Диффузионное спекание

Возможность формирования структуры со сравнительно высокой прочностью объясняется развитием пластических деформаций с образованием контактов прямого срастания (диффузионное спекание ), лежащего в основе методов порошковой металлургии [71]. [c.38]

В зависимости от механизма массопереноса различают несколько видов спекания 1) твердофазовое (диффузионное) спекание [c.333]

Влияние защитной оксидной пленки на внутренней поверхности труб. Особое значение для предотвращения науглероживания жаростойких сталей имеет защитная оксидная пленка, образующаяся на поверхности труб в результате химической реакции на границе раздела фаз газ — металл. К защитным пленкам относят тугоплавкие оксиды металлов. Оксиды железа, например, имеют низкую температуру спекания, характеризуются высокой способностью к самодиффузии и диффузии элементов через них поэтому такие оксиды плохо защищают металл от разрушения. Оксиды же хрома и кремния, наоборот, обладают очень высокими температурами плавления и спекания, а также малой диффузионной способностью, вследствие чего хорошо защищают металл. [c.170]

По некоторым данным, усадка (Al/l), характеризующая степень диффузионного спекания, связана с радиусом г исходных зерен и временем спекания t соотношением [c.347]

Влияние кристаллов пластинчатой и игольчатой формы на некоторые свойства корундовой керамики. Для получения материалов с высокой плотностью был использован метод горячего прессования [30]. С повышением температуры горячего прессования прочность композиций возрастает, что свидетельствует о диффузионном спекании кристаллов с матричным материалом. [c.212]

С учетом перечисленных моментов разрабатываются различные способы получения КММ пропитка углеродного волокна расплавами металлов или диффузионное спекание, предварительное покрытие УВ металлом при низких температурах (электрохимический метод нанесения металла, разложение газообразных соединений металлов), предварительное получение полуфабрикатов плазменным напылением металла, пропускание волокна через расплав металла, горячее прессование Е режиме контактного плавления и др. [c.333]

Ориентированные спрессованные образцы подвергались дальнейшему уплотнению путем высокотемпературного диффузионного спекания. Для достижения высокой коэрцитивной силы использовали иногда после спекания дополнительную термическую обработку старением. [c.203]

Однако изменение селективности при спекании происходит и при неизменном качественном состоянии поверхности катализатора вследствие влияния пористой структуры. Так, ультрапоры не участвуют в крекинге крупных молекул сырья, но могут вызывать распад молекул бензина [56]. Влияние пористой структуры на избирательность реакций зависит от диффузионной способности углеводородов, а, следовательно, от времени контакта и концентрации реагирующих веществ внутри катализатора, а также от размера его пор [62, 63]. [c.42]

Водяной пар действует на поверхность, а не на всю массу вещества первичных частиц. Поэтому он не может ускорить термическую диффузию в объеме частиц геля, которая определяется лишь температурой паровой обработки, В то же время при действии пара уменьшение поверхности ускоряется, поскольку облегчается перенос вещества путем поверхностной диффузии или путем испарения вещества геля в одном месте и конденсации его в другом. По поверхностно-диффузионному механизму спекание катализатора происходит следующим образом (рис. 25,6). Вещество меньшей из двух соприкасающихся первичных частиц движется по ее поверхности к месту контакта обеих частиц и переходит на большую первичную частицу. В результате этого меньшая частица в конце концов исчезает, а более крупная частица растет. Крупные термодинамически более стабильные частицы поедают мелкие. В случае движения вещества по поверхности исходное взаимное расположение первичных частиц сохраняется, т. е. упорядочения упаковки геля не происходит. Поэтому внешние геометрические размеры шарика катализатора не изменяются. Удельный объем пор катализатора также должен оставаться постоянным, так как независимо от размера первичных частиц общий объем материала шариков катализатора остается прежним. В результате уменьшения общего числа первичных единиц и увеличения их среднего размера уменьшается поверхность единицы массы мате- [c.55]

Таким образом, в случае поверхностно-диффузионного механизма спекания должны выполняться следующие соотношения [c.56]

Зависимости изменения удельного объема пор и их радиуса от величины поверхности при прокалке и пропарке катализаторов позволяют судить о преобладающем механизме спекания. На рис. 16—18 кривая 1 соответствует поверхностно-диффузионному меха- [c.56]

При повышении температуры все большую роль играет объемная диффузия. Экспериментальные кривые изменения радиуса пор и их удельного объема все дальше отстоят от кривой, соответствующей поверхностно-диффузионному механизму спекания. В области высоких температур механизм спекания существенно зависит от наличия паров воды, так как при одной и той же температуре изменение парциального давления пара влияет на соотношение между механизмами спекания. Чем выше парциальное давление водяного пара, тем больше роль поверхностно-диффузионного механизма спекания. При прокалке катализаторов в сухом воздухе поверхностная диффузия, по-видимому, полностью не устраняется, хотя она и протекает в значительно меньшей степени, чем в присутствии водяного пара. Суммарный результат спекания при прокалке такой, что средний радиус пор изменяется сравнительно мало. [c.57]

