RU2010140724A

RU2010140724A - Способ получения нанодисперсных порошков в плазме свч разряда и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2010140724A
Application number: RU2010140724/05A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Юрьевич Григорьев (RU); Геннадий Юрьевич Григорьев; Михаил Валентинович Ковальчук (RU); Михаил Валентинович Ковальчук; Борис Борисович Чайванов (RU); Борис Борисович Чайванов; Алексей Сергеевич Майоров (RU); Алексей Сергеевич Майоров; Юрий Николаевич Туманов (RU); Юрий Николаевич Туманов
Original assignee: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР "Курчатовский институт" (RU); Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт"
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2012-04-20
Also published as: RU2455061C2

Abstract

1. Способ получения нанодисперсных порошков в плазме СВЧ разряда, включающий введение исходных реагентов в реакционную камеру, получение целевого продукта в плазме СВЧ разряда, охлаждение целевого продукта и его выделение через фильтр, отличающийся тем, что в качестве исходных реагентов вводят смесь легирующих металлов в газообразном состоянии, водород и летучие фториды металлов, восстанавливают металлы или их смеси вместе с легирующими металлами до образования целевого продукта требуемого химического и фазового состава, охлаждают полученную газовую смесь путем пропускания последней через газодинамическое сопло, конденсируя при этом нанодисперсные частицы порошка, фильтруют образовавшийся двухфазный поток через металлокерамический фильтр с анизотропной структурой, работающий в ситовом режиме, удаляют из фильтра нанодисперсные частицы порошка, в дискретно-непрерывном режиме и направляют их в сборник порошка, при этом отводят из фильтра фторид водорода. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединений легирующих металлов выбраны их летучие фториды. ! 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что легирующие металлы в газообразном состоянии, ! водород и летучие фториды металлов смешивают в заданном соотношении до введения их в реакционную камеру. ! 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревают летучие фториды металлов до температуры близкой к температуре кипения. ! 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве летучего фторида металла используют гексафторид вольфрама, нагретый до 18°С. ! 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаляют из фильтра нанодисперсные частицы порошка путем периодической

Claims

1. Способ получения нанодисперсных порошков в плазме СВЧ разряда, включающий введение исходных реагентов в реакционную камеру, получение целевого продукта в плазме СВЧ разряда, охлаждение целевого продукта и его выделение через фильтр, отличающийся тем, что в качестве исходных реагентов вводят смесь легирующих металлов в газообразном состоянии, водород и летучие фториды металлов, восстанавливают металлы или их смеси вместе с легирующими металлами до образования целевого продукта требуемого химического и фазового состава, охлаждают полученную газовую смесь путем пропускания последней через газодинамическое сопло, конденсируя при этом нанодисперсные частицы порошка, фильтруют образовавшийся двухфазный поток через металлокерамический фильтр с анизотропной структурой, работающий в ситовом режиме, удаляют из фильтра нанодисперсные частицы порошка, в дискретно-непрерывном режиме и направляют их в сборник порошка, при этом отводят из фильтра фторид водорода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединений легирующих металлов выбраны их летучие фториды.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что легирующие металлы в газообразном состоянии,

водород и летучие фториды металлов смешивают в заданном соотношении до введения их в реакционную камеру.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревают летучие фториды металлов до температуры близкой к температуре кипения.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве летучего фторида металла используют гексафторид вольфрама, нагретый до 18°С.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаляют из фильтра нанодисперсные частицы порошка путем периодической подачи газа в верхнюю часть фильтра.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что улавливают газообразный фторид водорода, пропуская его через сорбционную колонну, заполненную гранулированным фторидом натрия при температуре ~100°С.

8. Устройство для получения нанодисперсных порошков в плазме СВЧ разряда, которое включает технологически связанные между собой узел ввода исходных реагентов, микроволновой генератор, реакционную камеру микроволнового плазменного реактора, охлаждающее устройство, фильтр, сборник порошка, отличающееся тем, что микроволновые генераторы соединены с внутренним объемом микроволнового плазменного реактора через волноводы и диэлектрические вставки, охлаждающее устройство выполнено в виде газодинамического сопла, фильтр выполнен в виде металлокерамического фильтра с анизотропной структурой, соединенного с баллоном, заполненным сжатым газом.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что на корпусе микроволнового плазменного реактора установлены две коаксиальные оболочки, внутренняя - для воздушного охлаждения, и наружная - для водяного охлаждения.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что узел ввода исходных реагентов представляет собой смеситель легирующих металлов в газообразном состоянии, водорода и летучих фторидов металлов, соединенного через инжектор с микроволновым плазменным реактором.

11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что газодинамическое сопло представляет собой сопло Лаваля.

12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что металлокерамический фильтр соединен с сорбционной колонной для улавливания фторида водорода.