RU2468892C1 - Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах - Google Patents
Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468892C1 RU2468892C1 RU2011138673/02A RU2011138673A RU2468892C1 RU 2468892 C1 RU2468892 C1 RU 2468892C1 RU 2011138673/02 A RU2011138673/02 A RU 2011138673/02A RU 2011138673 A RU2011138673 A RU 2011138673A RU 2468892 C1 RU2468892 C1 RU 2468892C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxalates
- thermal decomposition
- metal powders
- heated
- ceresin
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением. Водную суспензию оксалатов подвергают ультразвуковой обработке мощностью 0,15 Вт/см, частотой 22 кГц, в течение 10 минут с добавлением 3 мас.% диметилсульфоксида, отделяют оксалаты от воды и сушат при комнатной температуре. После чего оксалаты смешивают с предварительно нагретым до 90-95°С церезином и нагревают выше температуры разложения оксалатов до 280-350°С при атмосферном давлении. Нагреванию подвергают смеси оксалатов или их твердые растворы. Обеспечивается упрощение способа за счет проведения всех операций при атмосферном давлении, повышение безопасности способа и получение частиц ультрадисперсных размеров. 3 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к технологии получения ультрадисперсных порошков меди, никеля, кобальта, других металлов и сплавов, не образующих устойчивых карбидов, и может быть использовано в производстве ультрадисперсных порошков в наноиндустрии.
Известен способ получения ультрадисперсного порошка меди (патент РФ №2102190 С1, МПК6 B22F 9/24, опубл. 20.01.1998 г.), в котором проводят восстановление порошка оксида меди, полученного плазмохимическим путем, раствором, содержащим стехиометрическое количество гидразингидрата и 0,5-1,0 об.% глицерина при отношении массы порошка оксида меди к объему жидкой фазы 1:(7-9), охлаждение продуктов реакции, последующее отделение порошка меди от водного раствора, сушку порошка.
Недостатком способа являются сушка водной суспензии ультрадисперсного порошка меди, который при наличии воды и кислорода быстро окисляется, и большие технологические затраты: использование в способе в качестве исходного сырья оксида меди, полученного плазмохимическим путем, и ядовитого вещества - гидразингидрата.
Известен способ получения субмикронных порошков металлов в ванне с жидкостью (патент РФ №2247006 С1, МПК7 B22F 9/24, B22F 9/28, С22В 5/20, опубл. 27.02.2005 г.), заключающийся в получении эмульсии карбонилов металлов с додециловым спиртом или фторуглеродом, силиконовым маслом и альфатерпиниолом, во введении в ванну эмульсии и ее нагревание выше 120°С. Способ позволяет получать субмикронные порошки меди, никеля, кобальта и других металлов путем термического разложения их карбонилов.
Предлагаемый способ имеет ряд недостатков: в качестве металлсодержащей жидкости в способе используют карбонилы металлов, которые являются легколетучими ядовитыми жидкостями, и продукт их разложения оксид углерода (II) также является высокотоксичным веществом. Для реализации способа необходимо герметичное оборудование и специальные меры безопасности для персонала.
Задачей данного изобретения является упрощение способа за счет проведения всех операций по получению порошков металлов при атмосферном давлении, повышение безопасности способа и снижение размеров частиц до ультрадисперсного диапазона (менее 100 нм).
Согласно заявляемому способу получают труднорастворимые в воде оксалаты меди, никеля и кобальта или их смеси, обрабатывают ультразвуком (частота 22 кГц, мощность 0,15 Вт/см2) в течение 10 минут с добавлением 3 мас.% диметилсульфоксида, отделяют от воды и сушат при комнатной температуре. Порошкообразные оксалаты смешивают с предварительно нагретым церезином до 90-95°С, нагревают до температуры 280-350°С при атмосферном давлении. Полученные нанопорошки металлов отделяют от церезина и промывают растворителем (толуолом), сушат при комнатной температуре, проводят взвешивание и помещают в условно герметичную тару, а также проводят аттестацию полученных нанопорошков.
