RU2748155C1 - Способ получения активированного порошка металлического иридия - Google Patents

Способ получения активированного порошка металлического иридия Download PDF

Info

Publication number
RU2748155C1
RU2748155C1 RU2020135328A RU2020135328A RU2748155C1 RU 2748155 C1 RU2748155 C1 RU 2748155C1 RU 2020135328 A RU2020135328 A RU 2020135328A RU 2020135328 A RU2020135328 A RU 2020135328A RU 2748155 C1 RU2748155 C1 RU 2748155C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iridium
powder
grinding
inert filler
mill
Prior art date
Application number
RU2020135328A
Other languages
English (en)
Inventor
Денис Андреевич Банных
Михаил Алексеевич Голосов
Виктор Васильевич Лозанов
Наталия Ивановна Бакланова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (Ru)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (Ru) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (Ru)
Priority to RU2020135328A priority Critical patent/RU2748155C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2748155C1 publication Critical patent/RU2748155C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/0007
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к получению активированного порошка металлического иридия. Может использоваться в качестве компонента термостойких керамических изделий, высокотемпературных сплавов, катализаторов, реагента в тонком химическом синтезе. Исходный порошок иридия подвергают механохимической активации в шаровой планетарной мельнице с барабанами и мелющими шарами из карбида вольфрама в одну стадию в присутствии инертного наполнителя и дисперсионной жидкости в воздушной среде при ускорении мелющих тел 20-40 g в течение 4-6 часов. Обеспечивается повышение реакционной способности порошка. 3 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр., 3 ил.

