вращающегося магнитного поля использован статор асинхронного двигателя переменного тока типа АОЛ мощностью 0,7 кВт, Параметры формируемого статором поля следующие: амплитуда 80 кАм, частота 50 Гц, напря>кение 120 В, сила тока 6.5 А.

Использовали порошок алюминия со средним размером частиц 70-80 мкм, дисперсность оксидных порошковых материалов зависела от способа их получения, но не превышала, как правило 8-10 мкм.В экспе1680443

Формула изобретения

II

Температура выше температуры Кюри, вихревой слой отсутствует. риментах варьировали состав шихты, состав газовой атмосферы, температуру процесса. Длительность процесса составляла во всех опытах 30 мин. Получаемый порошок исследовали рентгенофаэовым и химическими методами. Количество шихты в экспериментах было различным, но коэффициент заполнения объема реактора составлял 0,2 — 0,3, Параметры экспериментов и характеристики получаемого порошкового материала приведены в таблице, Как следует из данных таблицы., при увеличении. температуры выше температуры Кюри обрабатываемого соединения (примеры 4, 7), а также если температура опыта превышает необходимую для начала взаимодействия между компонентами, ход процесса и продукты реакции не соответствуют оптимальным. Так в примерах 1-6 первой стадией является восстановление никеля, инициирующего возникновение вихревого слоя, Температура опыта в первом эксперименте невелика, в продуктах реакции обнаружен невосстановленный оксид никеля, Добавки ферромагнитного порошка (примеры 8 и 9) значительно интенсифицируюг процесс, Увеличение температуры ускоряет восстановление оксидов, однако, если начинается взаимодействие между компонентами композиционного порошка с образованием интерметаллических соединений (пример 11) с выделением тепла агломерацией продукта — такой порошок не может быть использован в качестве термореагирующего.

Композиционный порошок, полученный по оптимальным технологическим режимам, не подается магнитной сепарации, не разрушается при ситовом анализе и обнаруживает экзотермическую реакцию при температурах порядка 660 С. Из этого сле5 дует, что полученный продукт является высококачественным термореагирующим композиционным алюминийсодержащим порошком.

Таким образом, применение описан10 ного способа позволяет упростить технологический процесс и повысить его производительность, 1. Способ изготовления термореагирующего композиционного алюминийсодержащего порошка, включающий приготовление смеси алюминия и соедине20 ния металла группы железа и последующую ее термическую обработку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения технологического процесса и повышения era «роиэводительности, в качестве соединения

25 металла используют его оксид, а термическую обработку смеси осуществляют в вихревом слое при наложении вращающегося магнитного поля в водородной атмосферее.

30 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят при температуре ниже температуры Кюри, но не выше температуры начала взаимодействия между компонентами композиционного порошка.

35 3.Способпопп.1и2,отличающийс я тем, что при обработке смеси, содержащей неферромагнитный оксид металла, в ее состав вводят 5 — 10 мас.g порошка ферромагнетика.