Порошкообразные материалы спекание

Упомянутое противоречие можно понять, если принять во внимание особенности спекания полидисперсного порошкообразного материала, из которого получают носитель. На первой стадии этого процесса спекаются только мелкие составляющие материала, так как скорость спекания частиц обратно пропорциональна их величине. В результате количество мелких пор в носителе сокращается, увеличиваются степень однородности пористой системы и средний радиус пор. При этом уменьшается число контактов (перемычек) между частицами, что должно было бы привести к уменьшению прочности носителя. Но этого не случается, так как при увеличении размера частиц возрастает и площадь контактов (спаек) между ними. На второй стадии происходит спекание сравнительно однороднопористой структуры. В этом случае процесс будет сопровождаться уменьшением размера пор и дальнейшим повышением прочности носителя (в полном согласии с известным механизмом спекания керамики). На данной стадии достигается высокая плотность материала, характерная для керамических изделий. При спекании носителей катализаторов вторая стадия процесса обычно не реализуется. [c.64]

Большинство носителей, за исключением асбеста и подобных материалов, можно получить в самой разной форме начиная от порошка и небольших гранул и кончая большими агрегатами неправильной или правильной структуры. Получить более мелкие по сравнению с исходными частицы довольно легко прн.ме-няемые методы измельчения и сортировки частиц хорошо известны. Однако формирование более крупных, чем исходные, частиц осуществить труднее, особенно если носитель должен быть механически прочным. Исключительно для лабораторных целей применяется холодное прессование тонко измельченного вещества, например микросфер двуокиси кремния, с последующим дроблением прессованных таблеток до кусочков или зерен необходимого размера. Однако такие зерна или кусочки недостаточно прочны и их нельзя использовать в производственных процессах. В последнем случае, как правило, требуется, чтобы агрегирование частиц происходило путем спекания или сплавления. Полезным может оказаться применение связующих веществ или присадок, но, если добавляемое вещество существенно влияет на химический состав носителя, его свойства могут изменяться. Обычно порошок переводят в пасту, используя такую жидкость, в которой порошкообразный материал немного растворим. После формования методом экструзии или табле-тирования растворенная часть вещества остается между зернами и при сушке действует как связующее. Например, добавляя разбавленную уксусную кислоту к порошкообразной окиси алюминия с большой удельной поверхностью, получают пасту, из которой формз ют таблетки или гранулы. В процессе про- [c.47]

Сушка. Сущность процесса заключается в удалении избыточной по сравнению с нормативной влаги, содержащейся в порошкообразных ингредиентах. Их допустимая влажность, не приводящая к комкованию и образованию пор и пузырей в резиновых смесях, зависит от природы вещества и лежит в пределах от 0,2 до 2,5 %. Температурный режим сушки зависит от температуры плавления ингредиентов. В большинстве случаев она проводится при 105—ПО С, для органических ускорителей 60—70 °С, для серы 35—45 С Повышение температуры сушки может привести к спеканию ингредиентов. Продолжительность сушки зависит от первоначальной и заданной влажности материала, давления в рабочей зоне сушилки и толщины слоя материала. Заданная нормативная влажность не должна превышать равновесную влажность, присущую природе данного вещества, поскольку при соприкосновении с окружающей средой после сушки за счет гигроскопичности влажность быстро возрастает до равновесной. Так, оксид магния, гашеная известь и другие ингредиенты за счет гигроскопичности и взаимодействия с диоксидом углерода комкуются и меняют свойства, поэтому после сушки их хранят в плотно закрытой таре и непродолжительное время. [c.17]

Исходные сплавы получают чаще всего пирометаллургическими способами — сплавлением компонентов илп алюмотермией. В последнее время используют методы порошкообразной металлургии — спекание предварительно спрессованных смесей никелевых и алюминиевых порошков в восстановительной или инертной атмосфере при 660—700 °С. Реакции между двумя твердыми телами с образованием новой твердой фазы включают процесс диффузии, поскольку реагирующие вещества разделяются образующимся продуктом реакции [180]. Реагирующие вещества сохраняют постоянную активность с обеих сторон реакционной поверхности раздела фаз, в связи с чем скорость переноса материала определяется скоростью [c.184]