Description

Изобретение относится к способу получения активированного порошка металлического иридия с повышенной реакционной способностью, который может быть использован в качестве компонента термостойких керамических изделий, для герметичного и прочного соединения деталей и узлов, изготовленных из керамических материалов, в единое изделие сложной геометрической формы, например, двигательную установку, работающую в области высоких температур. Изобретение обеспечивает значительное повышение выхода получаемых высокотемпературных керамических материалов и снижение температуры взаимодействия за счёт ускорения твердофазной химической реакции между малоразмерными частицами порошка иридия, обладающими значительными микронапряжениями, и второй твёрдой фазой.
Иридий относится к группе благородных металлов. Он имеет очень высокую температуру плавления (2447°С) и обладает исключительной химической инертностью по отношению к большинству реагентов даже при высоких температурах. По этой причине иридий является одним из перспективных металлов при создании сверхвысокотемпературных сплавов, керамических покрытий и композиционных материалов для термостойких изделий. Он используется как компонент сверхвысокотемпературного «клея» для интеграции отдельных керамических деталей в изделие сложной геометрической формы. Подобные изделия могут работать в агрессивной среде при высоких тепловых нагрузках и находят применение в качестве термостойкой системы теплозащиты поверхности летательных аппаратов, компонентов газотурбинных двигателей и ядерных реакторов. Существует и другая категория областей использования порошка иридия, в которой, как правило, используется небольшое количество иридия и других благородных металлов, часто, в сочетании с переходными металлами. Так, порошок иридия с повышенной реакционной способностью необходим при создании ювелирных сплавов, в тонком химическом синтезе, электрокатализе, медицине (в частности, для брахитерапии). Для использования иридия в качестве реагента требуется повысить его реакционную способность по отношению к другим компонентам. Реакционная способность иридия определяется рядом параметров, среди которых размер частиц иридия и дефектность его кристаллической решётки являются наиболее существенными.
Известен способ получения иридия с повышенной реакционной способностью путем термического разложения его летучих металлорганических предшественников [1. Химическое осаждение из газовой фазы иридия на карбиды гафния и тантала. В.В. Лозанов, И.Ю. Ильин, Н.Б. Морозова, С.В. Трубин, Н.И. Бакланова / Журн. Неорган. Химии. 2020, Т. 65, №11, С. 1570 - 1578]. Сначала проводят синтез предшественника [Ir(acac)(cod)] следующим образом: навеску бис (1,5-циклооктадиен)дииридий(I)дихлорида [Ir(cod)Cl]2 переносят в раствор диэтилового эфира и ацетилацетона. Затем в реакционную смесь добавляют 1 М KOH, через 10 мин - предварительно дегазированную воду до эквивалентного отношения с эфиром (1:1). Реакционную смесь перемешивают в течение 20 ч при комнатной температуре. Эфирный слой упаривают в вакууме, водный - отфильтровывают в потоке аргона. Образовавшийся осадок высушивают и промывают водой. Продукт экстрагируют в экстракторе Сокслета гексаном, затем сублимируют в вакууме при пониженном давлении и температуре 120°C. Выход продукта составляет 80%. Процесс разложения металлорганического соединения до образования иридия проводят при 600°С и давлении 1,3 кПа, в качестве газа носителя используют аргон, в качестве газа реагента - водород. Время осаждения составляет 120 - 180 минут. Размер полученных таким способом частиц составляет 200 - 300 нм, область когерентного рассеяния - 79 нм, а микроискажения - 0,10± 0,01% (Таблица 1). В описываемом методе активность иридия повышается в первую очередь за счет получения частиц иридия субмикронного размера. Недостатками описываемого способа является многостадийность, использование инертной атмосферы, необходимость использования пониженного давления, дороговизна и труднодоступность исходных реагентов, низкая производительность, длительность процесса.
