Способ получения металлического порошка из расплава

 

Использование: в порошковой металлургии для получения металлических порошков из расплава. Сущность изобретения: металлический расплав диспергируют путем перемешивания с порошком твердого вещества-носителя, имеющего температуру плавления, возгонки или разложения более высокую, чем температура плавления диспергируемого металла, смесь охлаждают и отделяют порошок от носителя.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических порошков из расплава.

Известны способы получения металлических порошков диспергированием их расплавов с помощью энергоносителей (газов, жидкостей), а также под действием центробежной силы [1] К недостаткам известных способов следует отнести невозможность получения монодисперсных порошков с формой частиц, близкой к сферической.

Известен способ получения металлического порошка со сферическими частицами, который заключается в том, что смешивают порошки металлов или их сплавов с металлокерамикой, механическую смесь агломератов вводят в поток газа, направляемого в зону нагрева с температурой, превышающей температуру плавления наиболее легкоплавкого компонента смеси. При этом расплавляется по меньшей мере 50% массы агломерированного порошка, образуя сферические частицы [2] Однако известный способ не обеспечивает получения мелкодисперсных порошков, технологически сложен и энергоемок.

Известен способ получения металлических порошков из расплавленного металла, заключающийся в том, что криогенную жидкость приводят в контакт с металлом, находящимся в закрытой камере для обработки, удаляют из этой камеры криогенную жидкость, содержащую твердые частицы, отделяют эти частицы и собирают их [3] Недостатками известного способа являются использование криогенной жидкости, низкая производительность и сложность аппаратурного оформления.

Известен способ получения алюминиевого порошка путем диспергирования исходного алюминия в виде кусков или стружки в расплавленном едком натре при 660-680^оС с последующим охлаждением расплава и отмыванием щелочи от алюминиевого порошка органическим растворителем и растиранием алюминиевой губки в мельнице [4] Известный способ позволяет получить порошок несферической формы с размером частиц 63 мкм.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения металлического порошка, заключающийся в том, что исходный материал загружают в термопластичную жидкость при комнатной температуре, нагревают до температуры плавления, диспергируют путем перемешивания термопластической жидкости со скоростью 5000-5500 об/мин в течение 1,5-2,0 мин, охлаждают и отделяют порошок от жидкости.

К недостаткам известного способа следует отнести применимость только для легкоплавких металлов и сплавов, обусловленная отсутствием термопластичных жидкостей, не разлагающихся и не взаимодействующих с диспергируемым металлом при высоких температурах, невозможность получения очень мелких порошков, загрязнение порошка включениями эмульгирующей жидкости.

Цель изобретения получение чистых мелкодисперсных порошков металлов и сплавов с формой частиц, близкой к сферической.

Цель достигается способом получения металлического порошка, включающим диспергирование расплавленного металла при перемешивании в присутствии носителя, охлаждение и отделение порошка от носителя, в котором в качестве носителя используют порошок с температурой плавления, возгонки или разложения более высокой, чем температура плавления диспергируемого металла и инертного по отношению к расплаву.

Способ осуществляют следующим образом.

Металл или сплав подвергают интенсивному механическому перемешиванию при температуре, превышающей температуру его плавления, с порошком твердого вещества-носителя, устойчивого при данной температуре и инертного по отношению к расплаву металла или сплава. В процессе перемешивания частицы носителя разбивают расплав на микрокапли и разъединяют их, предотвращая обратное слияние. После достижения требуемой степени диспергирования расплава перемешивание прекращают, смесь охлаждают и удаляют из нее твердый носитель. В результате получают порошок металла или сплав, частицы которого имеют форму, близкую к сферической, и размер в 10-15 раз меньший, чем размер частиц твердого носителя.

П р и м е р. Процесс получения порошка чистого олова проводили при температуре 250-260^оС, твердый носитель имел крупность частиц менее 100 мкм, его масса была равна массе олова. После перемешивания в течение 2,5 мин, охлаждения и удаления носителя был получен порошок со следующим распределением частиц по размерам: Размер частиц, Доля фракции, мкм: менее 5 12,6 5-8 40,3 8-11 35,7 11-15 11,4 более 15 Таким образом предложенный способ позволяет получить мелкодисперсный металлический порошок с формой частиц, близкой к сферической, упростить технологию и уменьшить энергозатраты.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА ИЗ РАСПЛАВА, включающий диспергирование расплавленного металла или сплава при перемешивании в присутствии носителя, охлаждение и отделение порошка от носителя, отличающийся тем, что в качестве носителя используют порошок с температурой плавления, возгонки или разложения более высокой, чем температура плавления диспергируемого металла или сплава, и инертный по отношению к расплаву.