Ультрадисперсные частицы УДЧ получение

Св-ва кластерных частиц и материалов на их основе сильно зависят от размеров частиц. Однако большинство методов получения кластерных частиц не позволяет контролировать рост К, в такой степени, чтобы получать ультрадисперсные частицы строго определенного и одинакового размера. Даже узкое (с разбросом не более + 10%) распределение частиц по размерам - пока еще трудно достижимая цель. [c.403]

При получении алюминиевых паст процесс измельчения гранулированного порошка алюминия ведут в присутствии избытка растворителя и ПАВ, получают густые пасты, которые отжимают на фильтр-прессе, а растворитель, содержащий ультрадисперсные частицы металла, регенерируют перегонкой. Из алюминиевой пасты путем испарения растворителя при невысокой температуре легко может быть получена алюминиевая пудра. В соответствии с ГОСТ 5494—71 Пудра алюминиевая пигментная выпускаются две марки алюминиевой пудры ПАП-1 и ПАП-2, которые должны удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 8.12. [c.315]

Получение ультрадисперсных частиц [c.104]

Электролитические выделения порошков металлов. Давно известен способ выделения дисперсных осадков металлов катодным восстановлением их из ионного состояния [1, 17, 35, 126]. При этом состав порошков весьма разнообразен и включает ряд примесей основных соединений, солей и органических веществ. Интересен способ получения ультрадисперсных частиц [c.106]

Второй метод, схема которого приведена на рис. 4.1, б, отличается от первого прежде всего процессами нагрева и испарения капель. Жидкость впрыскивают в плазму. Часто для этой цели используют центробежные либо пневматические форсунки. Полученные в результате распыления капли имеют диаметр от 10 до 50 мкм. Высокая дисперсность капель способствует их более быстрой и глубокой переработке. Другое отличие метода состоит в том, что образование продукта может идти двумя путями. По первому из них капли жидкого реагента полностью испаряются, в газовой фазе протекают гомогенные химические реакции, а при охлаждении реакционных газов идут процессы формирования ультрадисперсных частиц порошка. По второму формирование частиц происходит путем образования центров кристаллизации и их последуюш его роста непосредственно в жидкой капле исходного сырья. Этот путь может привести к образованию более крупных частиц. [c.206]

В последние годы большую актуальность приобрела проблема получения ультрадисперсных порошков (УДП) нитридов переходных металлов IV и V групп периодической системы (титана, циркония и др,). УДП имеют размеры частиц менее 1 мкм и обладают рядом особых физических свойств [9]. [c.176]

Продукт, полученный непосредственно из реактора, представлял собой ультрадисперсный порошок, имевший как аморфные, так и кристаллические частицы размером 5,0—12,5 нм. При переработке в электропечи с температурой 800—1200 °С в токе аммиака произошла рекристаллизация порошка, способствовавшая росту частиц нитрида и образованию хлопьевидных кристаллов, хорошо различимых на электронно-микроскопических снимках. Из порошка методом горячего прессования изготовлялись таблетки диаметром 33 и высотой 16 мм, плотностью 2,0—2,13 г/см , диэлектрической постоянной 3,0—4,6 и коэффициентом рассеивания 0,3 10 — [c.271]

Выбором той или иной скорости закалки в низкотемпературной плазме можно получать вещества как предельного, стехиометрического, так и несте-хиометрического составов, любых промежуточных образований равновесного и неравновесного типов. Примеры таких соединений будут приведены при описание конкретных плазмохимических процессов. Образование подобных соединений связано с тем, что в плазме, в отличие от традиционных источников энергии, применяемых для получения тугоплавких веществ, присутствуют свободные электроны и электронно-возбужденные атомы и молекулы реагентов [27]. Например, при восстановлении окислов и других соединений до металлов и неметаллов, которое связано с приобретением остовом атома (иона) металла или неметалла электронов взамен отданных атомам кислорода, хлора, используются свободные электроны плазмы. Таким образом, в плазме процесс восстановления ускоряется, что подтверждено экспериментально. Использование различных режимов закалки, например в плазмохимических процессах восстановления, позволяет получить металлы в виде порошков различной дисперсности, нитевидных образований, слитков. Соответствующим подбором парциального давления паров металла и степени пересыщения (изменением расхода порошка и газа, а также температуры на входе в закалочное устройство) были получены ультрадисперсные порошки вольфрама сферической формы, а подбор скорости закалки позволил ограничить их размеры в пределах 400—500 A. В случае закалки в сопле Лаваля при условии, если среднемассовая температура струи на входе в сопло близка к температуре начала конденсации продуктов, более вероятно образование большого числа частиц с размерами, близкими к критическим. Частицы крупных размеров можно получить, если конденсация их протекает при более высоких температурах. [c.231]

Методы получения кластерных частиц основаны на конденсации пара металла. Они отличаются по способам испарения металла (плазменное, термическое в ячейке Кнудсена, электроннолучевое) и по способам конденсации пара металла (сверхзвуковое истечение пара металла в вакуум, испарение в разреженной атмосфере инертного газа-метод газового испарения, криогенная конденсация пара металла на подложку, гомог. нуклеация металлич. пара и др.). Общее условие формирования ультрадисперсных частиц в таких системах-высокая скорость нуклеации при возможно меньшей скорости роста размеров частиц. Особое значение для получения ультрадисперсных частиц имеют взрывные методы напр., метод электрич. взрыва проводников может с успехом использоваться для получения кластерных частиц трудноиспаряемых тугоплавких металлов. Хим. методы получения кластерных частиц основаны на термич. и фотохим. [c.402]

В таблице 2.17 весьма интересны результаты, полученные при испытании смесей и резин из каучука СКИ-3, физически модифицированного ультрадисперсными наполнителями за счет синтеза в эластомерной матрице энергонасыщенных частиц размером до 10 м [18]. В качестве энергонасыщенных частиц выступают сульфаты или карбонаты кальция и бария. При исследовании образцов изопренового каучука, модифицированных ультрадисперсными частицами минеральных наполнителей, было установлено, что синтез "in situ" 0,4-0,8% масс, на 100 масс. ч. каучука ультрадисперсных частиц обусловливает значительное изменение макроструктуры эластомера, способствует усилению протекания ориентационных и кристаллизационных процессов. Кристаллизация при растяжении начинается в модифицированном каучуке при меньших (на 50-150%) удлинениях, а степень кристалличности при пониженных температурах на 20-30% больше, чем в немодифицированных. Именно структурные изменения обусловили повышение в 4-10 раз когезионной прочности наполненных резиновых смесей, на 40-60% физико-механических показателей резин, снижение гисте-резисных потерь. Как видно из таблицы 2.17, по большинству [c.43]

Образование фазы ультрадисперсных частиц достигается в ходе процесса конденсации путем объединения молекул в зародыши — минимальное количество новой фазы, находящееся в равновесии с окружающей средой. При охлаждении газов происходит физическая конденсация с образованием дыма. Таким способом получают УДЧ многих оксидов. Химическая конденсация протекает при образовании новой фазы из газового или жидкого состояния — получение 5102 гидролизом 5 Си, выделение осадка Ва504 из раствора и т. д. Ультрадисперсные частицы при обменной реакции между ионами образуются при вливании концентрированного раствора одного компонента в разбавленный раствор другого вещества при интенсивном перемешивании. При этом скорость образования зародышей намного превышает скорость роста кристаллов. Дисперсная фаза может образоваться и при смене природы растворителя — например вливании раствора вещества в этаноле в избыток воды [31]. [c.16]

Рис. 4.2. РЭМ ультрадисперсных частиц Т102 (а) и материала, полученного при их спекании (б) [18]

В работе [1] описан процесс получения КЭП, содержащих карбид кремния или оксид хрома (П1), из сульфатхлоридного или сульфаматного электролита. В ряде работ последних лет ]218, 219] сообщается о получении таких КЭП из ацетатхлоридного электролита. С учетом склонности ДФ к агломерации в электролиты рекомендовано вводить ПАВ (аспарагин, глико-коль, сахарин, бутин-2-днол-1,4 и др.). Микропорошки в электролите Si получали положительный, а ультрадисперсные (плазмохимические) порошки — отрицательный заряд. При введении ПАВ знак заряда может измениться. Ультрадисперсные частицы Si обусловили высокую развитость поверхности КЭП более грубые частицы (3—20 мкм) способствовали получению менее шероховатых покрытий. КЭП Ni—Si с развитой поверхностью рекомендованы как электроды для электролиза воды. [c.194]

Сочетание процессов сублимации и десублимации широко используют при получении ультрадисперсных частиц в криохимической технологии для обезвоживания криофанулята. При этом используется различ- [c.260]

Действительно, фазовый состав зависит от размера частиц. Так, у частиц, больших 100 нм, наблюдались области с различными фазами. Частицы от 10 до 100 нм имеют кристаллическую структуру, метастабильную или вообще нехарактерную для массивного материала. Поверхностный слой ультрадисперсных частиц обогащен высокотемпературными модификациями. В качестве примера рассмотрим свойства высокодисперсного нитрида титана, процесс получения которого здесь уже описан. Продукт представлял собой монокристаллы нитрида титана кубической формы, средний размер частиц -- 50 нм. Рентгеновские исследования показали, что наблюдаются статистические искажения кристаллической решетки TiN. Искажения структуры должны изменить значения термо-э. д. с., которая является структурно-чувствительным параметром. Оказалось, что у высо-кодисперсного TiN термо-э. д. с. при 300 К в 2 раза выше, чем у спеченного при 1600 К, и составляет 10 мкВ/К. Вакуумный отжиг при 1000 К приводит к ее росту до 25 мкВ/К. Но с дальнейшим повышением температуры отжига происходит спекание частиц, что вызывает снижение значения термо-э. д. с. до значений, характерных для монолитных образцов. Таким же образом изменялась термо-э. д. с. и при отжиге нитрида ванадия, полученного в СВЧ-плазме, со средним размером частиц -- ЗО нм [433]. [c.330]

На основе термодинамики малых систем и теории гетерофазных флуктуаций рассмотрены условия зарождения кластеров в металлических сплавах в различных агрегатных состояниях и формирования ультрадисперсных структур (УДС). Показано влияние УДС на мета-стабильные фазовые равновесия в гетерофазных сплавах и на их термические и физико-химические свойства. Особое внимание уделено теории процессов получения частиц ультрадисперсного размера, а также массивных наноаморфных и нанокристаллических материалов. [c.374]

Вероятно, единственно возможное объяснение этих данных [24] состоит в том, что для таких систем уже неправильно использовать стехио-метрические коэффициенты хемосорбции, найденные для массивного металла. Действительно, изотермы хемосорбции на родии с очень высокой дисперсностью неаффинны с изотермами на черни. По-видимому, стехио-метрические коэффициенты для ультрамелких частиц возрастают. Так, для получения предельно возможной величины равной 462 м7г (образец 8), стехиометрический коэффициент должен возрасти от 0,9 до 1,0, а для равной 279 м 7г, (образец 11) — от 0,5 до 0,6. В случае хемосорбции водорода на высокодисперсной платине этот коэффициент возрастает от 1,0 до 2,0 [24]. Оценка ультрадисперсного состояния металла пока еще встречает значительные затруднения. В случае использования хемосорбции кислорода для оценки дисперсности никеля и железа эти трудности усугубляются процессами внедрения ею атомов в приповерхностные слои металла. [c.136]

Условия формирования продукта из газовой фазы (см. главы 10, 11) позволяют получать порошки с частицами сколь угодно малых размеров, вплоть до размеров, отвечаюш их радиусу критического зародыша. Радиус критического зародыша составляет 10 см. Размеры частиц, при которых проявляются особые свойства ультрадисперсных систем, начинаются с 10 см [1] они определяются характером состояний атомов и ионов в малых частицах, которые можно считать особым состоянием конденсированных фаз. При получении ультра-диснерсных порошков в нлазменных процессах, когда конденсация металлических или керамических порошков происходит при высоких пересьщениях системы, а пересьщение снимается в основном за счет образования зародышей конденсированной фазы, размер частиц часто находится ниже 10 см и проявляется неравновесная структура [c.631]

Тонкодисперсные металлические и керамические порошки плазменного происхождения применяют для интенсификации процессов спекания и соединения разнородных материалов, для улучшения качества изделий, получаемых ранее из порошков стандартной гранулометрии, получения материалов с особыми свойствами, например постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой, для дисперсионного упрочнения металлов и сплавов и для нанесения заш,итных покрытий. Однако область применения дисперсных и ультрадисперсных металлических и керамических материалов гораздо шире. Их используют в радиоэлектронике для производства магнитодиэлектри-ков и искусственных диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью, ферритов из высокодисперсных материалов, материалов с особыми полупроводниковыми свойствами. Кроме того, возрастают потребности в ультрадисперсных порошках для химического синтеза в качестве катализаторов и реагентов. Известно, в частности, что уменьшение размера частиц нитрида титана до 15 нм позволяет в 20 раз увеличить напряженность критического магнитного поля по сравнению с этим параметром для массивного образца того же состава [4]. С уменьшением размера частиц улучшаются механические свойства изделий, в том числе повышается прочность, увеличивается предел текучести, снижается порог хладоемкости [5. [c.633]

Особо следует остановиться на активировании твердых тел путем механического воздействия. Источником такого воздействия может быть как статическое нагружение, так и (обычно) динамическая нагрузка — измельчение или воздействие интенсивного ультразвука. Механическое воздействие на порошкообразную твердофазную систему заключается в измельчении материала и увеличении концентрации в нем протяженных дефектов, в первую очередь дислокаций. Накопление протяженных дефектов при механическом воздействии может приводить и к фазовым переходам например, при измельчении наблюдается самопроизвольный переход СаСОз из кальцита, термодинамически стабильного в нормальных условиях, в арагонит. Стабилизация в ультрадисперсном порошке метастабильной в объемном состоянии формы (анатаза) наблюдается, как уже упоминалось, и для оксида титана. Кварц при измельчении образует на поверхности частиц тонкий аморфный слой, обладающий высокой химической активностью. Накопление дислокаций, кроме того, приводит к ускорению в материале диффузионных процессов. Важное значение при механической обработке твердофазных реагентов имеет постоянное обновление поверхности материала, которое проявляется, например, в реакции получения Ni( 0)4 из Ni и СО. [c.221]

Полученный продукт представляет собой ультрадисперсный аморфный порошок, в инфракрасном спектре которого наблюдаются две полосы поглош ения на частотах, соответствуюш их 825 и 1400 см , характерных для колебаний связей бор — азот. После отжига при 1600 °С на рентгенограмме появлялись линии, отвечающие кристаллическому гексагональному нитриду с турбострат-ной структурой. Варьируя подачей реагентов, удается в определенных пределах управлять дисперсностью порошка, причем одновременно наблюдаются изменения в кристаллической структуре. Так, при исследовании порошков со средними размерами частиц от 4 до 10 нм удалось установить, что с увеличением дисперсности происходит как бы разбухание упаковки гексагональных плоскостей за счет изменения межплоскостного расстояния в кристаллах. [c.270]

На микрофотографиях порошка видно, что отдельные частицы представляют собой хорошо закристаллизованные образования, имеюпдие четкую кристаллическую огранку. Следует отметить, что продукт подвергался дополнительной обработке при 970 °С в среде водорода, что привело, по-видимому, к некоторому укрупнению частицы и снижению величины уд, тем не менее полученные порошки, как и порошки Митани, относятся к разряду ультрадисперсных. [c.311]

Очень мелкий ультрадисперсный порошок карбида тантала получен испарением смеси оксида и углерода в дуге высокой интенсивности [183], размер частиц его 5,6 нм, удельная плоп] адь поверхности 72,4 м г. Частицы имеют кубическую структуру. Такие порошки отличаются сильной пирофорпостью, они самовоспламеняются на воздухе, нагрев в аргоне до 1100 °С и выдержка в этих условиях в течение 2,5 ч позволяет пассивировать ТаС. [c.321]

Апализ проб порошка на кислород, выполненный по методу дожигания, показал содержание в нем до 8% кислорода, что не согласуется с результатами химического полярографического анализа, по данным которого содержание кислорода не превышало 0,5%, Объясняется это тем, что методом дозю-гания, Б отличие от полярографического анализа, определяется химически связанный и физически адсорбированный поверхностью частиц кислород, то, есть суммарное содержание кислорода в пробе. Вероятность физической адсорбции кислорода из атмосферы порошком вольфрама достаточно высока, так как он в силу своей мелкодисперсности имеет очень большую развитую поверхность для адсорбции газов. Данные опытов по изучению динамики адсорбции газов ультрадисперсными порошками вольфрама, полученными в описанных выше условиях, представлены на рис. 36. Испытанию подвергали порошки с дисперсностью порядка 200 A и удельной поверхностью 18,9 м /г. Полученные данные (рис. 36) удовлетворительно совпадают с результатами динамики адсорбции кислорода порошком вольфрама с удельной поверхностью 14 2 м /г, образующимся при восстановлении окиси вольфрама в водородной дуге [c.75]