Известен способ активации иридия и других благородных металлов - спутников платины - с помощью механического воздействия в планетарной мельнице «АИР-0,015М» [ 2. Е.А. Павлов, Э.В. Мальцев, А.А. Гущинский, Известия Самарского научного центра РАН, 2013, Т.15, №6(2)]. Порошки иридия, рутения или родия с размером частиц ~800 микрон (70% частиц принадлежит фракции с размерами частиц 100-300 мкм) подвергались помолу в «сухой» среде в планетарной мельнице, барабан и мелющие тела которой состоят из гранит-порфира. Соотношение массы загрузки к массе мелющих тел 1:35. Измельчение металлов происходило в первые 5 минут, при этом до 70% частиц измельченных металлов принадлежало фракции 30-70 мкм. Дальнейшее увеличение времени механической обработки до 30 минут не сопровождалось измельчением. Выщелачивание в царской водке порошков иридия, рутения и родия с максимальной для них степенью аморфизации показало частичный переход металлов в раствор, причем наиболее заметный для родия. Недостатком указанного способа является использование гранит-порфирного барабана и мелющих тел. Так как этот материал обладает твердостью близкой к твердости иридия, возможно загрязнение иридия компонентами порфирного гранита. Второй недостаток заключается в невозможности глубокого измельчения металлов - после 5-ти минутного механического воздействия в мельнице размеры частиц металлов не уменьшаются. Таким образом, вышеуказанным способом невозможно получить частицы иридия, родия и рутения с размерами, меньшими, чем 30 мкм. Третьим недостатком является невозможность измельчения порошка иридия в малых количествах.
Известен способ повышения реакционной способности порошка иридия с помощью перетирания его в агатовой ступке [4. V.V. Lozanov, N.I. Baklanova, N.V. Bulina, A.T. Titov. New Ablation-Resistant Material Candidate for Hypersonic Applications: Synthesis, Composition, and Oxidation Resistance of HfIr 3 ‑Based Solid Solution / ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, V. 10, P. 13062 - 13072]. Навеску исходного порошка иридия весом 100 - 150 мг помещают в агатовую ступку и перетирают с помощью агатового пестика не менее 10 минут. Размер частиц исходного порошка металлического иридия составляет D50 = 22 мкм. После перетирания размер частиц иридия по сравнению с исходным уменьшается незначительно (D50 = 17 мкм) и связан, в основном, с разрушением агрегатов. Микроискажения, ε, кристаллической структуры иридия, вносимые в ходе перетирания, определенные из данных рентгенофазового анализа, составляют ε (%) = 0,120 ± 0,002 (Таблица 1). Уменьшение размера частиц и усиление микронапряжений в кристаллической структуре иридия приводят к повышению его реакционной способности.
Таблица 1. Значения параметров кристаллических решеток (а), ОКР и микронапряжений (ε) различных порошков иридия
Тип порошка иридия а, нм ОКР, нм ε, %
исходный Ir 0,38399 Более 100 Нет
Полученный MOCVD методом 0,38393 79 0,10± 0,01
Перетертый в ступке 0,38397 66 0,122 ± 0,003
Было показано, что активированный в ступке иридий реагирует с твёрдым карбидом гафния быстрее, чем неактивированный таким способом порошок иридия. В реакции карбида гафния с иридием при 1600°С в случае использования крупнокристаллического неактивированного иридия выход конечного продукта HfIr3 составил 41%, с использованием активированного в ступке иридия - 55%. Таким образом, выход конечного продукта этой реакции, интерметаллида HfIr3, увеличился на 14%. Основными недостатками указанного способа являются непостоянное значение величины механического воздействия на иридий, небольшое значение механического воздействия, следствием чего являются небольшое уменьшение размера частиц иридия и небольшое значение микроискажений, возможность загрязнения иридия материалом ступки (SiO2 и другими оксидами). Как следствие, реакционная способность иридия увеличивается незначительно.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является способ получения тонкодисперсных металлических, легированных и композиционных порошков [3. Р. Шолль, Д. Фистер, К. Шпикер, Л.Н. Динх. Способ получения тонкодисперсных металлических, легированных и композиционных порошков / Патент РФ № 2367542, 2009, приоритет от 11.07.2003] со средним диаметром частиц D50, не превышающим 25 мкм, из исходного порошка с частицами большего среднего диаметра. Такой порошок состоит из металлов различной природы, причём его основу составляют железо, кобальт, никель. Второй составляющей композиции является переходный металл 4-6 группы, металлы кремний, германий, бериллий, золото, серебро, а также металлы платиновой группы (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt). Дополнительными компонентами могут быть магний и алюминий (третья составляющая), а также цирконий, гафний, иттрий и лантан (четвертая составляющая).
Согласно способу, частицы металла перерабатывают на стадии деформации в валковой дробилке, истирателе или высокоэнергетической мельнице в частицы пластинчатой формы, причём процесс осуществляют в инертной атмосфере. Затем проводят измельчающий размол в присутствии интенсификатора размола. Для этих целей используют парафин, металлический порошок, сульфиды или соли металлов. После чего проводят деагломерацию в ультразвуковом приборе в присутствии диспергаторов, например, изопропанола. Полученные таким способом порошки металлов имеют повышенную способность к спеканию, что говорит о том, что они подверглись активации.
