Способ нанесения металлических покрытий на порошковые материалы и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к порошковой металлургии , в частности к получению порошков с металлическим покрытием. Целью изобретения является создание экологически чистого и полностью замкнутого по реагентам процесса Для этого синтез металлоорганического соединения и компонентов газовой среды а также их очистку осуществляют в замкнутом цикле с процессом нанесения покрытия в установке, включающей в себя реактор очистки газовой среды реактор регенерации газовой среды, реактор синтеза металлоорганического соединения реактор нанесения покрытия Циркуляция газового потока осуществляется с помощью компрессора. 2 слф-лы, 1 ип

(19) R (11) (51) ВИ Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ .ас«

- «а«т с, I

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 92006252/02 (22) 17.1192 (46) 30.11.93 9m Na 4344 (71) Московский институт стали и сплавов (l2) Егорычев КН„Ермилов АГ. Сафонов 8.8» Рупесов:СИ (УЗ) Московст(ий институт стали и оттавов

{64) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ МИАЙПИЧЕСКИМ

ПОКРЬПИЙ НА ПОРОШКОВЫЕ МАИРЮЛЫ а «а« а»» вв аъ бава»а«савв (67) Изобретение относится к порошковой метаппургйи, в частности к получению порошков с метапличеа(им тощ)ытием Целью изобретения является создание экологичеоа чистого и полностью замкнутого по реагентам процесса Дпя этого синтез метаптюорганического соединения и компонентов газовой среды, а также их очистку осуществляют в замкнутом цикле с процессом нанесения покрытия в установке, вкпочеощей в себя реактор очистки газовой среды, реактор регенерации газовой среды, реактор синтеза металпооргааческого соединения реактор нанесения покрытия. Циркуляция газового потока осуществляется с помощью компрессора 2 слф-лы, 1 иа

2003435

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению порошков с металлическим покрытием, которые могут быть использованы для получения спеченных композиционных ма„териалов, катализаторов.

Известен способ нанесения металлического покрытия на порошковые материалы восстановлением паров галогенидов тугоплавких металлов (W,Mo) водородом в псевдоожиженном слое при 600 — 800 С. Пары галогенида из испарителя потокам газа-носителя подаются в середину псевдоожиженного слоя, а восстановитель — водород в нижнюю часть псевдаожиженно о слоя (1).

Указанный способ обеспечивает выход металла в покрытие до 900/, раздельный ввод галогенида и восстановителя, усложняет конструкцию реактора и ухудшает усло вия псевдоожижения, кроме того, возникает опасность зарастания патрубков ввода реагентов продуктами реакции, Известен способ нанесения металлических покрытий на порошковые материалы, который заключается в том, что нагретый до температуры разложения порошкообразный материал загружают в реактор и приводят в состояние псевдоажижения потоком газа носителя, несущего пары карбонила металла, При этом происходит термическое разложение паров карбонила на поверхности частиц с образованием металлического покрытия. Устройство для осуществления данного способа содержит реактор нанесения покрытий с нагревателем и флльтрующим элементом и трубопроводами (21.

Указанный способ и устройство па совокупности сходных признаков приняты за прототип.

Данный способ и устройство позволяют расширить диапазон плакируемых порошков о1 50 до 3 мкм и снизить потери парашка.

Недостатками известного технического решения является необходимость использования готовых металлоорганических соединений, многие из которых (например карбонилы никеля или железа) являются вы" сокотаксичными отравляющими веществами.

Целью изобретения является. создание экологически чистого и полностью замкнутого по реагентам процесса, Поставленная задача решается тем, что в способе нанесения металлического покрытия на порошковые материалы, включающем подачу порошкового материала в реактор, приведение его в псевдоожиженное состояние потоком газа-носителя, несущим пары металлаарганическога соединения, и термическое разложение парав металлоорганического соединения на поверхности частиц с образованием металлического покрытия и газообразных продуктов реакции, согласно изобретению перед термическим разложением осуществляют синтез металлоорганическаго соединения и компонентов газовой фазы, а после тер мического разложения газообразные продукты реакции подвергают очистке, регенерации и возвращают на синтез металлоорганического соединения

Задача решается также тем, что установка нанесения металлических покрытий на порошковые материалы, содержащая реактор нанесения покрытий с нагревателем и трубопроводы, согласно изобретению снаб20

50 жена реакторами синтеза металлоорганического соединения, очистки и регенерации компонентов газовой среды, при этом реактор синтеза металлоорганического соединения соединен с реактором нанесения покрытий и реактором регенерации компонентов газовой среды, а реактор очистки газовой среды соединен с реактором нанесения покрытий и реактор"м регенерации газовой среды.