Главным фактором, который приводит к спеканию, т. е. к снижению удельной поверхности катализатора, является рост кристаллов, происходящий в результате диффузионного влияния смежных более мелких кристаллитов. Простые твердые вещества, такие [c.37]

Внешнее спекание. Залечивание пор в вакууме, а также начальные этапы залечивания в газовой среде, являясь проявлением тенденции к уменьшению поверхностной энергии Гиббса, сопровождаются увеличением пикнометрической плотности тела этот процесс называют внешним спеканием. Наиболее высока концентрация вакансий в элементах объема вокруг наиболее мелких пор, поэтому по направлению к ним происходит наиболее интенсивный диффузионный перенос материальных частиц. Это приводит к уменьшению и зарастанию в первую очередь мелких пор и увеличению концентрации крупных пор. [c.218]

Очевидно, что любые процессы, имеющие диффузионную природу (например, спекание, высокотемпературная деформация и т. д.) происходят с участием точечных дефектов, образующихся в любых. . . кристаллах. [c.328]

В известном смысле образование фазовых контактов можно рассматривать как результат частичной коалесценции твердых частиц из-за увеличения площади непосредственного контакта между ними с переходом от точечного соприкосновения к когезионному взаимодействию на значительной (по сравнению с атомными размерами) площади. Такой переход в некоторых случаях может осуществляться постепенно, например, вследствие диффузионного переноса вещества в контактную зону при спекании. Однако, как показывают непосредственные экспериментальные наблюдения, этот переход чаще происходит скачкообразно. [c.318]

Диффузионная сварка производится токами высокой частоты (т. в. ч.) в атмосфере водорода. Температура прн диффузионной сварке в месте соединения аналогична температуре спекания нержавеющей стали, т. е. примерно 1300° С. Выдержка прп этой температуре составляет 5—7 мин. [c.222]

Платина и ее металлические сплавы являются активными катализаторами окисления углеводородов и кокса. Горение кокса на АПК и полиметаллических катализаторах протекает со скоростью на два порядка выше, чем на АСК и А12О3. Процесс идет в диффузионной области с большим тепловыделением, особенно при выгорании алкильных цепочек кокса. Во избежание местных перегревов и спекания пла-. тины процесс искусственно тормозят и проводят в три этапа, ограничивая температуру и подачу кислорода в смеси с азотом. На первом этапе выжиг ведется при температуре 250- 350 С и концентрации кислорода 0,5%, на втором этапе при 350-450 С и 1% и на третьем, заключительном этапе при 450- 510 С и 3- 5% соответственно. Благодаря ступенчатому выжигу кокса, по длине слоя и диаметру зерна катализатора наблюдается перемещение горячего пятна зоны горения. Вначале окисляются непредельные углеводороды, адсорбированные на металлических центрах,, а затем - углеводороды, оставшиеся в системе. Длительность этого "мокрого этапа зависит от тщательности подготовки системы и может колебаться от нескольких часов до нескольких дней. Второй этап обусловлен горением коксогенов и кокса, находящихся вблизи металлических центров за счет спилловера ароматизированного кислорода. В продуктах горения этих соединений образуется много воды и меньше СО2. На завершающейся сухой стадии регенерации выгорает высококарбонизированный кокс, так называемый остаточный, глубинный, бедный водородом, расположенный на наибольшем расстоянии от металлических центров и источника подачи кислорода. Уменьшить неравномерность температур в слое и одновременно интенсифицировать процесс горения кокса можно уменьшая концентрацию кислорода при одновременном повышении давления в системе и увеличивая кратность циркуляции газовой смеси. [c.166]

В рамках диффузионно-кинетической теории спекания углей представляется возможным выполнить анализ рассматриваемого явления и выразить его механизм с помощью математической модели. [c.41]

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]

Формирование дисперсной структуры никелевого катализатора на поверхности носителя. Для высокотемпературных катализаторов конверсии углеводородов характерны малая удельная поверхность носителей и соответственно высокая поверхностная концентрация активного компонента. С этим связана специфика условий формирования дисперсной структуры нанесенного активного компонента катализаторов данного типа. Сущность того влияния, которое оказывает высокотемпературный носитель на распределение активного металла на его поверхности, не выяснена. Анализ данного вопроса с учетом литературных данных (В. А. Дзисько с сотр.) показывает, что дисперсная структура нанесенного никеля определяется условиями процесса твердофазного спекания первичных зародышей металлической фазы, образующихся в процессе восстановления закиси никеля. Спекание нанесенного металла и формирование его дисперсной структуры определяются возможностями диффузионного переноса вещества. Нанесенный металл распределяется на поверхности носителя в виде кристаллов, изолированных друг от друга, что тормозит диффузионный перенос и препятствует агрегированию активного компонента катализатора. [c.96]