Недостатками указанного способа является многостадийность, необходимость использования оборудования различного предназначения (например, для деформационного размола, для измельчающего размола и диспергирования), использование инертной среды, усложненная стадия очистки от интенсификатора помола (парафинов).
Задача, решаемая заявляемым техническим решением, заключается в создании нового, более эффективного способа повышения реакционной способности порошка металлического иридия.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в заявляемом способе получения активированного порошка металлического иридия, включающем механическую обработку исходного порошка иридия в высокоэнергетической мельнице, исходный порошок иридия подвергают одновременно, в одну стадию, деформации и механохимической активации в шаровой планетарной мельнице с барабанами и мелющими шарами из карбида вольфрама в присутствии инертного наполнителя и дисперсионной жидкости, обработку проводят в воздушной среде при ускорении мелющих тел 20-40 g в течение 4-6 часов.
Предпочтительно, в качестве инертного наполнителя используют растворимые в воде соли, предпочтительно, галогениды металлов 1 группы.
Предпочтительно, количество инертного наполнителя, используемого при обработке иридия в планетарной мельнице, варьируют от 5 до 20 % от внутреннего объёма барабана.
Предпочтительно, в качестве дисперсионной жидкости используют органические растворители, предпочтительно, алифатические спирты.
Существенными признаками предлагаемого способа являются:
- порошок иридия подвергают одновременно деформации и механохимической активации в шаровой планетарной мельнице;
- используют шаровую планетарную мельницу с барабанами и мелющими телами из карбида вольфрама;
- деформацию и механическую активацию проводят в присутствии инертного наполнителя и дисперсионной жидкости;
- обработку проводят в воздушной среде при ускорении мелющих тел 20-40 g в течение 4-6 часов.
Для механической обработки используют футеровку и шары из карбида вольфрама. Использование футеровки и мелющих шаров из других материалов, например, стали приводит к загрязнению продуктов железом и другими компонентами, так как твёрдость иридия по Виккерсу составляет 1760 МПа, что примерно в десять раз превышает твёрдость стали (179 МПа). Механическая обработка смеси проводится при ускорении мелющих тел 20-40 g и длительности 4-6 часов. Увеличение механической нагрузки выше 40 g на обрабатываемый материал энергетически нецелесообразно. Уменьшение механической нагрузки ниже 20 g приводит к недостаточной активации исходного порошка иридия, что вынуждает увеличивать время твердофазных реакций для получения продукта с высоким выходом. Длительность механического воздействия на обрабатываемый материал выше 6 часов энергетически нецелесообразно, а снижение длительности воздействия ниже 4 часов приводит к недостаточной активации порошка иридия.
Введение инертного наполнителя позволяет использовать предлагаемый способ для повышения реакционной способности малых количеств иридиевого порошка. Количество инертного наполнителя может варьироваться от 5% до 20% от внутреннего объёма барабана. В качестве инертного растворимого наполнителя могут выступать соли, растворимость которых в дисперсионной жидкости находится в пределах 0 - 1 г на 100 мл (при Т = 25°С) дисперсионной жидкости. Использование солей с более высокой растворимостью может привести к нарушению баланса между количеством порошка иридия, инертного наполнителя и дисперсионной жидкости во время помола, что нежелательно. Предпочтительно использовать галогениды металлов 1 группы.
В качестве дисперсионной жидкости могут выступать различные органические растворители, не взаимодействующие с материалами мелющих тел и стаканов, иридием и инертным наполнителем, например, алифатические спирты, алифатические углеводороды, ароматические спирты и углеводороды, галогенпроизводные углеводородов, спиртов, кетонов и эфиров, кетоны, эфиры, предпочтительно использовать алифатические спирты. В соответствии с рекомендациями компании Retsch, количество дисперсионной жидкости составляет 20% от внутреннего объема барабана.
