RU2080213C1 - Способ получения порошкового аморфного материала - Google Patents
Способ получения порошкового аморфного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2080213C1 RU2080213C1 RU95108608A RU95108608A RU2080213C1 RU 2080213 C1 RU2080213 C1 RU 2080213C1 RU 95108608 A RU95108608 A RU 95108608A RU 95108608 A RU95108608 A RU 95108608A RU 2080213 C1 RU2080213 C1 RU 2080213C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- supersonic
- cooling
- vapor
- mixture
- stream
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению некристаллических высокодисперсных порошков и покрытий металлов и их сплавов. Использование изобретения обеспечивает при сохранении высокой производительности повышение качества целевого продукта, а именно отсутствие в нем включений кристаллической фазы и примесей. Высокотемпературный газовый поток направляют вдоль поверхности образца исходного материала, затем осуществляют ускорение двухфазного потока до сверхзвуковых скоростей с последующим газодинамическим охлаждением потока при сверхзвуковом истечении его через сверхзвуковое сопло. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при получении ультрадисперсных порошков с аморфной структурой частиц.
Из предшествующего уровня техники известен способ получения порошковых аморфных материалов (Куницкий Ю. А. Коржик В. Н. и Борисов Ю. С. Некристаллические металлические материалы и покрытия в технике. Киев: Техника, 1988, с. 23 -25), включающий получение расплава материала порошка, диспергирование расплава и охлаждение капель в потоке газообразного или жидкого хладоагента. Диспергирование расплава осуществляется с помощью либо быстровращающегося диска, либо ультразвукового резонатора. Максимальная скорость охлаждения (106 K/c)была достигнута при использовании в качестве хладоагента газообразного гелия.
Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволяет получить ультрадисперсные порошки аморфных материалов, т. е. с размером частиц меньше 1 мкМ, что обусловлено возможностями используемых диспергаторов.
Известен также способ получения порошковых аморфных материалов, взятый в качестве прототипа (Быстрозакаленные металлические сплавы/ Под ред. С. Штиба и Г. Варлимонта, М. Металлургия, 1989, с. 214-215), включающий ионное травление подложки, ионно-плазменное распыление материала порошка (мишени) с последующей закалкой на поверхности охлаждаемой подложки.
Недостаток этого способа заключается в том, что он характеризуется низкой производительностью и низким качеством получаемого целевого продукта из-за наличия включений материала подложки в частицах порошка. Кроме того, известный способ предусматривает обязательное ионное травление поверхностей подложки, обеспечивающее образование плотных выступов небольшого размера.
Задача изобретения разработка способа получения ультрадисперсных порошковых аморфных материалов, характеризующихся высокой производительностью и отсутствием в целевом продукте включений кристаллической фазы и примесей.
Задача решена тем, что в способе получения порошковых аморфных материалов, включающем плазменное распыление исходного материала и быстрое охлаждение парогазовой смеси, согласно изобретению, перед охлаждением осуществляют ускорение нагретой парогазовой смеси до сверхзвуковых скоростей с последующим газодинамическим охлаждением ее при сверхзвуковом истечении смеси через сверхзуковое сопло.
Предпочтительно, чтобы истечение парогазовой смеси осуществляется через сверхзвуковое сопло с высотой критического сечения, равной 0,8 1,0 мм.
Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что частицы порошка не содержат включений ни кристаллической фазы исходного материала, ни примесей, поскольку процесс конденсации из паровой фазы осуществляется в объеме расширяющейся части сверхзвукового сопла, т.е. в отсутствии гетерогенной подложки и при высоких скоростях охлаждения 107 - 1010 K/c.
Кроме того, использование сверхзвуковых сопел с малой высотой критического сечения позволяет при М>2 обеспечить требуемые скорости охлаждения парогазовой фазы на отрезке длиной 1 2 см по потоку, что существенно снижает весогабаритные параметры устройства, реализующего предложенный способ.
Отсутствие необходимости в специальной подготовке подложек и снятия с них целевого продукта повышает производительность способа по сравнению и прототипом.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.
Устройство содержит патрубок 1 для подвода рабочего газа, генератор 2 плазмы, тигель 3 с исходным материалом, сверхзвуковое сопло 4, охлаждаемую камеру 5 с двойными стенками и патрубком 6, охлаждаемую подложку 7.
Способ получения порошковых аморфных материалов осуществляется следующим образом.
Рабочий газ (теплоноситель) подают через патрубок 1 в генератор 2 плазмы. Поток плазменного газообразного теплоносителя, обтекая тигель 3 с исходным материалом, нагревает его. В результате испарения исходного материала образуется однородная парогазовая смесь плазмообразующего рабочего газа и паров исходного материала, которая направляется в сверхзвуковое сопло 4. При этом происходит ускорение парогазовой смеси до сверхзвуковых скоростей. На расширяющемся участке сверхзвукового сопла 4 происходит расширение парогазовой смеси, сопровождающееся резким уменьшением ее температуры (газодинамическое охлаждение).