Процессы напыления полимерных материалов на поверхность изделий и полуфабрикатов осуществляют различными методами. Наибольшее распространение получил способ напыления полимеров в электрическом поле. Распылению подвергают порошкообразный материал. При этом используют специальную распылительную головку или ручной пистолет. Порошкообразные частицы обычно заряжают отрицательно, изделия или полуфабрикаты заземляют. В промышленных условиях процесс напыления осуществляют в камерах, снабженных устройствами для непрерывной подачи и выгрузки изделий или полуфабрикатов. Частицы полимерного материала заряжают путем контакта с электродом или используя ионный метод зарядки (от сетки, создающей коронный разряд). В электрическом поле создается полимерный слой равномерной толщины. Напыление в электрическом поле осуществляют также по другой схеме — с использованием псевдоожижения частиц полимера. Материал в псевдоожиженном слое заряжается ионным методом. После нанесения частиц полимерного материала приступают к проведению второй стадии процесса — спеканию покрытия в специальных печах. [c.344]

Образование твердых перемычек (фазовых контактов) между частицами гранулируемого материала происходит чаще всего в результате кристаллизации вещества из жидкой фазы гранул при их высушивании или вследствие химических реакций между порошкообразным материалом и внесенной в него добавкой. Другими причинами могут быть спекание, полиморфные превращения при изменении температуры, высыхание клеящих добавок и др. Все это придает гранулам необходимую прочность. [c.287]

Подшипники скольжения типа 011 состоят из трех слоев, как показано на рис. 78. Нижний слой из стали, покрытый оловом (для защиты от атмосферной коррозии) средний слой из пористой оловянистой бронзы, полученной при спекании порошкообразной бронзы со стальной основой, заполненной смесью фторопласта-4 и мелкого свинцового порошка, и верхний слой толщиной 0,025 мм из смеси фторопласта-4 и свинца. Промежуточный слой служит для отвода тепла из зоны трения подшипника и его корпуса, фторопластовая смесь обеспечивает постоянную смазку поверхности подшипника при малом износе соприкасающегося с ней слоя материала. [c.143]

Прочность пористых твердых тел есть функция пористости, причем, так как поры являются концентраторами напряжений, связь между прочностью и пористостью носит нелинейный характер. Поэтому при синтезе материала из порошкообразных веществ львиная доля энергетических затрат при керамическом высокотемпературном спекании расходуется на ликвидацию пористости путем диффузионного массообмена при твердофазном спекании. При жидкофазном спекании процесс несколько облегчен, но все же является основной причиной, вызывающей длительность тепловой обработки, поскольку образующийся расплав обычно имеет высокую вязкость. [c.116]

В промышленности используют два типа скелетных никелевых катализаторов — катализатор Бага [193] и никель Ренея [194]. Оба получают из сплава N1 с А1, однако, если никель Ренея представляет собой мелкодисперсный порошок, состоящий из чистого никеля, то катализатор Бага — кусочки никель-алюминиевого сплава (65—75% N1 и 35—25% А1). Исходные сплавы получают чаще всего пирометаллургическими способами — сплавлением компонентов или алюмотермией. В последнее время используют методы порошкообразной металлургии — спекание предварительно спрессованных смесей никелевых и алюминиевых порошков в восстановительной или инертной атмосфере при 660—700 °С. Реакции между двумя твердыми телами с образованием новой твердой фазы включают процесс диффузии, поскольку реагирующие вещества разделяются образующимся продуктом реакции [174]. Реагирующие вещества сохраняют постоянную активность с обеих сторон реакционной поверхности раздела фаз, в связи с чем скорость переноса материала определяется скоростью нарастания толщины диффузионного слоя продукта и выражается формулой [c.166]

Степень дисперсности исходного порошка. Очень большое влияние на спекание оказывает размер зерен порошкообразного тела и их распределение по размерам. Скорость и достигаемая степень спекания сильно возрастают при уменьшении размера зерен, поэтому для интенсивного спекания требуется очень тонкое измельчение материала (вплоть до получения порошка с преобладающим размером зерен <1 мкм). Это объясняется рядом факторов увеличением начальной общей поверхности зернистого тела, что равносильно повышению свободной поверхностной энергии, т. е. движущей силы процесса спекания, сокращением пути диффузии вакансий и атомов (уменьшением расстояния между источниками и поглотителями вакансий), увеличением числа контактов зерен в единице объема, т. е. числа перемычек, перемещение которых приводит к заполнению пор материалом. В результате повышения степени дис- [c.346]

