RU2681962C1 - Способ дегазации нанопорошка вольфрама - Google Patents
Способ дегазации нанопорошка вольфрама Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681962C1 RU2681962C1 RU2018119234A RU2018119234A RU2681962C1 RU 2681962 C1 RU2681962 C1 RU 2681962C1 RU 2018119234 A RU2018119234 A RU 2018119234A RU 2018119234 A RU2018119234 A RU 2018119234A RU 2681962 C1 RU2681962 C1 RU 2681962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- degassing
- tungsten
- sample
- nanopowder
- tungsten nanopowder
- Prior art date
Links
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- -1 titanium hydride Chemical compound 0.000 description 1
- 229910000048 titanium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к очистке нанопорошка вольфрама. Может быть использовано для удаления сорбированных газов и воды с поверхности и из объема порошка при ее подготовке к дальнейшему использованию в технологическом процессе. Дегазацию осуществляют облучением образца СВЧ-излучением в атмосфере воздуха импульсами длительностью от 5 до 3000 нс, длиной волны 10 см, частотой следования импульсов не более 50 Гц в течение не менее 1 минуты. Обеспечивается дегазация абсорбированных порошком молекул химических соединений. 1 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для удаления сорбированных газов и воды с поверхности и из объема нанопорошка вольфрама при подготовке порошка к дальнейшему использованию в технологическом процессе, например, при получении плотных прессованных или спеченных изделий.
Известен способ очистки порошка титана от примеси кислорода [RU 2494837 С1, МПК B22F 9/00 (2006.01), опубл. 10.10.2013], заключающийся в насыщении порошка титана водородом с получением порошкообразного гидрида титана и последующим удалением водорода в вакууме при температуре ниже температуры активного спекания порошка.
Сложностью реализации данного способа является необходимость использования водорода, что делает процесс пожаро- и взрывоопасным, учитывая процессы выделения кислорода из очищаемого порошка титана и его взаимодействия с водородом. Кроме того, особенностью способа является использование оборудования, работающего при высоком вакууме, что делает процесс длительным и трудоемким в обслуживании.
Известен способ десорбции-ионизации химических соединений [RU 2285253 С1, МПК G01N 27/62 (2006.01), опубл. 10.10.2006], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в быстром нагреве активного (сорбирующего) слоя электромагнитным излучением или потоком частиц, способствующим десорбции сорбированных ионов.
Особенностью способа является использование лазера и УФ-лампы в качестве источника электромагнитного ионизирующего излучения: вследствие малой площади сечения лазерного луча и малой глубины проникновения лазерного - излучения объемная дегазация материала этим способом низкоэффективна. Кроме того, в способе необходимо использовать подложки из полупроводника, графита или активированного угля, модифицированные химическими группами, являющимися донорами и/или акцепторами электронов.
Техническим результатом предложенного способа является дегазация нанопорошка вольфрама.
Способ дегазации нанопорошка вольфрама включает облучение образца импульсным СВЧ-излучением, которым облучают образец в атмосфере воздуха импульсами длительностью от 5 до 3000 нс, длиной волны 10 см, частотой следования импульсов не более 50 Гц в течение не менее 1 минуты.
Предлагаемый способ позволяет решить техническую проблему дегазации сорбированных нанопорошком вольфрама молекул химических соединений (Н2О, СО2, О2 и др.), и так же, как в прототипе, включает облучение образца электромагнитным излучением для обеспечения десорбции сорбированных химических соединений.
Способ обеспечивает дегазацию нанопорошка вольфрама путем десорбции имеющихся в необработанном нанопорошке вольфрама 4,2 мас.% молекул химических соединений вследствие быстрого кратковременного нагревания наночастиц вольфрама импульсным СВЧ-излучением.
В таблице 1 представлены результаты термогравиметрического анализа облученных образцов нанопорошка вольфрама.
На фиг. 1 представлена термограмма нанопорошка вольфрама, не подвергнутого дегазации.
На фиг. 2 представлена термограмма нанопорошка вольфрама после дегазации.
Использовали нанопорошок вольфрама, образцы которого навеской по 2 г помещали в кварцевые пробирки объемом 3 см3 и диаметром 10 мм2 с диэлектрической проницаемостью 3,8 и располагали в волноводе генератора СВЧ-излучения на основе магнетрона МИ456. Облучение образцов проводили в воздушной атмосфере СВЧ-излучением с длиной волны 10 см и плотностью мощности не более 8 кВт/см2, импульсами длительностью от 5 до 3000 нс с частотой следования не более 50 Гц в течение 1 минуты.
После облучения образцы нанопорошка вольфрама подвергали дифференциальному термическому анализу, используя термоанализатор SDT Q 600. Точность измерения температуры составляла 0,001°С, калориметрическая точность ±1,8%, масса навески ~8 мг, скорость нагрева 10°С/с, атмосфера - воздух.
Содержание сорбированных нанопорошком вольфрама газов до и после воздействия СВЧ-излучением определяли по величине уменьшения массы образца при нагревании до начала окисления нанопорошка вольфрама (до ~350°С). В качестве образца сравнения принимали образец необработанного нанопорошка вольфрама, содержащего 4,2 мас.% сорбированных химических соединений (фиг. 1).
На фиг. 2 в качестве примера реализации представлена термограмма нанопорошка вольфрама после облучения СВЧ-излучением с длительностью импульса 25 нс. Согласно термограмме, после воздействия СВЧ-излучения произошла десорбция химических соединений, что подтверждается неизменностью массы образца при нагревании в процессе термогравиметрического анализа до температуры начала окисления. Аналогичным образом определяли дегазацию нанопорошков вольфрама при облучении импульсами длительностью 5 и 3000 нс (таблица 1).
