CZ304629B6 - Způsob přípravy wolframových a wolframkarbidových filtrů k filtracím za vysokých teplot - Google Patents
Způsob přípravy wolframových a wolframkarbidových filtrů k filtracím za vysokých teplot Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304629B6 CZ304629B6 CZ2006-408A CZ2006408A CZ304629B6 CZ 304629 B6 CZ304629 B6 CZ 304629B6 CZ 2006408 A CZ2006408 A CZ 2006408A CZ 304629 B6 CZ304629 B6 CZ 304629B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- tungsten
- tungsten carbide
- powder
- filters
- preparing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Způsob přípravy wolframových nebo wolframkarbidových filtrů spočívá v tom, že wolframový prášek nebo wolframkarbidový prášek se nejprve sferoidizuje tak, že se přivádí do proudu plazmatu o teplotě od 25 000 do 30 000 K, za pomoci inertního plynu, s výhodou dusíku jako nosného plynu, při rychlosti vstřikování nejvíce 24 kg za hodinu, a poté se sferoidizovaný materiál slinuje při teplotách 1750 až 1950 .degree.C.
Description
Způsob přípravy wolframových a wolframkarbidových filtrů k filtracím za vysokých teplot
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu přípravy wolframových a wolframkarbidových filtrů určených k filtracím za vysokých teplot.
Dosavadní stav techniky
Kovové filtry a membrány jsou využívány od počátků rozvoje práškové metalurgie; lze zmínit např. anglický patent 25909 z roku 1909 na výrobu porézních předmětů.
Kovové filtry se vyrábějí převážně z prášků sférických tvarů připravených rozstřikováním taveniny kovů nebo jejich slitin. Vytříděné sférické prášky se slisují do požadovaných tvarů (desky, trubice aj.) a slinují hluboko pod teplotou tání, aby zůstala zachována co nejvyšší pórovitost. Jinou možností je slinutí prášků s příměsí další látky, která se po slinutí výrobku odstraní, např. rozpuštěním nebo vytavením, zatímco základní materiál zůstává v pevném stavu a vytváří porézní matrici.
Většina komerčních kovových filtrů je vyráběna z bronzu, nerez-ocelí, niklu, titanu, Inconelu a podobných slitin, přičemž žádný z dosud vyráběných kovových filtrů není určen k funkci nad teplotou 2000 °C.
Použití za vyšších teplot umožňující kovové filtry z látek, které mají nejvyšší bod tání, to je z wolframu s bodem tání 3420 °C, případně z karbidů wolframu, které mohou beze změny struktury být použity do teplot až 2500 °C. Doposud však nebyl znám uspokojivý způsob jejich přípravy. Tento nedostatek odstraňuje dále popsané řešení podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Způsob přípravy wolframových nebo wolframkarbidových filtrů spočívá v tom, že práškový wolfram nebo karbid wolframu se sferoidizuje tak, že se přivádí do proudu plazmatu o teplotě od 25 000 do 30 000 K, za pomoci inertního plynu, s výhodou dusíku, jako nosného plynu a při rychlosti vstřikování nejvýše 24 kg za hodinu. Během doby interakce práškového materiálu s plazmatem dojde k roztavení jednotlivých zrn prášku a vlivem vysokého povrchového napětí ke vzniku sférických kapek, které jsou bezprostředně pohlcovány do kapalného dusíku, čímž dochází k zafixování dokonalého kulového/sferoidního tvaru a odpovídající vysokoteplotní krystalografické struktury. Získané sferoidní wolframové prášky jsou potom granulometricky roztříděny a použity k výrobě filtrů již známými metodami, tj. zhotovením porézního tvarového předlisku ajeho slinutím při teplotách 1750 až 1950 °C. Wolframkarbidové filtry se připravují z výchozího práškového WC, který se při interakci s plazmatem současně chemicky rozkládá na W2C a C, tento uhlík potom při průletu vzduchovou atmosférou vytváří ochrannou atmosféru CO, která zabrání následné nežádoucí oxidaci karbidu wolframu. Část W2C se dále rozkládá až na elementární wolfram. Produktem sferoidizace WC v plazmatu je pak homogenní směs, kdy každá jednotlivá sferoidní částice je tvořena slitinou W+W2C, v případě nedokonale provedené sferoidizace ještě zbytkovým WC.
Výhodou tohoto druhého postupu je vysoká tvrdost vytvořených kuliček homogenní dvoufázové směsi W+W2C, případně W+W2C+WC, která umožní při lisování předlisků docílit dokonalejšího rovnoměrného rozložení pórů, neboť při lisování předlisku nedochází k tak významné deformaci jednotlivých kuliček, jako v případě lisování filtrů z kuliček z měkčích materiálů.
