Способ получения порошка тугоплавкого соединения

 

Способ получения порошка тугоплавкого соединения. Сущность способа заключается в том, что в герметичный механореактор вибромельницы загружают порошок титана и активированный уголь. Отношение веса загружаемых шаров к весу исходных компонентов составляет 20:1, объем их занимает 0,4-0,6 от объема механореактора. Затем реактор продувают углекислым газом. Измельчение осуществляют в энергонапряженной вибромельнице шарами в герметичном механореакторе. Процесс осуществляют до выхода реакции в режим теплового взрыва, который фиксируют по скачкообразному повышению температуры. При этом фиксируют продолжительность процесса механохимической активации до инициирования теплового взрыва. Процесс активации осуществляют с двумя стадиями размола: первую стадию проводят при продолжительности 0,6-0,7 от продолжительности инициирования теплового взрыва, затем делают выдержку при длительности равной 0,1-0,2 от длительности, равной длительности паузы. Способ позволяет повысить безопасность процесса и отличается высокой эффективностью за счет увеличения скорости процесса. 2 ил., 2 табл. о fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 22 С 29/00, В 22 F 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k (21) 4885906/02 (22) 28.11.90 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В. В. Куйбышева (72) А. А. Попович, В. П, Рева, В. Н. Василенко и Т. А. Попович (56) И. М. Федорченко и др. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения, Киев; Наукова думка, 1986, с. 624.

Попович А. А, и Рева В. П. Взрывной механический синтез. Физика горения и взрыва, 1989, М 6, с. 136-138.

Авторское свидетельство СССР

М 1713193, кл. В 22 F 1/00, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ТУГОПЛАВКОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Способ получения порошка тугоплавкого соединения. Сущность способа заключается в том, что в герметичный механореактор вибромельницы загружают порошок титана и активированный уголь. ОтноИзобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при получении порошка тугоплавкого соединения.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет увеличения скорости и безопасности процесса. ,Способ иллюстрируется чертежом на котором представлена термограмма процесса, Способ осуществляют в следующем порядке: в герметичный механореактор вибромельницы загружают порошки металла и неметалла в количестве необходимом для

„, Ы„, 1765231 А1

2 шение веса загружаемых шаров к весу исходных компонентов составляет 20:1, объем их занимает 0,4-0,6 от объема механореактора. Затем реактор продувают углекислым газом. Измельчение осуществляют в энергонапряженной вибромельнице шарами в герметичном механореакторе, Процесс осуществляют до выхода реакции в режим теплового взрыва, который фиксируют по скачкообразному повышению температуры, При этом фиксируют продолжительность процесса механохимической активации до инициирования теплового взрыва. Процесс активации осуществляют с двумя стадиями размола: первую стадию проводят при про-. должительности 0,6 — 0,7 от продолжительности инициирования теплового взрыва, затем делают выдержку при длительности равной 0,1-0,2 отдлительности, равнойдлительности паузы. Способ позволяет повысить беэопасност1 процесса и отличается высокой эффективностью за счет увеличения скорости процесса. 2 ил„2 табл. получения заданного тугоплавкого соединения. Отношение веса загружаемых шаров к весу исходных компонентов составляет

20:1, объем их занимает 0,4 — 0,6 от объема механореактора; Затем реактор продувают углекислым газом, Измельчение осуществляют в энергонапряженной вибромельнице шарами в герметичном механореакторе.

Процесс осуществляют до выхода реакции в режиме теплового взрыва, который фиксируют по скачкообразному повышению температуры механореактора. При этом фиксируют продолжительность процесса механахимической активации до иницииро1765231

25 Формула изобретения

Таблица 1

Влияние времени каждого этапа способа на общее время процесса, тип реакции и выход порошка карбида титана. вания теплового взрыва (г рыва). Затем вышеописанные операции повторяют с тем отличием, что процесс механохимической активации осуществляют в две стадии с промежуточной паузой между ними. При этом длительность первой стадии размола составляет 0,6 — 0,7 от длительности размола, необходимого для инициирования теплового взрыва, а продолжительность паузы и второй стадии размола составляет 0.1-0,2 от длительности первой стадии. После второй стадии размола процесс прекращают, механореактор охлаждают до комнатной температуры, разгерметизируют и осущест. вляют выгрузку порошка.

Пример осуществления способа получения карбида титана. Исходные компоненты — порошок титана в количестве 32 r и активированный уголь массой 3,2 г загружают в механореактор вибромельницы (мощность мельницы 100 Вт); Затем загружают шары диаметром 19 5 мм и весом 680 г.

Объем стальных шаров составляет 0,5 от объема механореактора, Затем пропускают углекислый газ, после чего реактор герметизируют. Размол осуществляют в вибромельнице при частоте колебаний механореактора 16 гц и амплитуде 90 мм, Для определения времени активации, необходимого для скачкообразного повышения температуры механореактора (гЪэрыва) процесс осуществляют непрерывно. Температуру стенок механореактора определяют с помощью инфракрасного радиометра ИКР4М и эачеканенной в стенку механореактора термопары. После резкого повышения температуры механореактора с 75 до 153 С вибромельницу выключают и фиксируют время г 3р. Время составило TQ3p,=60 мин.

Затем реактор охлаждают и порошок выгружают. После чего вышеописанные операции повторяют, только процесс проводят поэ тапно. Первоначально осуществляют активацию в течение 42 минут, затем процесс прекращают, осуществляют выдержку в течение 8 минут„после чего возобновляют активацию в течение 8 минут, а затем процесс прекращают. Реактор охлаждают до ком5 натной температуры, разгерметизируют и осуществляют выгрузку порошка с последующим его рассевом.

В табл. 1 показано влияние времени каждого этапа заявляемого способа на об10 щее время процесса, тип реакции и выход порошка карбида титана, Время, необходимое для осуществления скачкообразного повышения температуры механореактора при проведении процесса по взрывной ки15 нетике составило 60 мин. Как видно из табл.

1, согласно заявляемым параметрам цель изобретения достигается.

В табл. 2 приведена сравнительная оценка заявляемого технического решения

20 и прототипа. В сравнении с прототипом заявляемый способ повышает эффективность процесса за счет увеличения скорости и безопасности процесса.

Способ получения порошка тугоплавкого соединения, включающий размол компонентов шихты и синтез в вибромельнице в

30 атмосфере реагирующего газа при скачкообразном повышении температуры для инициирования теплового взрыва, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет увеличения

35 скорости и безопасности процесса, размол проводят в две стадии, сначала шихту размалывают при длительности 0,6 — 0,7 от длительности времени размола, необходимого для инициирования теплового взрыва с по40 следующей паузой, а затем осуществляют вторую стадию размола, причем продолжительность паузы и второй стадии устанавливают равной 0,1-0,2 от длительности первой стадии.

1765231

Продолжение табл, 1

Таблица 2.

r,-с

Фиа 2

Составитель А. Попович

Техред М.Моргентал Корректор О Кравцова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3356 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5