Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена



Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена
Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена
Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена
C01P2002/72 - Неорганическая химия (обработка порошков неорганических соединений для производства керамики C04B 35/00; бродильные или ферментативные способы синтеза элементов или неорганических соединений, кроме диоксида углерода, C12P 3/00; получение соединений металлов из смесей, например из руд, в качестве промежуточных соединений в металлургическом процессе при получении свободных металлов C21B,C22B; производство неметаллических элементов или неорганических соединений электролитическими способами или электрофорезом C25B)
B22F2201/50 - Порошковая металлургия; производство изделий из металлических порошков; изготовление металлических порошков (способы или устройства для гранулирования материалов вообще B01J 2/00; производство керамических масс уплотнением или спеканием C04B, например C04B 35/64; получение металлов C22; восстановление или разложение металлических составов вообще C22B; получение сплавов порошковой металлургией C22C; электролитическое получение металлических порошков C25C 5/00)
B01J19/088 - Химические, физические или физико-химические способы общего назначения (физическая обработка волокон, нитей, пряжи, тканей, пера или волокнистых изделий, изготовленных из этих материалов, отнесена к соответствующим рубрикам для такого вида обработки, например D06M 10/00); устройства для их проведения (насадки, прокладки или решетки, специально предназначенные для биологической обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод C02F 3/10; разбрызгивающие планки или решетки, специально предназначенные для оросительных холодильников F28F 25/08)

Владельцы патента RU 2716694:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» (RU)

Изобретение относится к получению соединений с углеродом и может быть использовано в водородной энергетике. Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена, содержит камеру 1 из диэлектрического материала с крышкой 2 вверху, внутри которой горизонтально и соосно размещены цилиндрические графитовые анод 9 и катод 5. На дне камеры 1 вертикально закреплены два металлических держателя 3, 4. В держателе 3 сбоку, со стороны, обращенной к центру камеры 1, выполнена выемка, в которую горизонтально вставлена закрытая торцевая часть цилиндрического полого катода 5, открытая часть которого обращена к аноду 9. Полость катода 5 предназначена для размещения цилиндрической прессовки 11 из порошка графита и молибдена до соприкосновения её круглой плоской поверхности с соответствующей поверхностью полости катода 5. В держателе 4 горизонтально выполнено сквозное отверстие с резьбой, в которое вставлен винт 6, конец которого прикреплен к середине дна металлического стакана 8, в который вставлен сплошной анод 9. Анод 9 закреплен с возможностью перемещения вдоль продольной оси при помощи винта 6, один конец которого выведен из камеры 1 и снабжен рукоятью 7. Диаметр полости катода 5 больше диаметра анода 9 от 2 до 4 раз, а глубина полости катода не меньше её диаметра. Стакан 8, в который вставлен анод 9, и держатель 3 катода 5 соединены с источником постоянного тока 10, расположенным снаружи камеры 1. Для работы устройства не требуются операции по формированию защитной газовой разряженной атмосферы, так как анод и катод расположены в камере, сообщающейся с открытым воздухом, а защитная атмосфера СО генерируется самопроизвольно непосредственно в процессе горения дугового разряда в полости графитового катода. Производительность не ограничивается скоростью расхода анода, так как прессовка из смеси графита и молибдена закладывается в полость цилиндрического графитового катода. В результате в  плазме дугового разряда постоянного тока, инициированного в воздушной атмосфере при нормальных условиях, получают порошок, содержащий карбид молибдена гексагональной и орторомбической структуры. 2 ил.

 

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к получению соединений с углеродом и может быть использовано в водородной энергетике.

Известно устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена [Y. Yosida, I. Oguro / Physica C, 2006, vol. 442. - P. 97-100], в котором анод и катод размещены внутри герметичной камеры, соединенной с вакуумным насосом и баллоном с газообразным гелием. Анод и катод подключены к источнику постоянного тока. Анод выполнен композитным из спеченной смеси порошка углерода и молибдена.