Для дальнейшей отмывки иридия от инертного наполнителя (соли) используется дистиллированная вода. Количество дистиллированной воды, необходимой для отмывки, определяется растворимостью используемой соли в воде при данной температуре, и должно по меньшей мере в 3 раза превышать количество, рассчитанное для полного растворения массы инертного наполнителя в воде. Промывка порошка иридия дистиллированной водой производится до снижения концентрации наполнителя в воде 10-4 М и менее. Дальнейшее удаление влаги из порошка до постоянной массы порошка иридия осуществляется любыми средствами (микроволновой, индукционный, термический, ИК нагрев, ротационный испаритель.
Полученный таким способом порошок иридия имеет размеры частиц D50 = 7.37 мкм (фиг. 1), которые определены на анализаторе частиц Microsizer по ГОСТ Р 57923-2017. Исследование морфологии частиц порошка иридия, подвергнутого механической обработке в высокоэнергетической планетарной мельнице, показало, что они приобрели пластинчатую форму (фиг. 2 а, б), при этом кристаллическая решетка иридия характеризуется высокой степенью микроискажений (определены из данных рентгенофазового анализа, фиг. 3).
Фиг. 1. Гранулометрический состав порошка иридия до и после механической обработки.
Фиг 2. Морфология порошка иридия до (а) и после (б) механической обработки.
Фиг. 3. Рентгенограммы исходного, перетертого в ступке и механически обработанного иридия.
В предлагаемом способе повышение реакционной способности иридия осуществляется с помощью высокоэнергетического механического воздействия на него. Метод включает в себя следующие этапы: механическую обработку порошка крупнокристаллического иридия с инертным наполнителем и жидкой дисперсионной средой в планетарной шаровой мельнице с мелющими телами из WC. После помола из полученной смеси вымывается наполнитель, полученный порошок сушится на воздухе. В зависимости от поставленных задач предлагаемый способ позволяет получать чистый иридий с повышенной реакционной способностью не только в больших, но и в малых количествах путём добавления инертного разбавителя.
Поиск, проведённый по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна» по действующему законодательству.
Совокупность существенных отличительных признаков не известна из существующего уровня техники, позволяет решить поставленную задачу и сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
Примеры конкретного выполнения заявляемого способа.
Пример 1.
Берут навески исходного порошка иридия с размером частиц D50 = 22.03 мкм, хлорида калия и бутанола, как указано в Таблице 2, и помещают их в барабан планетарной мельницы Retsch - с барабаном и мелющими телами, изготовленными из карбида вольфрама WC. Смесь подвергают механической обработке в течение 4 часов. Затем суспензию выгружают из мельницы и помещают в химический стакан, доливают необходимое количество дистиллированной воды и активно перемешивают механической мешалкой для перевода хлорида калия в раствор. Далее раствор декантируют, процесс растворения и декантации повторяют 3 раза до отрицательной реакции на хлорид-ионы. После последней декантации порошок иридия сушат на воздухе в сушильном шкафу при температуре 110°С до постоянства массы. Размер частиц активированного таким образом порошка иридия составляет D50 = 7.37 мкм, а микроискажения - 0,716 ± 0,004%.
Таблица 2.
Параметры Значение
Мельница Retsch PM 100
Барабан WC, V = 50 мл
Мелющие тела WC, d = 3мм, количество 200 г
Объект механической обработки Порошок иридия (ОСЧ), D50 = 22,03 мкм, m = 157 г, V = 7 мл
Инертный наполнитель KCl, m = 6 г, V = 3 мл
Дисперсионная среда Бутанол, V = 10 мл
Ускорение мелющих тел 30 g
Время механической обработки 4 ч
Реакция активированного порошка иридия (размер частиц D50 = 7.37 мкм) с порошком карбида гафния HfC при температуре 1600°С в аргоне в течение 1 ч приводит к образованию интерметаллида HfIr3, выход которого составляет 80,2% от теоретического, в то время как выход интерметаллида HfIr3 в реакции исходного порошка иридия (размер частиц D50 = 22.03 мкм) в тех же условиях составляет лишь 41,6%.
Пример 2.
В данном примере показана возможность механической обработки малых по массе навесок иридия. Берут навески исходного порошка иридия с размером частиц D50 = 22.03 мкм, хлорида натрия и этанола, как указано в Таблице 3, и помещают их в барабан (WC) планетарной мельницы Retsch РМ 100 с мелющими телами, изготовленными из карбида вольфрама WC. Смесь подвергают механической обработке в течение 4 часов. Затем суспензию выгружают из мельницы и помещают в химический стакан, доливают необходимое количество дистиллированной воды и активно перемешивают механической мешалкой для перевода солей в раствор и обрабатывают ультразвуком. Далее раствор декантируют, процесс растворения и декантации повторяют 3 раза до отрицательной реакции на хлорид-ионы. Далее порошок иридия сушат в ротационном испарителе при пониженном давлении (40 мм рт. ст.) и температуре 40°С до постоянства массы. Полученный порошок иридия имеет размеры D50 = 7,02 мкм и микроискажения 0,813 ± 0,008%.