- 1 CZ 304629 B6
Příklady provedení
Příklad 1
Práškový wolfram granulometrické třídy 40 až 63 pm byl v množství 20 kg/h pomocí nosného plynu dusíku o přetlaku 150 kPa vnášen do proudu vodou stabilizovaného plazmatu, generovaného v plazmatronu WSP s příkonem 160 kW. Ve vzdálenosti 50 cm od ústí trysky plazmatu byla umístěna sběrná nádoba s kapalným dusíkem, do které byly letící roztavené částice wolframu zachycovány. Získaný sferoidní wolframový prášek byl znovu vytříděn na sítech 36 až 40 pm a získaný podíl zpracován na wolframový filtr ve tvaru kruhové destičky. K vytvoření polotovaru byla použita válcová forma vnitřního průměru 15 a 25 mm, výška násypu před lisováním byla 3 až 5 mm. Sférické práškové částice byly před nasypáním do lisovací formy namočeny do pojivové suspenze 6 % akrylátu AC 112 v etanolu. Lisovací tlak byl 100 MPa. Výlisky byly slinovány v peci pod argonovou ochrannou atmosférou při teplotě 1750 °C. Získané filtry ve tvaru slinutých kruhových destiček byly testovány měřením permeability, mikrotvrdosti a modulu pružnosti. Distribuce pórů byla měřena Hg-porozimetrickou metodou, velikost průměru pórů byla 6500 až 6900 nm, celková pórovitost filtrů byla 40 až 45 obj. %.
Příklad 2
Karbid wolframu výchozí zrnitosti 20 až 40 pm byl v množství 24 kg/h pomocí nosného plynu dusíku o přetlaku 150 kPa vnášen do proudu vodou stabilizovaného plazmatu, generovaného v plazmatronu WSP s příkonem 160 kW. Ve vzdálenosti 60 cm od ústí trysky plazmatu byla umístěna sběrná nádoba s kapalným dusíkem, do které byly letící roztavené částice zachycovány. Získaný sferoidní prášek byl vytříděn na sítech a získány podíly -20 pm, 20 až 36 pm, +36 pm. Rentgenostruktumí analýzou bylo zjištěno, že prášky velikosti pod 20 pm obsahují 20 + 5 % W2C a 80 ± 3 % W, prášky velikosti 20 až 36 pm obsahují 40 ± 3 % W2C a 60 ± 3 % W, hrubozmná sferoidní grakce nad 36 pm obsahuje 60 ± 3 % W2C, 40 ± 3 % W a 1 až 5 % WC.
Filtry z prášků jednotlivých granulometrických tříd byly připraveny volným nasypáním do válcové matrice aparatury typu BELT vnitřního průměru 15 mm a po stlačení pístem zahřívány průchodem elektrického proudu na teplotu 1950 °C.
Získané filtry ve tvaru slinutých kruhových destiček byly testovány měřením permeability, mikrotvrdosti a modulu pružnosti. Pórovitost filtru připraveného z nejhrubší frakce (+36 pm) byla 8 obj. %.
Průmyslová využitelnost
Kovové filtry z wolframu a karbidu wolframu lze využít v metalurgii k filtraci kovů, slitin nebo dalších látek s bodem tání do 2500 °C. Dále je možno je impregnovat termoemisními materiály při výrobě výkonové elektrony nebo materiálů pro jadernou a fúzní energetiku.
Claims (3)
1. Způsob přípravy wolframových nebo wolframkarbidových filtrů k filtracím za vysokých teplot, vyznačující se tím, že práškový wolfram nebo karbid wolframu se sferoidizuje tak, že se za pomoci inertního plynu přivádí do proudu plazmatu o teplotě od 25 000 do 30 000 K rychlostí vstřikování nejvíce 24 kg za hodinu a poté se sferoidizovaný materiál slinuje při teplotách 1750 až 1950 °C.
2. Způsob přípravy podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako inertní plyn pro přívod práškového wolframu nebo karbidu wolframu použije dusík.