Известно устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена [Y. Saito et. al. / Journal of Crystal Growth, 1997, vol. 172. - Р. 163-170], принятое за прототип, содержащее герметичную камеру, подключенную к вакуумному насосу и баллону с гелием для создания газообразной атмосферы, пониженного относительно атмосферного давления. Камера с четырех сторон оснащена съемными крышками, устанавливаемыми герметично. В полости камеры на опорных изоляторах установлены графитовые держатели, в которых за торцы закреплены горизонтально и соосно графитовые цилиндрические анод и катод. Анод и катод подключены к источнику постоянного тока, расположенному снаружи камеры, при этом токопроводящие линии, проходят изнутри герметичной камеры наружу к источнику постоянного тока через отверстия в стенке герметичной камеры, в которых герметично установлены проходные изоляторы. Свободные торцы анода и катода образуют разрядный промежуток величиной 1-2 мм, в котором поджигается дуговой разряд. В аноде выполнена концентрическая цилиндрическая полость на глубину, равную 60% длины анода для заполнения исходным реагентом для синтеза, а именно порошком, содержащим графит и молибден. Диаметр анода меньше диаметра катода в 2,16 раз. Катод закреплен неподвижно, а анод закреплен на винте с возможностью перемещения вдоль продольной оси для регулировки величины разрядного промежутка. Винт вставлен в герметизированное отверстие в боковой стенке камеры и его конец снаружи снабжен рукоятью.

Обязательным условием работы этого устройства является создание разряженной инертной атмосферы гелия внутри герметичной камеры, что достигается герметизацией камеры, ее вакуумированием и заполнением гелием до необходимого давления. Масса получаемого порошка ограничена величиной скорости расхода анода и объемом полости в аноде, которая заполняется порошком, содержащим графит и молибден.

Предложенное изобретение позволяет получить порошок, содержащий карбид молибдена в плазме дугового разряда постоянного тока, инициированного в воздушной атмосфере при нормальных условиях.

Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена, также как в прототипе, содержит камеру с крышкой, внутри которой горизонтально и соосно размещены цилиндрические графитовые анод и катод, причем анод закреплен с возможностью перемещения вдоль продольной оси при помощи винта, один конец которого выведен из камеры и снабжен рукоятью, катод закреплен неподвижно на металлическом держателе, при этом диаметр анода меньше диаметра катода, а держатель катода подключен к источнику постоянного тока, расположенному снаружи камеры.

Согласно изобретению камера выполнена из диэлектрического материала с крышкой вверху. На дне камеры вертикально закреплены два металлических держателя. В одном держателе сбоку, со стороны, обращенной к центру камеры, выполнена выемка, в которую горизонтально вставлена закрытая торцевая часть цилиндрического полого катода, открытая часть которого обращена к аноду. Причем полость катода предназначена для размещения цилиндрической прессовки из порошка графита и молибдена до соприкосновения ее круглой плоской поверхности с соответствующей поверхностью полости катода. В другом держателе горизонтально выполнено сквозное отверстие с резьбой, в которое вставлен винт, конец которого прикреплен к середине дна металлического стакана, в который вставлен сплошной анод. Диаметр полости катода больше диаметра анода от 2 до 4 раз, а глубина полости катода не меньше ее диаметра Стакан, в который вставлен анод и держатель катода соединены с источником постоянного тока.

Предлагаемое устройство позволяет реализовать синтез порошка, содержащего карбид молибдена, в плазме дугового разряда постоянного тока, инициированного в воздушной среде. При возникновении дугового разряда постоянного тока температура в полости катода поднимается до нескольких тысяч градусов, в результате чего, возникают условия для синтеза карбида молибдена. В полости катода при горении дугового разряда генерируется газообразный оксид углерода СО, который предотвращает окисление получаемого порошка кислородом атмосферного воздуха. Получаемый порошок, содержащий карбид молибдена, в процессе горения дугового разряда распыляется в объеме камеры и оседает на ее внутренних стенках и съемной крышке.

По сравнению с прототипом для работы устройства не требуются операции по формированию защитной газовой разряженной атмосферы, так как анод и катод расположены в камере, сообщающейся с открытым воздухом, а защитная атмосфера СО генерируется самопроизвольно непосредственно в процессе горения дугового разряда в полости графитового катода. Производительность не ограничивается скоростью расхода анода, так как прессовка из смеси графита и молибдена закладывается в полость цилиндрического графитового катода,

На фиг. 1 показана схема устройства для получения порошка, содержащего карбид молибдена.