Таблица 3.
Параметры Значение
Мельница Retsch PM 100
Барабан WC, V = 50 мл
Мелющие тела WC, d = 3мм, количество 200 г
Объект механической обработки Порошок иридия (ОСЧ), D50 = 22,03 мкм, m = 3 г, V = 0,13 мл
Инертный наполнитель NaCl, m = 21,3 г, V = 9,5 мл
Дисперсионная среда Этанол, V = 10 мл
Ускорение мелющих тел 40 g
Время механической обработки 4 ч
Пример 3.
Смесь порошков иридия (D50 = 22 мкм) и хлорида натрия с объёмным соотношением порошков 1:5 помещают в планетарную шаровую мельницу Retsch PM-100 с барабаном и мелющими телами, изготовленными из карбида вольфрама WC (Таблица 4). Добавляют 10 мл пропанола. Смесь подвергают механической обработке в течение 5 часов. Затем суспензию выгружают из мельницы и помещают в химический стакан, доливают необходимое количество дистиллированной воды и активно перемешивают механической мешалкой для перевода солей в раствор, далее декантируют раствор, процесс растворения и декантации повторяют 3 раза. После последней декантации порошок активированного иридия сушат на воздухе при температуре 110°С до постоянства массы. D50 иридия составляет 7 мкм после механической обработки.
Готовят две порошковых смеси: 1) исходный порошок иридия (D50 = 22 мкм) и порошок карбида кремния (α-SiC, D50 = 1мкм); 2) размолотый в планетарной мельнице Retsch PM-100 способом, описанным выше, порошок иридия и порошок карбида кремния (α-SiC, D50 = 1мкм). Мольное соотношение компонентов в обеих смесях составило 1:1. Смеси нагревают в высоковакуумной печи при температуре 1200°С в течение 1 часа. Согласно данным рентгенофазового анализа полученных продуктов, содержание силицидов иридия составляет ~4 мол.% для реакции исходного порошка иридия (D50 = 22 мкм) с порошком карбида кремния, и ~24 мол. % для реакции механически активированного порошка иридия (D50 = 7 мкм) с тем же порошком карбида кремния.
Таблица 4.
Параметры Значение
Мельница Retsch PM 100
Барабан WC, V = 50 мл
Мелющие тела WC, d = 3мм, количество 200 г
Объект механической обработки Порошок иридия (ОСЧ), D50 = 22,03 мкм, m = 22,5 г, V = 1 мл
Инертный наполнитель NaCl, m = 11,2 г, V = 5 мл
Дисперсионная среда Пропанол, V = 10 мл
Ускорение мелющих тел 30 g
Время механической обработки 5 ч
Пример 4
Готовят две порошковых смеси. Первая смесь состоит из исходного порошка иридия (D50 = 22 мкм) и порошка никеля карбонильного (D50 = 10 мкм), взятых в мольном соотношении 3:1. Вторая смесь состоит их механически активированного в планетарной мельнице Retsch PM-100 способом, описанным в примере 3, порошка иридия (D50 = 7 мкм) и порошка никеля карбонильного (D50 = 10 мкм), взятых в мольном соотношении 3:1. Обе смеси нагревают в атмосфере аргона при температуре 800°С в течение 1 часа. Согласно данным количественного рентгенофазового анализа полученных продуктов, реакция механически активированного порошка иридия (D50 = 7 мкм) с порошком никеля карбонильного проходит полностью, и непрореагировавший никель в продуктах не обнаруживается. Наоборот, в продуктах реакции исходного порошка иридия с никелем в тех же условиях обнаруживается непрореагировавший никель в количестве ~10 мас.%.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого технического решения, заключается в возможности целенаправленного и существенного увеличения степени превращения иридия в целевой продукт при высокотемпературном химическом взаимодействии с тугоплавкими соединениями и металлами. Это имеет большое значение (1) в процессах реакционной интеграции керамических деталей двигательных установок в изделие сложной геометрической формы путем прочного «склеивания» их соединениями иридия, (2) при создании сверхвысокотемпературных сплавов для газотурбинных двигателей и ядерных реакторов, (3) при создании изделий микроэлектроники, работающих при повышенных температурах, (4) в процессах приготовления катализаторов для электролитического расщепления воды. Эффект увеличения степени превращения иридия в целевой продукт обусловлен уменьшением размера частиц иридия, изменением их морфологии и увеличением реакционной способности иридия за счет увеличения числа контактов в ходе реакций, дефектности кристаллической решетки путем внесения микроискажений и уменьшения области когерентного рассеяния.
На фиг. 1 продемонстрирован порошок иридия до (а) и после механической обработки (б). На фиг. 2 продемонстрирован гранулометрический состав исходного (а) и механически активированного порошка иридия (б). На фиг. 3 представлены рентгенограммы исходного, перетертого в ступке и механически обработанного по данному способу порошка иридия.