Claims (1)
- Способ дегазации нанопорошка вольфрама, включающий облучение образца электромагнитным излучением, отличающийся тем, что в качестве электромагнитного излучения используют импульсное СВЧ-излучение, которым облучают образец в атмосфере воздуха импульсами длительностью от 5 до 3000 нс, длиной волны 10 см, частотой следования импульсов не более 50 Гц в течение не менее 1 минуты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119234A RU2681962C1 (ru) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Способ дегазации нанопорошка вольфрама |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119234A RU2681962C1 (ru) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Способ дегазации нанопорошка вольфрама |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681962C1 true RU2681962C1 (ru) | 2019-03-14 |
Family
ID=65806113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119234A RU2681962C1 (ru) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Способ дегазации нанопорошка вольфрама |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681962C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU925551A1 (ru) * | 1980-09-16 | 1982-05-07 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Специальных Сталей,Сплавов И Ферросплавов | Устройство дл дегазации порошковых материалов |
| SU1785141A1 (ru) * | 1990-06-22 | 1995-06-09 | Всесоюзный институт легких сплавов | Способ получения порошков дисперсионно-упрочненных высоколегированных сплавов |
| WO2003033753A2 (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-24 | International Non-Toxic Composites Corp. | High density non-toxic composites comprising tungsten, another metal and polymer powder |
| RU2285253C1 (ru) * | 2005-12-28 | 2006-10-10 | Сергей Сергеевич Алимпиев | Способ десорбции-ионизации химических соединений |
| RU2477669C1 (ru) * | 2011-10-21 | 2013-03-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных сплавов в подвижном слое |
| RU2536021C1 (ru) * | 2013-08-21 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Установка для заполнения и герметизации капсул с металлическим порошком |
| US20170209922A1 (en) * | 2014-07-23 | 2017-07-27 | Hitachi, Ltd. | Alloy structure and method for producing alloy structure |
-
2018
- 2018-05-24 RU RU2018119234A patent/RU2681962C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU925551A1 (ru) * | 1980-09-16 | 1982-05-07 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Специальных Сталей,Сплавов И Ферросплавов | Устройство дл дегазации порошковых материалов |
| SU1785141A1 (ru) * | 1990-06-22 | 1995-06-09 | Всесоюзный институт легких сплавов | Способ получения порошков дисперсионно-упрочненных высоколегированных сплавов |
| WO2003033753A2 (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-24 | International Non-Toxic Composites Corp. | High density non-toxic composites comprising tungsten, another metal and polymer powder |
| RU2285253C1 (ru) * | 2005-12-28 | 2006-10-10 | Сергей Сергеевич Алимпиев | Способ десорбции-ионизации химических соединений |
| RU2477669C1 (ru) * | 2011-10-21 | 2013-03-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ вакуумной термической дегазации гранул жаропрочных сплавов в подвижном слое |
| RU2536021C1 (ru) * | 2013-08-21 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Установка для заполнения и герметизации капсул с металлическим порошком |
| US20170209922A1 (en) * | 2014-07-23 | 2017-07-27 | Hitachi, Ltd. | Alloy structure and method for producing alloy structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2681962C1 (ru) | Способ дегазации нанопорошка вольфрама | |
| Campbell | Specimen preparation in PIXE analysis | |
| Silipigni et al. | Physical investigations on the radiation damage of graphene oxide by IR pulsed laser | |
| Hesse et al. | Mass spectrométrie trace element analysis of calcium oxalate uroliths | |
| Czégény et al. | Microwave-assisted vapor-phase acid digestion of cellulose nitrate filters for elemental analysis of airborne dust samples | |
| US6080362A (en) | Porous solid remediation utilizing pulsed alternating current | |
| Fisenko et al. | On the carrier phase of the “planetary” noble gases: TEM, Raman, and stepped combustion data for acid‐resistant residues from the Saratov (L4) meteorite | |
| JP6400475B2 (ja) | 成分分析装置および成分分析方法 | |
| JPH0542101B2 (ru) | ||
| Bhowmick et al. | Carbon doping controlled thermoluminescent defect centers in nanoporous alumina for ion beam dosimetry | |
| Fedoroff et al. | Determination of carbon in metals by photon activation | |
| Gładyszewski | Alkali migration and desorption energies on polycrystalline tungsten at low coverages | |
| Nikitenkov et al. | Study of the Hydrogen-Metal Systems | |
| RU2358837C2 (ru) | Способ изготовления композиционного материала с объемной наноструктурой | |
| JP2014096307A (ja) | 不純物除去方法およびマイクロ波加熱装置 | |
| Nikitenkov et al. | Introduction of hydrogen into titanium by plasma methods | |
| Markin et al. | Effect of oxidation on thermal desorption of deuterium sorbed in graphite | |
| Bekov et al. | Laser resonant photo-ionization spectroscopy for trace analysis | |
| JP6703671B2 (ja) | 有機物分解処理用イオン生成装置及び有機物分解処理装置 | |
| Chernov et al. | Energy storage using palladium and titanium targets | |
| Grankin et al. | A luminescence characterization of adsorbed hydrogen atoms on plasma facing materials | |
| Fedorovich et al. | Interaction of low-energy protons with aluminum surface | |
| Engel et al. | Consolidation and performance gains in plasma-sintered printed nanoelectrodes | |
| Ivlev et al. | Modification of carbon nanotubes by an ion beam of argon | |
| US10514361B2 (en) | Tattletale ion-implanted nanoparticles |