Цементация. Сухое газовое цианирование Гомогенное науглероживание (диффузионная цементация) Пайка твердым припоем Спекание металличес. ких порошков [c.225]

Спекание с керамикой смеси порошков молибдена и активного металла проводят в водородной среде, содержащей ограниченное количество паров воды при ПОО—1350°С с выдержкой 30 мин. В этих условиях протекают твердофазные диффузионные процессы. Высокая температура спекания позволяет применять только жаропрочную керамику на основе А Оз или ВеО. Сцепление обусловливается двумя механизмами химическим взаимодействием активного металла в твердой фазе с окислами керамики и диффузией стеклофазы керамики в металлический слой. В результате структура спеченного с керамикой слоя металлизации представляет собой матрицу (каркас) из зерен молибдена, заполненную продуктами взаимодействия порошка активного металла с окислами керамики и молибдена. [c.68]

Однако при этом следует помнить, что такая модель диффузионного электрода может лишь грубо передать действительную картину. Большинство диффузионных электродов получается путем спекания в них в процессе изготовления при помощи надлежащих мероприятий создается более [c.109]

Отмеченные факты позволяют предположить, что причи-но 1 набухания электродов является диффузионный обмен между составными частями смеси порошков. Согласно исследованию Маи [27], такое набухание при спекании может происходить, когда составные части порошка имеют различные коэффициенты диффузии. Он характеризует это явление, наблюдаемое на Ре—N1, Си—А1 и других бинарных смесях порошков, как диффузионное набухание. Если один компонент получает от другого путем диффузии больше вещества, чем сам отдает, то он набухает за счет принятого компонента. [c.169]

Рассуждения Маи приложимы также и к набуханию имеющейся у нас тройной смеси порошков. Более высокая подвижность атомов алюминия приводит к тому, что они при спекании проникают в железо, а это приводит к набуханию. Диффузионное набухание смеси Ее—Ni, по Маи [27], мало, так как в этом "случае каждый компонент получает столько же вещества, сколько отдает. [c.169]

Металл-углеродные композиты получают пропиткой волокна расплавом металла, диффузионным спеканием или комбинаци- [c.182]

По предложению Вагнера реакции, протекающие с образованием твердых растворов на основе исходных компонентов и продукта реакции, называют реакциями первого порядка. Взаимодействия, при которых исходные компоненты не расходуются на образование твердых растворов, называют реакциями второго порядка. В конце твердофазной реакции, когда диффузионный слой твердого раствора, например (Ме, Ре) О, проникает на всю глубину исходных частиц, происходит переход реакции первого порядка к реакции второго порядка. Это следует учитывать при разработке технологии оксидов, предназначенных для синтеза ферритов и, вероятно, лучше выпускать их не в чистом виде, а в виде твердых растворов с РегОз, дефектность структуры которых может привести к увеличению скорости ферритообразовання в ходе предварительного (диффузионного) спекания смеси оксидов. [c.50]

Аронов и Светлорусова [16] использовали при исследовании спекания угольных смесей метод меченых атомов и установили, что в пластическом состоянии частицы различных углей проникают одна в другую на расстояние 10—15 мм. Следовательно, спекание можно рассматривать как своеобразный диффузионный процесс. Диффузия для всех видов углей оказывается тем слабее, чем больше их поверхность. [c.234]

Тепло, выделяющееся при регенерации, частично выводится дымовыми газами, а большей частью расходуется на разогрев гранул катализатора. Одной из важнейших задач при этом является предотвращение перегрева гранул до температур, при которых возможно спекание и. це.зактивация катализатора. Как показано в работе [114], для аморфного шарикового катализатора размером гранул 1—2 мм -максимальный разогрев происходит в первые 10—15 с от начала регенерации, когда с поверхности катализатора удаляется около 10% (отн.) отложившегося кокса. При этом окисляются близлежащие к поверхиости катализатора слои кокса, богатые водородом [115]. Согласно расчетам [116], разогрев частиц порошкового катализатора при протекании процесса во внутренней диффузионно.й области через 2 с после начала выжигания кокса может достигать 200—250 °С. Быстрый разогрев гранул при регенерации приводит к локальным перегревам вследствие недостаточного теплоотвода в массе катализатора. Максимальный локальный перегрев гранулы, зависящий от содержания кокса на катализаторе, размера гранул, концентрации кислорода в регенерирующем газе, может составить от 45 до 175 °С [114]. [c.148]