Для достижения цели предлагаемого изобретения водные суспензии оксалатов после их получения подвергают ультразвуковой обработке в течение 10 минут (частота 22 кГц, мощность 0,15 Вт/см2), в процессе которой микрокристаллы оксалатов измельчаются до размеров нанодисперсного диапазона. При этом для ускорения процесса измельчения в обрабатываемую суспензию добавляют 3 мас.% диметилсульфоксида, действие которого связано с эффектом Ребиндера, и облегчает диспергирование оксалатов. После обработки ультразвуком отделяют воду и осуществляют сушку оксалатов при комнатной температуре. В предварительно нагретый до 90-95°С церезин вводят порошок оксалата. Церезин является предельным углеводородом, который выполняет защитную функцию от окисления и не взаимодействует с выбранными металлами (медь, никель, кобальт), то есть является инертной средой. Суспензию оксалатов в церезине нагревают до 280-350°С, происходит разложение оксалатов и выделение оксида углерода (IV) и в небольших количествах оксида углерода (II) при атмосферном давлении.
Пример.
В термостойкий стакан (реактор) емкостью 1 л загружают 300 г церезина и 30 г оксалата меди (никеля, кобальта). Оксалаты синтезировали из растворов сульфатов этих металлов и оксалата аммония. Для уменьшения размеров кристаллов синтезируемых оксалатов их водную суспензию подвергают обработке ультразвуком в течение 10 минут (частота 22 кГц, мощность 0,15 Вт/см2). Для достижения равномерности нагрева суспензии оксалатов в церезине используют сушильный шкаф SNOL 67/350, нагрев ведут со скоростью 5°С в минуту, температуру контролируют с помощью термопары (хромель-алюмель). Для получения сплавов и смесей металлов проводят синтез оксалатов двух или более металлов путем совместного осаждения в виде оксалатов.
Согласно предварительно записанным термограммам разложение оксалата меди происходит в интервале температур 290-305°С (см. фиг.1); разложение оксалата никеля происходит при 320-350°С (см. фиг.2); разложение оксалата кобальта происходит при 280-300°С (см. фиг.3); разложение смеси оксалатов протекает в диапазоне 280-350°С.
После нагревания до соответствующей температуры разложения нагрев прекращают и охлаждают до 130°С. Стакан извлекают из сушильного шкафа, жидкий церезин отделяют путем декантации, затем порошки отмывают от остатков церезина методом декантации безводным растворителем (толуол). Отмытые порошки подвергают исследованию: фазовый состав определяют с помощью дифрактометра «Дифрей-401» и размер частиц с использованием электронной микроскопии «Jeol-840». Согласно полученным результатам установлено наличие в порошках только фаз металлов. Форма частиц неправильная, размеры не превышает 100 нм.
Claims (1)
- Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах, включающий получение их смеси, нагрев до температуры разложения их оксалатов с образованием частиц металлов, отличающийся тем, что водную суспензию оксалатов подвергают ультразвуковой обработке мощностью 0,15 Вт/см2, частотой 22 кГц, в течение 10 мин с добавлением 3 мас.% диметилсульфоксида, оксалаты отделяют от воды и сушат при комнатной температуре, смешивают с церезином, предварительно нагретым до 90-95°С, нагревают выше температуры разложения оксалатов до 280-350°С при атмосферном давлении, причем нагреванию подвергают смеси оксалатов или их твердые растворы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011138673/02A RU2468892C1 (ru) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011138673/02A RU2468892C1 (ru) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2468892C1 true RU2468892C1 (ru) | 2012-12-10 |
Family
ID=49255673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011138673/02A RU2468892C1 (ru) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2468892C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669803C1 (ru) * | 2018-05-23 | 2018-10-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0960675B1 (en) * | 1996-12-19 | 2004-09-29 | Tomoe Works Co., Ltd. | Ultrafine particles and process for the production thereof |
RU2247006C1 (ru) * | 2002-07-03 | 2005-02-27 | Инко Лимитед | Способ разложения для получения субмикронных частиц в ванне с жидкостью |