Claims (4)

1. Способ получения активированного порошка металлического иридия, включающий механическую обработку исходного порошка иридия в высокоэнергетической мельнице, отличающийся тем, что исходный порошок иридия подвергают деформации и механохимической активации в шаровой планетарной мельнице с барабанами и мелющими шарами из карбида вольфрама в одну стадию, в присутствии инертного наполнителя и дисперсионной жидкости, обработку проводят в воздушной среде при ускорении мелющих тел 20-40 g в течение 4-6 часов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного наполнителя используют растворимые в воде соли, предпочтительно, галогениды металлов 1 группы.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество инертного наполнителя, используемое при обработке иридия в планетарной мельнице, варьируют от 5 до 20 % от внутреннего объёма барабана.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дисперсионной жидкости используют органические растворители, предпочтительно, алифатические спирты.
RU2020135328A 2020-10-28 2020-10-28 Способ получения активированного порошка металлического иридия RU2748155C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135328A RU2748155C1 (ru) 2020-10-28 2020-10-28 Способ получения активированного порошка металлического иридия

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135328A RU2748155C1 (ru) 2020-10-28 2020-10-28 Способ получения активированного порошка металлического иридия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748155C1 true RU2748155C1 (ru) 2021-05-19

Family

ID=75919782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135328A RU2748155C1 (ru) 2020-10-28 2020-10-28 Способ получения активированного порошка металлического иридия

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748155C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2070845C1 (ru) * 1990-02-23 1996-12-27 Институт общей и неорганической химии АН Армении Способ получения металлического порошка
RU2367542C2 (ru) * 2003-07-11 2009-09-20 Х.К. Штарк Гмбх Способ получения тонкодисперсных металлических, легированных и композиционных порошков
CN102168200B (zh) * 2011-03-29 2012-07-11 西北有色金属研究院 一种高密度铱合金坯的制备方法
RU2639244C1 (ru) * 2016-11-25 2017-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) Способ получения порошка вольфрамата циркония
RU2641428C1 (ru) * 2016-11-18 2018-01-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Способ получения квазисферических частиц титана

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2070845C1 (ru) * 1990-02-23 1996-12-27 Институт общей и неорганической химии АН Армении Способ получения металлического порошка
RU2367542C2 (ru) * 2003-07-11 2009-09-20 Х.К. Штарк Гмбх Способ получения тонкодисперсных металлических, легированных и композиционных порошков
CN102168200B (zh) * 2011-03-29 2012-07-11 西北有色金属研究院 一种高密度铱合金坯的制备方法
RU2641428C1 (ru) * 2016-11-18 2018-01-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Способ получения квазисферических частиц титана
RU2639244C1 (ru) * 2016-11-25 2017-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) Способ получения порошка вольфрамата циркония

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. High-purity disperse α-Al2O3 nanoparticles synthesized by high-energy ball milling
WO2021020377A1 (ja) 合金ナノ粒子、合金ナノ粒子の集合体、触媒および合金ナノ粒子の製造方法
Haber et al. Kinetic instability of nanocrystalline aluminum prepared by chemical synthesis; facile room-temperature grain growth
CN1192837C (zh) 制备均匀的钨-铜假合金的方法
US20060153728A1 (en) Synthesis of bulk, fully dense nanostructured metals and metal matrix composites
US5912399A (en) Chemical synthesis of refractory metal based composite powders
US20100267541A1 (en) Nano-ceramics and method thereof
KR20190117556A (ko) 스퍼터링 타깃 및 스퍼터링 타깃을 제조하기 위한 방법
EP0491939A1 (fr) Poudres composites alumine/metal, cermets realises a partir desdites poudres et procedes de fabrication.
JP2005530048A (ja) 高純度金属ナノ粉末の製造方法及びこの方法により製造されたナノ粉末
RU2748155C1 (ru) Способ получения активированного порошка металлического иридия
Dong et al. Fabrication of intermetallic NiAl by self-propagating high-temperature synthesis reaction using aluminium nanopowder under high pressure
US7087544B2 (en) Nano-ceramics and method thereof
Bannykh et al. Effect of mechanical activation of iridium on its reaction with refractory carbides
Kurlov et al. Effect of WC nanoparticle size on the sintering temperature, density, and microhardness of WC-8 wt% Co alloys
US5227345A (en) Powder mixtures including ceramics and metal compounds
Lee et al. Fabrication and microstructure characterization of W-La2O3-Y2O3 composites by spark plasma sintering and hot isostatic pressing
Xie et al. In search of the elusive IrB2: Can mechanochemistry help?
JP2861383B2 (ja) シリサイドターゲットおよびその製造方法
KR100707855B1 (ko) 분말사출성형용 금속 미세입자 피드스톡의 제조방법
RU2746657C1 (ru) Способ получения высокоплотных пресс-заготовок с диспергированными зёрнами в порошковой металлургии металлокерамических, минералокерамических и тугоплавких сплавов
Soloviova et al. Spark Plasma Sintering of Cu-(LaB 6-TiB 2) Metal-Ceramic Composite and Its Physical-Mechanical Properties
Middlemas Fabrication, strength and oxidation of molybdenum-silicon-boron alloys from reaction synthesis
RU2813253C1 (ru) Способ получения мелкозернистой структуры в спеченных материалах
Blumenthal et al. A study of the microstructure of titanium carbide