В результате быстрого охлаждения парогазовой смеси (107 - 1010 K/c) сначала начинается процесс конденсации паров исходного материала с образованием двухфазного потока, содержащего капли исходного материала размером 0,1 0,5 мкМ. Затем происходит отвердевание капель, причем достигнутые скорости охлаждения обеспечивают подавление кристаллизационных процессов и обеспечивают получение аморфного целевого продукта без включений кристаллической фазы. Для выделения целевого продукта используют фильтры или охлаждаемые подложки 7.
В предпочтительном варианте выполнения сверхзвуковое сопло имеет щелевидную форму с высотой критического сечения H 0,3 + 1 мм. В этом случае при скорости парогазового потока (М>2) происходит конденсация паров и отверждение частиц конденсата на отрезке длиной 1 2 см по потоку, что позволяет существенно уменьшить весогабаритные параметры устройства, реализующего предложенный способ.
Использование предлагаемого способа обеспечивает получение высококачественного аморфного материала с высокой производительностью.
Claims (2)
1. Способ получения порошкового аморфного материала, включающий плазменное распыление исходного материала и быстрое охлаждение парогазовой смеси, отличающийся тем, что перед охлаждением осуществляют ускорение нагретой парогазовой смеси до сверхзвуковых скоростей с последующим газодинамическим охлаждением ее при сверхзвуковом истечении смеси через сверхзвуковое сопло.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что истечение смеси осуществляют через сверхзвуковое сопло с высотой критического сечения 0,8 1,0 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95108608A RU2080213C1 (ru) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | Способ получения порошкового аморфного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95108608A RU2080213C1 (ru) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | Способ получения порошкового аморфного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95108608A RU95108608A (ru) | 1997-01-27 |
RU2080213C1 true RU2080213C1 (ru) | 1997-05-27 |
Family
ID=20168175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95108608A RU2080213C1 (ru) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | Способ получения порошкового аморфного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2080213C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623935C2 (ru) * | 2012-04-27 | 2017-06-29 | Риэктив Метал Партиклз Ас | Устройство и способ изготовления частиц |
-
1995
- 1995-05-26 RU RU95108608A patent/RU2080213C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Быстрозакаленные металлические сплавы / Под ред. С. Штиба и Г.Варлимонта.- М.: Металлургия, 1989, с.214 и 215. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623935C2 (ru) * | 2012-04-27 | 2017-06-29 | Риэктив Метал Партиклз Ас | Устройство и способ изготовления частиц |
US9833840B2 (en) | 2012-04-27 | 2017-12-05 | Reactive Metal Particles As | Apparatus and method for manufacturing particles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95108608A (ru) | 1997-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5707419A (en) | Method of production of metal and ceramic powders by plasma atomization | |
US4264641A (en) | Electrohydrodynamic spraying to produce ultrafine particles | |
US5266098A (en) | Production of charged uniformly sized metal droplets | |
US4484943A (en) | Method and apparatus for making a fine powder compound of a metal and another element | |
US4897282A (en) | Thin film coating process using an inductively coupled plasma | |
US4787935A (en) | Method for making centrifugally cooled powders | |
US4897111A (en) | Method for the manufacture of powders from molten materials | |
EP0128361B1 (en) | Device and method for making and collecting fine alloy powder | |
EP0127795B1 (en) | Device and method for making and collecting fine metallic powder | |
CN106925786B (zh) | 基于均匀金属液滴喷射的多粒径均匀球形粉体批量制备装置与方法 | |
US5340604A (en) | Method for manufacturing a composite vapor deposition film | |
CN102335743A (zh) | 一种超声喷射成形方法 | |
RU2080213C1 (ru) | Способ получения порошкового аморфного материала | |
US4869469A (en) | System for making centrifugally cooling metal powders | |
TWI603793B (zh) | 混合型霧化裝置 | |
GB2196956A (en) | Process and apparatus for the production of rapidly solidified powders of high melting point ceramics | |
JPS60224706A (ja) | 金属超微粒子の製造法 | |
CN114990541A (zh) | 高硬度材料涂层结构及其制备方法 | |
RU2643287C2 (ru) | Способ получения нанопорошка соединений и смесевых составов и устройство для его реализации | |
RU2092283C1 (ru) | Способ получения порошкового аморфного материала | |
US20090008842A1 (en) | Method and apparatus for producing metallic ultrafine particles | |
Armster et al. | Monosize droplet deposition as a means to investigate droplet behavior during spray deposition | |
JPS6283407A (ja) | 微細な金属粉末の製造方法 | |
JPH0472894B2 (ru) | ||
JPH0641618A (ja) | 活性金属粉末の連続製造方法およびその装置 |