В однокомпонентных порошкообразных системах процессы рекристаллизации и спекания—тесно связанные явления, которые по кинетике не отличаются от химических реакций и могуТ трактоваться по аналогии с ними Вещество на краях и углах зерен порошка химически более активно, чем в массе твердой кристаллической фазы, так как поверхность структуры всегда характеризуется свободными силами валентности. Они могут быть насыщены или за счет новых связей при химических реакциях, или за счет рекристаллизации как средства упорядочения структуры материала. Конечно, весьма важно знать, в каком состоянии находятся твердые фазы — в кристаллическом или стекловидном и каково соотношение ковалентных и ионных связей в окислах и силикатах (см. А. I, 3 и ниже) на поверхности реагентов. Поверхность кристаллов, особенно в очень тонких порошках, всегда ближе к аморфно-стекловидной структуре, т. е. она имеет больше ковалентных и меньше ионных связей, чем внутренняя часть массы плотной кристаллической фазы. Это свойство приобретает особенно большое значение, если в структуре находятся многочисленные молекулярные дефекты — трещины, посторонние включения и т. д. (теоретическое обоснование влияния дефектов кристаллической структуры на механическую прочность и другие свойства твердых тел впервые дано Смекалом см. А. II, 286 и ниже). Поэтому слабые связи в неупорядоченных поверхностных слоях — одна из основных причин, определяющих появление текучести твердых веществ, намного ниже точки плавления или условного интервала размягчения твердых стекол. [c.694]

Изменение скорости нагрева. Получая магнит ную керамику, порошкообразную прессовку, как правило, нагревают с небольшой скоростью (300—400°/час), так как медленное удаление связки и невысокая скорость усадки обеспечивают получение наиболее качественного черепка. Вместе с тем в последнее время были предприняты попытки [219, 220] интенсифицировать спекание, проводя нагрев с повышенной скоростью. При этом полагали, что с увеличением скорости нагрева дефектная структура и обусловленная ею повышенная эффективная диффузионная вязкость материала сохранится до более высоких температур и процессы спекания и рекристаллизации ускоряются, а сокращение продолжительности нагрева приведет к уменьшению продолжительности всего технологического цикла. [c.35]

Такое определение керамики впервые дал великий русский ученый М. В. Ломоносов еще в 1752 г. в своем курсе Истинная физическая химия , где говорится Спекание есть перевод порошкообразного тела, замешанного с водой в тесто, которому по желанию придана известная форма, затем медленно высушенного силою огня в каменистое вещество. Эта операция отличается от остеклования тем, что при этом материал не ожижается и этот каменистый продукт при прокаливании не размягчается и не вытягивается в нити. Примеры весьма обыкновенны у гончаров и кирпичников, но наилучшие у изготовляющих фарфоровые изделия . [c.338]

В результате протекания различных процессов взаимодействия между реагирующими частицами образуются контакты, что приводит к агломерации порошкообразной сырьевой смеси и уплотнению (спеканию) образовавшихся агломератов и сырьевых гранул. Первичные гранулы обжигаемого материала имеют пористость порядка 50—70%. Основной вид пор в них — пустоты сложной формы размером до 500 мкм. В процессе твердофазового спекания поры гранулы заполняются материалом, который перемещается в поры путем поверхностной диффузии и диффузии по дефектам, пластическим течением, испарением — конденсацией. Движущие силы всех этих процессов — изменение в сторону уменьшения свободной поверхностной энергии частиц в процессе их укрупнения и концентрационный градиент. [c.189]

Углерод вводят в шихту в виде каменноугольного кокса или антрацита в количестве 110—120% от теоретического. Шихту подают в печь в виде кусков- (размеры кусков кварца и фосфорита 10—50 мм, антрацита или кокса 5—25 мм).. Порошкообразную шихту превращают в кусковой материал путем агломерации (спекания), заключающейся в нагревании фосфата до начала плавления (1250—1400° С) во вращающейся печи или на бесконечной ленте, движущейся в печи. [c.268]

Повышение концентрации реагирующих компонентов. Обогащение исходных материалов шихты основными компонентами может существенно ускорить обжиг. Наличие инертных неплавких примесей замедляет обжиг, так как ухудшает условия контакта между реагирующими веществами. Однако в некоторых случаях присутствие инертных примесей, разбавляющих шихту, благоприятно отражается на скорости и полноте процесса, так как они, увеличивая общую массу шихты и понижая этим долю жидкой фазы в ней, препятствуют сильному спеканию материала. Иногда ускорению обжига способствует предварительное брикетирование шихты оно сближает зерна реагирующих компонентов, изменяет их форму и площадь реакционной поверхности. Однако брикетирование уменьшает внешнюю поверхность материала и затрудняет доступ газа к частицам, находящимся внутри брикета. Поэтому в тех случаях, когда компоненты шихты реагируют с газовой фазой, процесс идет тем медленнее, чем крупнее брикеты. Обычно шихту брикетируют, когда затруднен ее обжиг в порошкообразном виде, например при необходимости использования шахтных печей. [c.34]