На фиг. 2 представлена рентгеновская дифрактограмма полученного порошка, содержащего карбид молибдена.

Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена, содержит камеру 1, выполненную из диэлектрического материала, например, из оргстекла, со свободно прилегающей к ее верхней части крышкой 2. а дне камере 1 вертикально закреплены два металлических держателя 3 и 4. В первом держателе 3 сбоку, со стороны, обращенной к центру камеры 1, выполнена выемка, в которую горизонтально вставлена закрытая часть цилиндрического полого графитового катода 5, открытая часть которого обращена в сторону второго держателя 4. Во втором держателе 4 горизонтально выполнено сквозное отверстие с резьбой, в которое вставлен винт 6, один конец которого выведен через отверстие в боковой стенке камеры 1 наружу и снабжен рукоятью 7 из диэлектрического материала. К другому концу винта 6 прикреплено дно металлического цилиндрического стакана 8, в который вставлен цилиндрический сплошной графитовый анод 9 так, что он расположен соосно катоду 5. Диаметр полости катода 5 больше диаметра анода 9 в 2-4 раз. Глубина полости катода 5 не менее ее диаметра. Металлический стакан 8 и металлический держатель 3 соединены с источником постоянного тока 10 (ИПТ), расположенным снаружи камеры 1.

В полость катода 5 закладывают цилиндрическую прессовку 11 из порошка графита и молибдена до соприкосновения ее круглой плоской поверхности с соответствующей поверхностью полости катода 5

При включении источника постоянного тока 10 (ИПТ) между прессовкой 11 и цилиндрическим графитовым анодом 9 возникает электрическая разность потенциалов. Вращением рукояти 7 винта 6 перемещают анод 9 вместе металлическим стаканом 8 внутри полости катода 5 до соприкосновения с прессовкой 11; после соприкосновения анод 9 отводят от прессовки 11 вдоль его продольной оси для образования пространства для горения дугового разряда. В процессе горения дугового разряда происходит распыление материала анода 9 и материала прессовки 11 в полости катода 5, а затем и в полости камеры 1. После горения дугового разряда в течение 5-15 секунд, источник постоянного тока 10 (ИПТ) отключают. После остывания анода 9 и катода 5, крышку 2 камеры 1 снимают и собирают осевший на внутренних стенках камеры 1 и крышки 2 порошок, содержащий карбид молибдена.

При использовании прессовки 11, состоящей из молибдена (кубической структуры) с чистотой 99% и графита с чистотой 99%, при массовом соотношении молибдена и графита 3:1, воздействии дугового разряда в течение 10 секунд при токе 170 А, диаметре анода 8 мм, диаметре полости катода 22 мм, глубине полости катода 22 мм, высоте прессовки 2 мм был получен порошок, содержащий молибден кубической структуры, графит, карбид молибдена гексагональной структуры и карбид молибдена орторомбической структуры. В результате рентгенофазового анализа полученного порошка идентифицировано 13 дифракционных максимумов, соответствующих карбиду молибдена гексагональной структуры и 11 максимумов, соответствующих карбиду молибдена орторомбической структуры (фиг. 2).

Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена, содержащее камеру с крышкой, внутри которой горизонтально и соосно размещены цилиндрические графитовые анод и катод, причем анод закреплен с возможностью перемещения вдоль продольной оси при помощи винта, один конец которого выведен из камеры и снабжен рукоятью, катод закреплен неподвижно на металлическом держателе, при этом диаметр анода меньше диаметра катода, а держатель катода подключен к источнику постоянного тока, расположенному снаружи камеры, отличающееся тем, что камера выполнена из диэлектрического материала с крышкой вверху, на дне камеры вертикально закреплены два металлических держателя, в одном держателе сбоку, со стороны, обращенной к центру камеры, выполнена выемка, в которую горизонтально вставлена закрытая торцевая часть цилиндрического полого катода, открытая часть которого обращена к аноду, причем полость катода предназначена для размещения цилиндрической прессовки из порошка графита и молибдена до соприкосновения её круглой плоской поверхности с  соответствующей поверхностью полости катода, в другом держателе горизонтально выполнено сквозное отверстие с резьбой, в которое вставлен винт, конец которого прикреплен к середине дна металлического стакана, в который вставлен сплошной анод, при этом диаметр полости катода больше диаметра анода от 2 до 4 раз, а глубина полости катода не меньше её диаметра, стакан, в который вставлен анод, соединен с источником постоянного тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области физики ультрадисперсных сред и нанотехнологии и может быть использовано при создании индикаторных матриц в различных датчиках и сенсорах плазмонного резонанса, эмиттерах, устройствах нано- и микроэлектроники, измерительной техники.

