Повна версія

Головна arrow Товарознавство arrow Технологічні процеси в машинобудуванні

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Отримання порошків фізико-хімічними методами

Отримання порошків фізико-хімічними методами здійснюється в результаті хімічних реакцій (відновлення, заміщення, розкладання) і фізичних процесів (випаровування, конденсації, осадження та ін.), Що протікають між твердими, рідкими і газоподібними речовинами.

Найбільш традиційними є методи осадження частинок в процесі хімічних реакцій в рідинах. Вони засновані на тих чи інших фазових перетвореннях (переохолодженні рідини, пересиченні пара, перегріву твердих солей органічних кислот, перевищенні межі розчинності і т.п.). Вважається, що ці способи найбільшою мірою дозволяють регулювати властивості одержуваних порошків.

Отримання порошків хімічним відновленням

Цим способом отримують порошки металів з оксидів та інших твердих сполук, водних розчинів і газоподібних з'єднань.

У разі отримання порошків з оксидів та інших твердих сполук металів відновниками служать гази (водень, конвертований природний газ та ін.), Твердий вуглець (кокс, сажа і ін.) І метали (натрій, кальцій та ін.). Вихідним сировиною є окислені руди, рудні концентрати, відходи і побічні продукти металургійного виробництва (наприклад, прокатна окалина), а також різні хімічні сполуки металів. Таким шляхом отримують порошки заліза, міді, нікелю, кобальту, вольфраму, молібдену, титану, танталу, цирконію та інших металів та їх сплавів, а також з'єднань з неметалами (карбіди, борид і ін.)

У разі отримання порошків різних сполук металів з водних розчинів в якості відновника використовують водень або оксид вуглецю. Вихідна сировина - сірчанокислі або аміачні розчини солей відповідних металів.

При отриманні порошків з газоподібних сполук металів використовують водень і низкокипящие хлориди і фториди вольфраму, молібдену, ренію, ніобію або танталу.

Електроліз водних розчинів або розплавлених солей різних металів

Цим способом отримують тонкі і чисті порошки різних металів і сплавів. Наприклад, порошки заліза, міді, вольфраму з губчастої пористої формою частинок отримують електролітичним осадженням з розчинів солей і металів (рис. 5.17).

Схема процесу електролізу пористих і губчастих порошків металів

Рис. 5.17. Схема процесу електролізу пористих і губчастих порошків металів

При металотермічних відновленні порошків міді, нікелю, кобальту, цинку, свинцю, олова, срібла, хрому отримують сферичну форму, а титану, ніобію, цирконію, танталу - тарілчасту.

Дисоціація карбонилов

Карбонілами називають з'єднання елементів з СО. Вони легколетучую, утворюються при порівняно невеликих температурах і при нагріванні легко розкладаються. У першій фазі вихідна сировина, що містить метал в з'єднанні з баластною речовиною, взаємодіє з СО з утворенням проміжного продукту (карбонила). Реакція утворення йде скрізь, де СО стикається з поверхнею металу у вихідній сировині: зовні твердого тіла, в його тріщинах і порах. У деяких випадках можливе утворення декількох карбонилов.

У другій фазі карбоніл металу при нагріванні розкладається на метал і СО. Термічна дисоціація в більшості випадків наступає при невисокій температурі. У перший момент з'являються атоми металу і газоподібні молекули СО. Частки порошку формуються в результаті кристалізації пароподібного металу в два етапи: спочатку утворюються зародки, а потім з них виростають власне порошинки різної форми, що є результатом адсорбції парів металу па поверхні кожного із зародків.

У промислових масштабах дисоціацією карбонилов виробляють порошки Ni, Fe, З, Сг, Mo, W і деяких металів платинової групи. Розширення виробництва карбонільних порошків істотно стримується їхньою високою вартістю, так як вони в десятки разів дорожче відновлених порошків аналогічних металів.

 
<<   ЗМІСТ   >>