Предложенный способ заключается в там, чта компоненты ra=-авай фазы (газа-носителя) проходят очистку и pere . ерацию.

После чего осуществляют синтез металлаарганическаго соединения при реагировании компонентов газовой среды и порошка металла-покрытия. Пары MGC в потоке газанасителя приводят покрываемый порошок в псевдаажиженное состояние и, встречаясь с нагретыми частицами, разлагаются с образованием металлического и газоабразнйх продуктов реакции. Газообразные продукты реакции очищают и направляют на регенерацию, Цикл повторяется.

На чертеже представлена схема для осуществления предлагаемого способа. . Установка содержит реактор 1 очистки газовой среды, реактор 2 регенерации газовой среды, реактор 3 синтеза металлоарганическага соединения (M0C), реактор 4 нанесен. я покрытия, Для поддержания температурных режимов реакторы выполнены с нагревателями 5, Устанавкь работает следующим образам.

8 реактор 4 нанесения покрытия загру>кают покрываемый порашкаабразный материал. В реактор 3 синтеза MGC загружают покрывающий материал в виде порошка со

QTBeTcTBó îùего металла. В реактор 2 регенерации газовой среды загружают материал для регенерации компонентов газовой среды. Перед началам процесса газовая систе«003435 г ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ции подвергают очистке, регенерации и

5: возвращают на синтез металлоорганиче1. Способ нанесения металлического 251 ского соединения. покрытия на порошковые материалы, 2. Установка для нанесения металличевключающий подачу порошкового материских покрытий на порошковые материалы, ала в реактор, приведение его в псевдосостояние потоком содержащая реактор нанесения покрытий газа-носителя, несущим пары металлоорга-30. с нагревателем и трубопроводы, отличаюнического соединения, и термическ па ов металлоорганического синтеза металлоорганического соединения, очистки и регенерации компонентов соединения на поверхности частиц с обрагазовой среды, нри этом реактор синтеза зованием металлического покрытия и гаэореа-ции 35 металлоорганического соединения соедио азных продукгов личаю ийся тем и д о нен с реактором нанесения покрытий и ретличаю ийся тем, что перед термическим с еды, а реактор очистки газовой среды разложением осуществляют синтез. металлоорганического соединения и компонен соединен с реактором нанесения покрытий тов газовой фазы, а после термического соед" с р

40 и еактором регенерации газовой среды. разложения газообразные продукты реакма очищается от кислорода воздуха, после чего система герметизируется. С помощью компрессора создается газовый циркулирующий поток, проходящий последовательно через реактор 1 очистки, реактор 2 регенерации, реактор 3 синтеза MOC и реактор 4 нанесения покрытия. После чего цикл повторяется;

Пример 1. 4,2 кг порошка диоксида циркония помещали в реактор нанесения покрытия, 2,3 кг порошка никеля — в реактор синтеза металлоорганического соединения.

Систему заполняли диоксидом углерода.

После чего порошки диоксида циркония и никеля переводили в псевдоожиженное состояние. Температура в реакторе нанесения покрытия 270 С, в реакторе синтеза металлоорганического 75ОС, в реакторе регенерации газовой среды 1100 С, в реакторе очистки газовой среды 450 С. Продолжительность процесса 5 ч, Скорость осаждения покрытия 46 г/ч, Степень осаждения

967. Покрыгие плотное, не отслаивающее".я, хорошо воспроизводящее поверхность.

Пример 2. 2,5 кг порошка триоксида

5 алюминия помещали в реактор нанесения покрытия, 0,7 кг порошка алюминия — в реактор синтеза металлоорганического соединения. Температура в реакторе нанесения покрытия 260 С, в реакторе синтеза метал10 лоорганического соединения 350 С, в реакторе регенерации газовэй среды 50 С, в реакторе очистки газовой среды 35 С, Продолжительность процесса 5 ч, Скорость нанесения покрытия 28 r/÷, Степень

15 осаждения 92 . (56) K.Ïàóýëë, Дж.Оксли, Дж, Блочер, Осаждение из газовой фазы./Пер, с англ, M,: Атомиздат, 1970, с.229,239,356, 20 Авторское свидетельство СССР й. 1620210, кл. 8 22 F 1/02, 1991.

2003435

Составитель Н,Шейченко

Текред M,Mîðãåíòàë Корректор Н, Ревская

Редактор С,Кулакова

Тираж Подписное

НПО"Поиск" Роспатента

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

Заказ 3296

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