Изобретение относится к технологии создания двумерных магнитных материалов для сверхкомпактных спинтронных устройств. Способ получения дисилицида гадолиния GdSi2 со структурой интеркалированных слоев силицена методом молекулярно-лучевой эпитаксии заключается в осаждении атомарного потока гадолиния с давлением PGd (от 0,1 до менее 1)⋅10-8 Торр или PGd (от более 1 до 10)⋅10-8 Торр на предварительно очищенную поверхность подложки Si(111), нагретую до Ts=350 ÷ менее 400°С или Ts=более 400 ÷ 450°С, до формирования пленки дисилицида гадолиния толщиной не более 7 нм.

Изобретение относится к получению источника для нанесения покрытия посредством физического осаждения из паровой фазы. Источник для нанесения покрытия включает по меньшей мере слой мишени, состоящий из по меньшей мере двухфазного композита, который содержит металлическую фазу (М) и по меньшей мере одну дополнительную фазу (Р), и стабилизирующий механические свойства слой, который соединяют со слоем мишени с одной стороны слоя мишени.

Изобретение относится к устройству для непрерывного вакуумного нанесения покрытий на движущуюся подложку, причем покрытия образованы из металлических сплавов, содержащих основной элемент и по меньшей мере один дополнительный элемент, и к способам нанесения этого покрытия.

Изобретение относится к способу получения сегнетоэлектрической пленки Ba1-xSrxTiO3 и может быть использовано для мощной сверхвысокочастотной техники. На первом этапе распыляют мишень состава Ba0,4Sr0,6TiO3 на подложку карбида кремния в атмосфере кислорода при давлении 2 Па и температуре подложки 700-900°С в течение времени, достаточного для создания сплошного сегнетоэлектрического слоя.
Изобретение относится к способу упрочнения режущего инструмента осаждением мультислойных покрытий системы Ti - Al и может быть использовано в инструментальном производстве.

Изобретение относится к способу изготовления антифрикционных материалов, которые могут быть использованы в любых отраслях промышленности для изготовления антифрикционных деталей, таких как подшипники скольжения, подпятники и т.п.

Изобретение относится к поддону для транспортировки одной или нескольких стеклянных подложек по существу в вертикальном положении через распылительную установки (варианты) и системе осаждения методом распыления.

Изобретение относится к способу нанесения жаростойких покрытий из плазмы вакуумно-дугового разряда и может быть использовано для повышения надежности и долговечности широкого ряда деталей машин и инструмента.

Данное изобретение относится к мишени, в частности к распыляемой мишени, способу ее получения и способу вакуумного напыления с использованием упомянутой мишени. Мишень содержит пластину, состоящую из хрупкого материала, и монтажную пластину, которая скреплена по поверхности с пластиной мишени.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения градиентных нанокомпозитных теплозащитных покрытий для деталей, подверженных воздействию высокотемпературных газовых потоков в авиационной, ракетно-космической технике и машиностроении.

Изобретение может быть использовано в машиностроении и микромеханике для уменьшения трения и износа в подшипниках скольжения. Сначала подготавливают рабочую поверхность изделий 1 путём полировки, обезжиривания в ультразвуковой ванне, обработки бензино-спиртовой смесью и термообработки в сушильном шкафу.

Изобретение относится к технике и технологии нанесения защитных ионно-плазменных покрытий и может быть применено в машиностроении, например, для защиты рабочих и направляющих лопаток турбомашин.