В фазовых контактах сцепление частиц обусловлено близкодействующими силами и осуществляется по крайней мере 10-... 10 межатомными связями вследствие увеличения площади контакта по сравнению с атомным [174]. В зависимости от дисперсности и средней прочности отдельного контакта прочность структуры составляет 10. .. 10 Н/м и более. Образование фазовых контактов можно рассматривать как процесс частичной коалесценции [174] твердых частиц из-за увеличения площади непосредственного контакта между ними с переходом от "трчечного" соприкосновения к когезионному взаимодействию на значитеяы ой площади. Такой переход может осуществляться постепенно, например вследствие диффузионного переноса вещества в контактную зону при спекании. Чаще он происходит скачкообразно, как правило, в тех случаях, кс гда возникновение фазового контакта связано с необходимостью преодоле1 ия энергетического барьера, определяемого работой образования устойчивого в данных условиях зародыша - контакта - первичного мостика между частицами. Возникновение и развитие его могут быть результатом совместной пластической деформации частиц в местах их соприкосновения под действием механических напряжений, превышающих предел текучести материала частиц. Зародыш-контакт может образоваться и при вьщелении вещества новой фазы из ме-тастабильных растворов в контактной зоне между кристалликами - новообразованиями срастание кристалликов ведет при этом к формированию высокодисперсных поликристаллических агрегатов [174,193]. [c.106]

Д. служит основой мн. распространенных техн. операций спекания порошков, химико-термич. обработки металлов (напр, азотирования и цементации сталей), гомогенизации сплавов, металлизации и сварки материалов, дубления кожи и меха, крашения волокон перемещения газов с помощью т. наз. диффузионных насосов. Д -одна из стадий многочисл. химико-технол. процессов (напр., массообменных) представления о диффузионном переносе в-ва используют при моделировании структуры потоков в хим. реакторах и др. Роль Д. существенно возросла в связи с необходимостью создания материалов с заранее заданными св-вами для развивающихся областей техники (ядерной энергетики, космонавтики, радиационных и плазмохим. процессов и т. п.). Знание законов, управляющих Д, позволяет предупреждать нежелательные изменения в изделиях, происходящие под влиянием высоких нагрузок и т-р, облучения и т.д. Закономерностям Д. подчиняются процессы физ.-хим. эмиграции элементов в земных недрах и во Вселенной, а также процессы жизнедеятельности клеток и тканей растений (напр., поглощение корневыми клетками N, Р, К-осн. элементов мннер. питания) и живых организмов. [c.105]

Металлокерамические цилиндрические элементы (МКЭ) соединяются в длинные трубы-сбО рки аргонадуговой или диффузионной сваркой, а также методом спекания Элементы более прочны и тастичны чем керамические фильтры, и лучше сопротивляются ударным нагрузкам Однако стоимость их в 10 и более раз выше, чем ке рамичеоких Фильтруюш,ие свойства металлокерамических элементов также лучше, чем керамических, кроме тоги, их можно сваривать, паять склеивать, подвергать механической обработке на станках Изделия, получаемые прессованием, характеризуются более высокой эффективностью очистки газов, чем изделия, получаемые спеканием цри од инаковой пористости Размеры наиболее распространенных фильтрующих элементов металлокерамических фильтров разной формы даны в табл 5 23 [c.197]

В технологии композиционных материалов используют разнообразные химические, физические и механические процессы. Для их осуществления имеется широкий набор альтернативных технологических приемов и методов. Например, методы жидкофазного, твердофазного или газофазного совмещения компонентов. Отдельно можно рассматривать химические и электрохимические методы, в которых один пз компонентов создается в процессе или в результате химической или электрохимической реакции. Общей особенностью технологии композиционных материалов ио сравнению с традиционными является совмещение или параллельное протекание нескольких технологических операций, например пропитка и полимеризация (или кристаллизации), закалка и дисперсионное упрочнение и т. д. Отметим, что в технологии композиционных материалов используют практически все технологические методы и приемы, разработанные отдельно как для органических, так и для неорганических веществ и материалов. Одно только перечисление подобных технологических приемов займет достаточно много места. Ведь к ним относятся непрерывное литье, методы наиравлен-ной кристаллизации эвтектических сплавов, способы получения монокристаллов, прессование с последующим спеканием, диффузионная сварка под давлением, сварка взрывом, ирокатка, само-распространяюи нйся высокотемпературный синтез, газотермическое напыление и р.п1. др. [c.156]

Идеальная структура ДСК-электродов может быть достигнута, если при совместном спекании зерен сплава Ренея с зернами опорного скелета состав сплава не изменяется вследствие диффузионных процессов. Такие диффузионные процессы обычно нежелательны, так как они приводят к плохо контролируемым изменениям в структуре электродов. Иде [c.353]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология