RU2549850C2 - Устройство для получения неорганических материалов - Google Patents
Устройство для получения неорганических материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549850C2 RU2549850C2 RU2013106957/05A RU2013106957A RU2549850C2 RU 2549850 C2 RU2549850 C2 RU 2549850C2 RU 2013106957/05 A RU2013106957/05 A RU 2013106957/05A RU 2013106957 A RU2013106957 A RU 2013106957A RU 2549850 C2 RU2549850 C2 RU 2549850C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- source
- chamber
- working chamber
- cavity
- materials
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для получения неорганических материалов. Устройство содержит рабочую камеру 1, включающую источник высокотемпературной ионизированной среды 2 и источник инертного газа 4, корпус которой имеет систему охлаждения в виде рубашки 8, заполненной хладагентом, полость камеры 1 сообщена с контейнером 3 исходного неорганического порошкообразного материала - кремния или углерода, рабочая камера 1 оснащена вакуум-установкой 5, а в полости камеры 1 размещен теплообменник 9 для аккумулирования перерабатываемого исходного материала, соединенный с источником теплообменной среды и закрепленный на одной из сторон рабочей камеры 1, соединенной с корпусом посредством шарнира 10. Техническим результатом изобретения является получение материалов, обладающих незначительным энергопотреблением при переработке исходного компонента и высокой стойкостью к агрессивным средам. 1 ил.
Description
Предложенное изобретение относится к процессам получения новых материалов и касается технических средств для производства таких материалов.
Известны устройства для получения материалов и композиций на основе органических и минеральных компонентов, содержащие корпус, рабочую камеру, систему охлаждения, термогенератор, магистрали подачи исходных компонентов и отвода полученного продукта [RU 90062, B01J 20/00, 2009; RU 92654, С01В 31/02, 2009; RU 2270802, С01В 31/00, 2005].
Характерными существенными недостатками отмеченных аналогов являются: низкая производительность и незначительная эффективность ввиду несовершенства конструкции рабочей камеры и комплектующих агрегатов, не позволяющих вести получение принципиально новых материалов и композиций на их основе. Наиболее близким по сущности является технологический комплекс для получения фуллерена и производства фуллеренсодержащего материала (патент RU48529U, опубликовано: 27.10.2005), содержащий корпус в виде полой емкости, в котором размещена камера возгонки исходного углеродсодержащего материала, имеющая магистрали подачи исходного материала и инертного газа, силовой разрядный узел с парой электродов, соединенных с полюсами источника тока, магистраль отвода продукта переработки материала, устройство для подачи хладагента, отличающийся тем, что комплекс дополнительно снабжен парами электродов, все электроды установлены под углом к продольной оси корпуса, противоположно ориентированные электроды соединены с одним полюсом источника тока, а ориентированные к ним под углом другие электроды соединены с другим полюсом источника тока, камера возгонки оснащена вырезанными в нее по касательной к стенке патрубками для подачи вихревого потока инертного газа, а также оснащена бункером, заполненным пылевидным исходным материалом, и бункером для подачи аэрозольной фазы исходного материала в магистраль инертного газа, при этом магистраль отвода продукта переработки материала соединена с полостью электромагнитопневмоциклона, имеющего патрубки для отвода фракций фуллеренсодержащего материала на фильтры и на упаковку.
Техническим результатом заявляемого устройства для получения композиций на основе органических и минеральных компонентов является расширение технологических возможностей аппаратов, предназначенных для тепловой переработки минеральных материалов с их техническим совершенствованием, дающим возможность производства материалов, обладающих спектром таких свойств, как: незначительное энергопотребление при переработке исходного компонента, высокая стойкость к агрессивным средам, эффективность при получении композиции с другими материалами.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлено устройство для получения неорганических материалов, содержащее рабочую камеру, включающий источник высокотемпературной ионизированной среды и источник инертного газа, корпус которой имеет систему охлаждения в виде рубашки, заполненный хладагентом, полость камеры сообщена с контейнером исходного неорганического порошкообразного материала - кремния или углерода, отличающееся тем, что рабочая камера оснащена вакуум-установкой, а в полости камеры размещен теплообменник для аккумулирования перерабатываемого исходного материала, соединенный с источником теплообменной среды и закрепленный на одной из сторон рабочей камеры, соединенной с корпусом посредством шарнира.
Изобретение поясняется чертежом (см. Фиг.).
Устройство для получения композиций на основе органических и минеральных компонентов выполнено в виде рабочей камеры 1, оснащенной источником 2 высокотемпературной ионизированной среды и соединенной с контейнером 3, заполненным порошкообразным кремнием; камера также сообщена с баллоном 4 инертного газа, например аргона, ксенона, криптона, а также соединена с вытяжной вакуум-установкой 5. Полость камеры соединена патрубком 6 с емкостью 7 для аккумулирования получаемой композиции, которую хранят в среде инертного газа или направляют на технологическое использование в качестве материала, напыляемого на различные поверхности: лопатки турбин, резцов, кислотостойкие изделия. Корпус рабочей камеры 1 имеет рубашку 8, заполненную хладагентом, по полости камеры размещен теплообменник 9, закрепленный с помощью шарнира 10 и замка 11 на нижней стороне камеры. Степень чистоты и качество получаемого материала проверяют экспресс-методом с помощью имеющейся аппаратуры анализа, например, с помощью тонкослойной хроматографии. Этот материал также может быть эффективно использован для получения различных композиций.
Работа устройства для получения композиций на основе органических и минеральных компонентов осуществляется следующим образом.
В рубашку 8 и в теплообменник 9 подают хладагент; полость камеры вакуумируют; включают источники 2 высокотемпературной ионизированной среды; из контейнера 3 подают порошкообразный кремний, осуществляют его тепловую переработку, пары кремния аккумулируют на теплообменнике 9, получая новый материал с требуемыми свойствами. Часть материала отводят по патрубку 6 в емкость 7. Материал, осевший на теплообменнике 9, удаляют с него, открыв замок 11 и, поворотом вокруг шарнира 10, освобождают теплообменник из полости камеры 1.
Таким образом, разработанное устройство в комплексе позволяет решить одну из важных задач в технологии получения материалов и композиций на основе органических и минеральных компонентов.
Возможность производства материалов, обладающих спектром таких свойств, как незначительное энергопотребление при переработке исходного компонента, высокая стойкость к агрессивным средам, эффективность при получении композиции с другими материалами, достигается за счет того, что используемый контейнер, соединенный с рабочей камерой, позволяет при его заполнении легко изменять химический состав порошка, его фракции и дисперсность; например, использовать смесь порошков углерода и кремния и/или их соединений и изотопов для получения различных вариантов новых материалов, а также тем, что в устройстве использован источник высокотемпературной ионизированной среды.
Использование высокотемпературной ионизированной среды (то есть, высокотемпературной плазмы), состоящей из ионизированных молекул инертного газа и паров порошка (например, кремния, углерода и/или иных компонент, обладающих высокой стойкостью к агрессивным средам) при вариации ее параметров (например, температуры в камере, давлении паров, состава инертного газа/газов, состава паров порошка, величины и структуры внешнего электрического и магнитного полей и т.д.) обеспечивает возможность и создает условия разнообразного соединения атомов кремния, углерода и иных материалов, например, в цепочечные структуры, кольцевые структуры, сферические структуры и т.д. между собой, образуя новые химические соединения, которые принципиально невозможно получить иными способами. Использование же инертного газа для создания высокотемпературной ионизированной среды с парами исходных порошков исходя из особенностей строения молекул инертных газов, связанных, в том числе, с полным заполнением валентными электронами их внешних электронных оболочек, не требует высоких значений напряжения и тока для создания и поддержания газового разряда, то есть большого энергопотребления.
Claims (1)
- Устройство для получения неорганических материалов, содержащее рабочую камеру, включающую источник высокотемпературной ионизированной среды и источник инертного газа, корпус которой имеет систему охлаждения в виде рубашки, заполненной хладагентом, полость камеры сообщена с контейнером исходного неорганического порошкообразного материала - кремния или углерода, отличающееся тем, что рабочая камера оснащена вакуум-установкой, а в полости камеры размещен теплообменник для аккумулирования перерабатываемого исходного материала, соединенный с источником теплообменной среды и закрепленный на одной из сторон рабочей камеры, соединенной с корпусом посредством шарнира.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013106957/05A RU2549850C2 (ru) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Устройство для получения неорганических материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013106957/05A RU2549850C2 (ru) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Устройство для получения неорганических материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013106957A RU2013106957A (ru) | 2014-08-27 |
RU2549850C2 true RU2549850C2 (ru) | 2015-04-27 |
Family
ID=51455906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013106957/05A RU2549850C2 (ru) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Устройство для получения неорганических материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2549850C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994004461A1 (en) * | 1992-08-14 | 1994-03-03 | Materials And Electrochemical Research Corporation | Methods and apparati for producing fullerenes |
RU48529U1 (ru) * | 2005-06-06 | 2005-10-27 | Плугин Александр Илларионович | Технологический комплекс для получения фуллерена и фуллеренсодержащего материала |
EP1328472B1 (en) * | 2000-10-06 | 2010-09-01 | Materials And Electrochemical Research Corporation | Double-walled carbon nanotubes and methods for production and application |
-
2013
- 2013-02-19 RU RU2013106957/05A patent/RU2549850C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994004461A1 (en) * | 1992-08-14 | 1994-03-03 | Materials And Electrochemical Research Corporation | Methods and apparati for producing fullerenes |
EP1328472B1 (en) * | 2000-10-06 | 2010-09-01 | Materials And Electrochemical Research Corporation | Double-walled carbon nanotubes and methods for production and application |
RU48529U1 (ru) * | 2005-06-06 | 2005-10-27 | Плугин Александр Илларионович | Технологический комплекс для получения фуллерена и фуллеренсодержащего материала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013106957A (ru) | 2014-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7290242B2 (ja) | 炭素素材の製造装置 | |
JP2017523121A (ja) | グラフェンを含む黒鉛生成物のプラズマ合成のための装置および方法 | |
CN100438965C (zh) | 粉末材料的合成、分离和纯化方法 | |
CN103482623B (zh) | 一种用直流电弧法制备纳米金刚石的方法 | |
RU2455061C2 (ru) | Способ получения нанодисперсных порошков в плазме свч-разряда и устройство для его осуществления | |
RU2406592C2 (ru) | Способ и установка для получения нанопорошков с использованием трансформаторного плазмотрона | |
WO2012067546A2 (en) | Device for producing of fullerene-containing soot | |
Gulyaev | Production and modification of hollow powders in plasma under controlled pressure | |
Zhu et al. | Study on behaviors of tungsten powders in radio frequency thermal plasma | |
Pagura et al. | Large scale and low cost production of pristine and oxidized single wall carbon nanohorns as material for hydrogen storage | |
JP2017109905A (ja) | バイオマスカーボン製造システム | |
Omurzak et al. | Synthesis method of nanomaterials by pulsed plasma in liquid | |
Kim et al. | Synthesis of single-walled carbon nanotubes by induction thermal plasma | |
TW201021902A (en) | System for eliminating waste gases by making use of plasmas at low and atmospheric pressure | |
RU2549850C2 (ru) | Устройство для получения неорганических материалов | |
CN108686596A (zh) | 微粒制造装置以及微粒制造方法 | |
US20150239740A1 (en) | Method for fabricating porous carbon material | |
Byeon et al. | Ambient spark generation to synthesize carbon-encapsulated metal nanoparticles in continuous aerosol manner | |
JP5759828B2 (ja) | 原料粉末回収システム | |
JP7142241B2 (ja) | 微粒子製造装置及び微粒子製造方法 | |
WO2011050437A1 (en) | Carbon, nitrogen and oxygen separator and method of use thereof | |
US10023467B2 (en) | Method for manufacturing a nanocarbon material | |
CN113603093A (zh) | 微硅粉制备方法及设备 | |
CN109396456B (zh) | 一种球形钨粉末的制备装置及方法 | |
RU48529U1 (ru) | Технологический комплекс для получения фуллерена и фуллеренсодержащего материала |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20140813 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20141120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170220 |