SU1432910A1 (ru) * | 1986-12-04 | 2005-07-10 | А.В. Люшинский | Способ получения ультрадисперсных металлических порошков и устройство для его осуществления |
US7087100B2 (en) * | 2001-01-31 | 2006-08-08 | General Electric Company | Preparation of nanosized copper and copper compounds |
EP2248797A1 (en) * | 2008-02-29 | 2010-11-10 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Fatty acid metal salt for forming ultrafine metal particle |
RU2410205C2 (ru) * | 2008-12-22 | 2011-01-27 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Способ получения ультрадисперсного порошка металла |
-
2011
- 2011-09-20 RU RU2011138673/02A patent/RU2468892C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1432910A1 (ru) * | 1986-12-04 | 2005-07-10 | А.В. Люшинский | Способ получения ультрадисперсных металлических порошков и устройство для его осуществления |
EP0960675B1 (en) * | 1996-12-19 | 2004-09-29 | Tomoe Works Co., Ltd. | Ultrafine particles and process for the production thereof |
US7087100B2 (en) * | 2001-01-31 | 2006-08-08 | General Electric Company | Preparation of nanosized copper and copper compounds |
RU2247006C1 (ru) * | 2002-07-03 | 2005-02-27 | Инко Лимитед | Способ разложения для получения субмикронных частиц в ванне с жидкостью |
EP2248797A1 (en) * | 2008-02-29 | 2010-11-10 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Fatty acid metal salt for forming ultrafine metal particle |
RU2410205C2 (ru) * | 2008-12-22 | 2011-01-27 | Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии наук | Способ получения ультрадисперсного порошка металла |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669803C1 (ru) * | 2018-05-23 | 2018-10-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sopousek et al. | Cu–Ni nanoalloy phase diagram–Prediction and experiment | |
US10130994B2 (en) | Production of substantially spherical metal powders | |
Hong et al. | Fabrication of W–20 wt% Cu composite nanopowder and sintered alloy with high thermal conductivity | |
Yadav et al. | Synthesis of nanocrystalline cerium oxide by high energy ball milling | |
Shivam et al. | Alloying behavior and thermal stability of mechanically alloyed nano AlCoCrFeNiTi high-entropy alloy | |
Gurmen et al. | Nanocrystalline spherical iron–nickel (Fe–Ni) alloy particles prepared by ultrasonic spray pyrolysis and hydrogen reduction (USP-HR) | |
JP5979394B2 (ja) | 球状ナノ粒子の製造方法 | |
Shah et al. | Preparation of copper (Cu) and copper oxide (Cu2O) nanoparticles under supercritical conditions | |
CN100485086C (zh) | 超临界水中碳纳米管上沉积二氧化铈的制备方法 | |
Kamal et al. | Synthesis of high purity tungsten nanoparticles from tungsten heavy alloy scrap by selective precipitation and reduction route | |
Majumdar et al. | A study on isothermal kinetics of thermal decomposition of cobalt oxalate to cobalt | |
EP2905095B1 (en) | Method and apparatus for producing core-shell type metal nanoparticles | |
Pinjari et al. | Intensification of synthesis of zirconium dioxide using ultrasound: effect of amplitude variation | |
CN104338935B (zh) | 一种简单快速制备纳米WC-Co复合粉的方法 | |
RU2552454C2 (ru) | СПОСОБ СИНТЕЗА МЕТАЛЛОУГЛЕРОДНОГО НАНОКОМПОЗИТА FeCo/C | |
JP6927687B2 (ja) | ナノダイヤモンド分散液製造方法およびナノダイヤモンド分散液 | |
JP5364948B2 (ja) | ナノ粒子分散アルカリ液体金属の製造方法 | |
RU2468892C1 (ru) | Способ получения ультрадисперсных порошков металлов термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах | |
JP2017202940A (ja) | ナノダイヤモンド製造方法 | |
Kamal et al. | Large scale synthesis of nanocrystalline tungsten powders through recycling of tungsten heavy alloy scrap | |
Nersisyan et al. | Combustion synthesis of nanostructured tungsten and its morphological study | |
Gande et al. | Continuous synthesis of copper nanoparticles using a polyol process in a milli-channel reactor | |
de la Parra-Arciniega et al. | Ionic liquid assisted sonochemical synthesis of NiS submicron particles | |
Shi et al. | Fabrication of BiInSn alloy powder via the combination of ultrasonic crushing with dispersants | |
Nersisyan et al. | Shape-controlled synthesis of titanium microparticles using calciothermic reduction concept |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130921 |