3. Způsob přípravy podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se do proudu plazmatu přivádí prášek karbidu wolframu o granulometrii menší než 20 pm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2006-408A CZ304629B6 (cs) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Způsob přípravy wolframových a wolframkarbidových filtrů k filtracím za vysokých teplot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2006-408A CZ304629B6 (cs) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Způsob přípravy wolframových a wolframkarbidových filtrů k filtracím za vysokých teplot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2006408A3 CZ2006408A3 (cs) | 2008-01-02 |
CZ304629B6 true CZ304629B6 (cs) | 2014-08-13 |
Family
ID=38858874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2006-408A CZ304629B6 (cs) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Způsob přípravy wolframových a wolframkarbidových filtrů k filtracím za vysokých teplot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ304629B6 (cs) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110052616A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-07-26 | 湖南伊澍智能制造有限公司 | 一种3d打印合金粉末及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3258817A (en) * | 1962-11-15 | 1966-07-05 | Exxon Production Research Co | Method of preparing composite hard metal material with metallic binder |
CH631635A5 (en) * | 1978-01-26 | 1982-08-31 | Castolin Sa | Process for preparing a powder |
CS255919B1 (cs) * | 1986-04-01 | 1988-03-15 | Miloslav Grunt | Způsob výrobr práškového wolframu |
US4981512A (en) * | 1990-07-27 | 1991-01-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Methods are producing composite materials of metal matrix containing tungsten grain |
CZ168795A3 (en) * | 1994-08-15 | 1996-03-13 | Iscar Ltd | Sinterable powder mixture and a sintered carbide material based on tungsten produced thereof |
EP1066899A2 (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-10 | Hitachi Metals, Ltd. | Sputtering target, method of making same, and high-melting metal powder material |
US20020102400A1 (en) * | 1999-11-29 | 2002-08-01 | Vladimir Gorokhovsky | Composite vapour deposited coatings and process therefor |
JP2005336617A (ja) * | 2005-05-30 | 2005-12-08 | Hitachi Metals Ltd | スパッタリング用ターゲット及びその製造方法ならびに高融点金属粉末材料 |
-
2006
- 2006-06-22 CZ CZ2006-408A patent/CZ304629B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3258817A (en) * | 1962-11-15 | 1966-07-05 | Exxon Production Research Co | Method of preparing composite hard metal material with metallic binder |
CH631635A5 (en) * | 1978-01-26 | 1982-08-31 | Castolin Sa | Process for preparing a powder |
CS255919B1 (cs) * | 1986-04-01 | 1988-03-15 | Miloslav Grunt | Způsob výrobr práškového wolframu |
US4981512A (en) * | 1990-07-27 | 1991-01-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Methods are producing composite materials of metal matrix containing tungsten grain |
CZ168795A3 (en) * | 1994-08-15 | 1996-03-13 | Iscar Ltd | Sinterable powder mixture and a sintered carbide material based on tungsten produced thereof |
EP1066899A2 (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-10 | Hitachi Metals, Ltd. | Sputtering target, method of making same, and high-melting metal powder material |
US20020102400A1 (en) * | 1999-11-29 | 2002-08-01 | Vladimir Gorokhovsky | Composite vapour deposited coatings and process therefor |
JP2005336617A (ja) * | 2005-05-30 | 2005-12-08 | Hitachi Metals Ltd | スパッタリング用ターゲット及びその製造方法ならびに高融点金属粉末材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2006408A3 (cs) | 2008-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Singh et al. | Additive manufacturing of 17–4 PH steel using metal injection molding feedstock: Analysis of 3D extrusion printing, debinding and sintering | |
Colombo et al. | Highly porous metals and ceramics | |
US8916091B2 (en) | Method for producing semi-finished products from NiTi shape memory alloys | |
Salvo et al. | Processing and structures of solids foams | |
JP2006503188A (ja) | ニアネットシェイプ金属−および/または−セラミック部材の製造方法 | |
JP2019502823A (ja) | 超硬合金材料の製造方法 | |
US5024695A (en) | Fine hollow particles of metals and metal alloys and their production | |
AU617101B2 (en) | Hot filter media | |
CZ304629B6 (cs) | Způsob přípravy wolframových a wolframkarbidových filtrů k filtracím za vysokých teplot | |
JP3566637B2 (ja) | 焼結チタンフィルタの製造方法 | |
US20040146424A1 (en) | Production of component parts by metal injection moulding (mim) | |
WO2017068153A1 (en) | A process of manufacturing cermet or cemeted carbide component | |
SE447126B (sv) | Format foremal omfattande ett skelett av icke svarsmelta metallpartiklar och en infiltrerad kontinuerlig metallfas samt sett att framstella detta | |
Guo et al. | Novel polymer–metal based method for open cell metal foams production | |
RU2582166C1 (ru) | Способ изготовления спеченных заготовок из тяжелых сплавов на основе вольфрама | |
JP3761551B2 (ja) | 焼結チタンフィルタ | |
RU2765044C1 (ru) | Способ получения пористых и проницаемых заготовок кольцевой формы из сверхупругого сплава системы титан-цирконий-ниобий | |
RU2320456C2 (ru) | Способ получения пористого наноструктурного никеля | |
JPH06134566A (ja) | 金属基複合材料の製造法 | |
Zhou et al. | Fabrication of Functionally Gradient Cemented Carbide with Ultrafine Grains | |
JP2006052451A (ja) | 強磁性体製ポーラス金属部材の製造方法 | |
RU2690764C1 (ru) | Способ получения пористого изделия из урана | |
AU2019100947A4 (en) | Method of 3D printing mould and 3Cr5MoSiV1 mould steel powder | |
SU1044432A1 (ru) | Способ изготовлени пористых спеченных изделий из титана | |
Anderson et al. | Gas atomized Er3Ni powder for cryocooler applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20160622 |