Изобретение относится к технологии создания двумерных магнитных материалов для сверхкомпактных спинтронных устройств. Способ получения дисилицида гадолиния GdSi2 со структурой интеркалированных слоев силицена методом молекулярно-лучевой эпитаксии заключается в осаждении атомарного потока гадолиния с давлением PGd (от 0,1 до менее 1)⋅10-8 Торр или PGd (от более 1 до 10)⋅10-8 Торр на предварительно очищенную поверхность подложки Si(111), нагретую до Ts=350 ÷ менее 400°С или Ts=более 400 ÷ 450°С, до формирования пленки дисилицида гадолиния толщиной не более 7 нм.

Изобретение относится к способу изготовления антифрикционных материалов, которые могут быть использованы в любых отраслях промышленности для изготовления антифрикционных деталей, таких как подшипники скольжения, подпятники и т.п.

Изобретение относится к получению износостойкого покрытия для режущего инструмента. Способ включает вакуумно-плазменное нанесение покрытия из нитрида или карбонитрида титана, алюминия, кремния, циркония и молибдена при соотношении, мас.

Изобретение относится к получению износостойкого покрытия для режущего инструмента. Способ включает вакуумно-плазменное нанесение покрытия из нитрида или карбонитрида титана, кремния, алюминия, хрома и железа при соотношении, мас.

Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия для режущего инструмента, включающему вакуумно-плазменное нанесение покрытия из нитрида или карбонитрида титана, молибдена, алюминия, кремния и хрома при соотношении, мас.

Изобретение относится к получению износостойкого покрытия для режущего инструмента. Способ включает вакуумно-плазменное нанесение покрытия из нитрида или карбонитрида титана, алюминия, кремния, хрома и железа при соотношении, мас.

Способ включает напыление путем электронно-лучевого испарения материала покрытия в вакууме и осаждения паров на поверхности подложки при вращении подложек механизмом с планетарной передачей.

Изобретение может быть использовано при получении подложки для катализаторов, используемых в процессе каталитического риформинга. Сфероидальные частицы оксида алюминия имеют удельную поверхность по БЭТ, составляющую 150-300 м2/г, средний диаметр частиц 1,2-3 мм, разброс диаметров частиц, выраженный через стандартное отклонение, не превышающее 0,1.

Изобретение относится к получению соединений с углеродом и может быть использовано в водородной энергетике. Устройство для получения порошка, содержащего карбид молибдена, содержит камеру 1 из диэлектрического материала с крышкой 2 вверху, внутри которой горизонтально и соосно размещены цилиндрические графитовые анод 9 и катод 5. На дне камеры 1 вертикально закреплены два металлических держателя 3, 4. В держателе 3 сбоку, со стороны, обращенной к центру камеры 1, выполнена выемка, в которую горизонтально вставлена закрытая торцевая часть цилиндрического полого катода 5, открытая часть которого обращена к аноду 9. Полость катода 5 предназначена для размещения цилиндрической прессовки 11 из порошка графита и молибдена до соприкосновения её круглой плоской поверхности с соответствующей поверхностью полости катода 5. В держателе 4 горизонтально выполнено сквозное отверстие с резьбой, в которое вставлен винт 6, конец которого прикреплен к середине дна металлического стакана 8, в который вставлен сплошной анод 9. Анод 9 закреплен с возможностью перемещения вдоль продольной оси при помощи винта 6, один конец которого выведен из камеры 1 и снабжен рукоятью 7. Диаметр полости катода 5 больше диаметра анода 9 от 2 до 4 раз, а глубина полости катода не меньше её диаметра. Стакан 8, в который вставлен анод 9, и держатель 3 катода 5 соединены с источником постоянного тока 10, расположенным снаружи камеры 1. Для работы устройства не требуются операции по формированию защитной газовой разряженной атмосферы, так как анод и катод расположены в камере, сообщающейся с открытым воздухом, а защитная атмосфера СО генерируется самопроизвольно непосредственно в процессе горения дугового разряда в полости графитового катода. Производительность не ограничивается скоростью расхода анода, так как прессовка из смеси графита и молибдена закладывается в полость цилиндрического графитового катода. В результате в  плазме дугового разряда постоянного тока, инициированного в воздушной атмосфере при нормальных условиях, получают порошок, содержащий карбид молибдена гексагональной и орторомбической структуры. 2 ил.

Наверх