Для совмещения термопластичных полимеров с такими армирующими наполнителями, как ткани, волокна или стальная проволока, можно использовать полимерные пленки, получаемые экструзией. При этом наполнитель укладывается между слоями пленок и материал спрессовывается при повышенной температуре. Технологические трудности, возникающие из-за высокой вязкости расплавов полимеров, можно исключить, используя порошкообразные полимеры, спекаемые в присутствии наполнителя. Однако при этом неполное спекание может приводить к образованию несвязанных и связанных между собой пустот. Термопластичные полимеры можно подвергнуть вспениванию при экструзии или литье под давлением, если в их состав вводить порофоры, которые разлагаются с образованием паров, или газообразных продуктов, либо другие вещества, способные переходить в газообразное состояние при резком снижении давления, например, при выходе расплава полимера из экструзионной головки. Вспененные материалы (пенопласты) часто не относят к композиционным, хотя они являются типичными композиционными материалами. [c.366]

Методы порошковой металлургии пригодны для изготовления изделий и материалов, в состав которых входят металлы и материалы, не соединяющиеся друг с другом например, из порошка карбида вольфрама или карбида титана Т1С, смешанного с порошкообразным кобальтом, готовят сверхтвердые, металлокерамические сплавы. Карбиды придают этим материалам твердость, а кобальт — вязкость. Резцы, изготовленные из таких сплавов, позволяют увеличить скорость обработки металлов в 200 раз по сравнению с резцами из углеродистой стали. Из смеси порошкообразной меди и графита изготовляют щетки для электромоторов, обладающие значительной электропроводностью и прочностью из порошкообразных вольфрама и серебра готовят материал, заменяющий платину в электрических контактах из алмазной пыли и некоторых металлов готовят круги для обработки сверхтвердых материалов. Спеканием крупнозернистых порошков получают пористые материалы, используемые в автомобилях, тракторах и т. д. в качестве металлических фильтров. [c.155]

СПЕКАЕМОСТЬ — свойство свободно насыпанного нли унлотненпого порошкообразного материала образовывать нри нагреве поликристал-лическое тело. Технологическая операция превращения порошкового материала и поликрцсталлическое тело, обладающее большей или меньшей пористостью и достаточной мех. прочностью, наз. спеканием. Осуществляется она на воздухе или в защитной газовой среде при т-ре, как правило, не ниже 0,6—0,7 от абсолютной т-ры плавления материа- [c.419]

Перемешивание и усреднение порошков — трудная технологическая операция. Проще и легче перемешивание и усреднение осуществлять, если размолотые сырьевые материалы будут находиться в виде водных суспензий. Последнее обстоятельство является одной из причин наличия двух способов производства портландцемен-пого клинкера 1) сухого, когда шихту размалывают в тоикодис-персный порошок, а смешение, усреднение и корректирование производят со смесью порошкообразных материалО В затем шихта направляется на спекание в печь 2) мокрого, при котором сырьевые материалы размалываются в воде, а усреднение и корректирование производят с сырьевыми шламами (водными суспензиями тоикодиспергированного сырья) с влажностью 30—50% (Т Ж= =2 1—1 1), шламы далее направляют для термической обработки в печь. . [c.132]

В зоне кальцинирования в результате развивающегося процесса твердофазового синтеза начинается процесс постепенного укрупнения пылевидных частичек смеси, приводящий при дальнейшем повышении температуры к превращению всего порошкообразного материала в зерна клинкера. Вместе с тем в результате декарбонизации СаСОз в гранулах материала развивается пористость, что замедляет процессы синтеза минералов и рекристаллизации структуры их кристаллов, а также приводит к понижению прочности гранул. Лишь при начальном интенсивном выделении СО2 прочность гранул снижается резко (70—105 м длины печи), в последующем величина их прочности остается примерно на одном уровне из-за параллельно протекающего процесса твердофазового спекания, усиливающего степень сцепления частиц в зерне. [c.254]

