Способ получения порошков твердых материалов

 

Способ получения порошков твердых материалов. Сущность способа заключается в том, что измельчаемый металл, например цирконий, помещают в высокопрочный контейнер с фильерой, сверху размещают слой насыпного взрывчатого вешества, взрыв которого осуществляют с помощью электродетонатора. Расширяющиеся продукты взрыва воздействуют на цирконий, который при выходе из фильеры быстро разгружается с образованием высокодисперсного порошка, т. е. экструзия циркония осуществляется под действием взрывного нагружения. Образующийся порошок имеет высокую химическую активность. Способ позволяет повысить дисперсность порошка.

Изобретение относится к технологии получения порошков твердых материалов для порошковой металлургии, композиционных материалов, дисперсионной низкотемпературной пайки и сварки и др.

Данный способ позволяет получать чистые порошки с высокой удельной поверхностью, которые можно применять в пиротехнических составах, электронной технике.

Широко известны физико-механические способы получения порошков, в основе которых лежат методы механического измельчения материалов в твердом и жидком состоянии. Порошки, полученные методом распыления жидкого металла, имеют минимальную удельную поверхность. Повышение дисперсности порошков, например размолом, приводит к повышению степени поверхностного окисления, а в ряде случаев дисперсные порошки становятся пирофорными.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения металлических порошков, заключающийся в экструзии металлов через фильеры в твердом состоянии под действием высокого статического давления.

Недостатки известного способа заключаются в том, что он не обеспечивает необходимую дисперсность получаемого порошка, позволяет получать порошки только легкоплавких металлов. Также недостатком данного способа является то, что время диспергирования материалов составляет 0,1-1 с.

Целью изобретения является повышение дисперсности порошка, сокращение длительности процесса диспергирования и обеспечение возможности получения порошков тугоплавких металлов. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения металлических порошков, заключающемся в экструзии металлов в твердом состоянии через фильеры под действием высокого давления, согласно изобретению, экструдирование осуществляется под действием взрывного нагружения.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что экструдирование твердых материалов осуществляется под действием не статического (как в прототипе), а динамического (взрывного) нагружения. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". Длительность процесса диспергирования в данном способе составляет микросекунды, т. е. на несколько порядков ниже чем в известном способе.

При изучении других известных технических решений признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия".

П р и м е р. Получение порошков твердых материалов по предлагаемому способу производят следующим образом.

Измельчаемый металл, например, цирконий, помещают в центральный канал высокопрочного контейнера, заканчивающийся фильерой с отверстием 3 мм. Сверху к металлу помещают слой насыпного взрывчатого вещества массой 18 г, подрыв которого осуществляют с помощью электродетонатора. Расширяющиеся продукты взрыва воздействуют на цирконий, который при выходе из фильеры быстро разгружается с образованием высокодисперсного порошка. Способ позволяет экструдировать порошок в емкость с инертными газами в технологическую жидкость или в вакуум.

Использование предлагаемого изобретения позволяет по сравнению с известным повысить дисперсность порошка, сократить длительность процесса диспергирования и обеспечить возможность получения порошков тугоплавких металлов.

(56) Р. Ж. Технология машиностроений. N 5, 1976, 5Б 361.

Портной К. И. , Бабич Б. М. Дисперсно-упрочненные материалы. М. : Металлургия, 1974, с. 10.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий экструзию диспергируемого материала под действием высокого давления, отличающийся тем, что экструзию осуществляют под действием взрывного нагружения.