СПЕКАНИЕ пластмасс, метод изготовления изделий из порошкообразных термопластов (полиолефинов, этролов, сополимеров стирола, поликарбонатов) в формах, нагретых до 200—450 °С. Изделие оформ.чяется в результате оплавления слоя материала, соприкасающегося со стенкой формы, и последующею о.ч.иглсдення снскнюйся заготовки. Толщина стенки и 1де ни1 biiiju ht от т-ры ц продолжительности процесса. Достоинства С.— простота оборудования, вог юж-ность автоматизации недостаток — невысокая производительность. Примен. в произ-ве контейнеров, баков, ваин,-лодок, игрушек. [c.537]

При формовании изделий методом спекания порошкообразный фторопласт-4 предварительно таблетируют в металлических пресс-формах под давлением 250—300 кгс1см и при комнатной температуре. Затем та блетки помещают в герметические термошкафы, снабженные смотровыми окнами и вентиляцией, и выдерживают при температуре 330—360 С. В этих условиях зерна порошкообразного полимера оплавляются и спекаются между собой, в результате чего образуется монолитный блок полимера. Спекание считают законченным, когда заготовка (блок) становится полупрозрачной. Ее извлекают из термошкафа и охлаждают водой, при этом материал становится матово-белым с воскоподобной поверхностью. В процессе спекания и последующего охлаждения заготовка несколько коробится. Детали получают механической обработкой заготовок. Для получения из фторопласта пленки цилиндрическую заготовку укрепляют на токарном станке, вращая ее, срезают непрерывный слой требуемой толщины и полируют пленку на вальцах, пропуская между нагретыми валками. [c.544]

Используемый материал Состав порошкообразной смеси Суспензионная Л ПДКОСТЬ Технология смешивания Покрытие Режим спекания Технология нанесения покрытия Припаивание Примеча- ния [c.149]

С помощью прижимных валиков и вакуум-отсоса металлические волокна уплотняются. После этого свежесформованный холст направляют в печь для спекания. В результате отдельные металлические волокна очень прочно соединяются друг с другом. Войлок можно приготовить из нескольких слоев, обладающих различной плотностью и пористостью. Для этого войлок перед спеканием дополнительно прессуют. Механическая прочность металлического войлока и материалов, полученных спеканием порошкообразных металлов, одинакова, одна о пористость первых значительно выше. Она может достигать 97%, в то время как для материалов, приготовленных на основе порошкообразных металлов,— 50%. Благодаря большой поверхности и высокой пористости войлок с успехом используют в качестве фильтровального материала. [c.391]

Тепловая обработка зернистых (порошкообразных) материалов может приводить к агломерации частиц и монолитизации материала. Этот процесс называется спеканием. Он является основным процессом в керамическом производстве и применяется также для металлов, стекол, а в последнее время для полимерных материалов [78]. Кроме тех изменений, которыми сопровождается отжиг, изменения, связанные со спеканием, обычно наблюдаются при температурах, составляюших от 2/з до V5 температуры плавления, выраженной в градусах Кельвина. [c.444]

Металлокерамические твердые сплавы получают путем спекания при температуре 1400—1500°С карбидов вольфрама и титана с порошкообразным кобальтом. Карбиды вольфрама и титана, являясь очень твердыми веществами, составляют основу сплава, а кобальт служит в качестве связующего материала. Характерной особенностью металлокерамических твердых сплавов являются высокая твердость, близкая к твердости алмаза, и способность сохранять режущие свойства при температуре до 1000—1100°С. Такие сплавы применяют для обработки металлов резанием. Они позволяют доводить скорость резания при токарной обработке до 3000 м/мин, а при фрезеровании до 500—600 м1мин. [c.42]

Навеску селенсодержащего материала, соответствующую 0,1—0,15 г селена, хорошо перемешивают в никкелевом тигле с 3 г порошкообразной химически чистой Ре.20з, 3 г КСЮд и 4 г NaH Og и осторожно нагревают до спекания в муфельной печи или на открытом пламени, избегая перегревания. После охлаждения продукт переносят в мерную колбу на 250 мл. Если продукт с трудом отделяется от тигля, то это указывает на перегрев при спекании. В этом случае всю операцию следует повторить. После доведения до метки и фильтрования берут 200 мл фильтрата, разбавляют водой до 400 мл, нейтрализуют и подкисляют, добавляя 5 мл крепкой H l. К раствору добавляют 30 г сернокислого гидразина или лучше растворимого солянокислого гидразина, нагревают до кипения, накрывают стакан, и дают кипеть в течение часа, чтобы перевести выпавшую красную модификацию селена в черную. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология