Способ ударно-волновой активации порошков тугоплавких материалов

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ УДАРНО-ВОЛНОВОЙ АКТИВАЦИИ ПОРОШКОВ ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Ильющенко Александр Федорович Лученок Алексей Романович Лученок Андрей Алексеевич Киршина Наталья Васильевна Смирнов Геннадий Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Способ ударно-волновой активации порошка тугоплавкого материала, включающий ударно-волновую обработку порошка, отличающийся тем, что перед обработкой в порошок вводят 15-25 об.бензина. Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству металлокерамики и композиционных материалов, неорганических синтезов, нанесению защитных и декоративных покрытий, пиротехнике. Недостатком известных порошков является то, что их частицы, как правило, имеют защитные оксидные пленки, низкую реакционную способность. Для проведения спекания прессовок из таких порошков требуется их длительное прогревание при высоких температурах, иногда близких к температуре плавления. Известен способ активации порошков патент РФ 2086355, МПК 22 1.00, 1997, заключающийся в том, что порошки металлов, например алюминия, полученные методом электрического взрыва проволок, погружают в органические растворители и выдерживают в них в течение 5-24 ч. Молекулы последних проникают в объемы частиц и разрушают их до субфрагментов, которые вследствие этого имеют более высокую химическую активность. Недостатком известного способа является то, что он применим для активации порошков только электропроводных материалов, полученных, например, методом электрического взрыва проволок. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является способ активации порошков высокотемпературных сегнетоэлектриков, Кузнецова Е.М.,Резниченко Л.А., Разумовская О.Н., Шилкина Л.А., Клевцов А.Н. Ударно-волновая активация порошков высокотемпературных сегнетоэлектриков. Письма в ЖТФ. - 2000. - Т. 26.14559 1 2011.06.30 Вып. 17. - С. 31-36, включающий ударно-волновую обработку-прессование порошков с последующим размолом полученных прессовок. За счет такой обработки оказалось реальным заметно изменить дефектное состояние порошков, что, наряду с их измельчением, способствовало снижению температуры спекания, а также повышению структурного совершенства изготовленных керамик. Это дало возможность существенно сократить энергозатраты, обеспечить надежность работы термического оборудования за счет снижения температуры спекания на 200 С и тем самым значительно удешевить процесс создания рассматриваемых объектов. Положительный эффект ударно-волновой активации порошков является следствием развиваемого высокого уровня локальных механических напряжений и температур в частицах порошка, что,несмотря на кратковременность процесса, вызывает резкую интенсификацию межчастичных взаимодействий. Последнее, в свою очередь, приводит к накоплению различного рода дефектов (об этом свидетельствовало уширение дифракционных линий), увеличивающих свободную энергию, что также способствует повышению термодинамической активности. Однако в процессе ударно-волновой активации происходит образование плотных прессовок из активируемых порошков. Недостатком данного способа является то, что при размоле прессовок возможно загрязнение обрабатываемого порошка. В процессе ударно-волновой активации порошков с высокой степенью сродства к кислороду возможно окисление активируемого порошка изза сильного разогрева контактных зон частиц порошка. Способ практически неприменим для активации порошков пластичных материалов из-за трудности размола прессовок высокой прочности, полученных в процессе ударно-волновой активации. Задачей изобретения является разработка способа, применимого для активации порошков тугоплавких материалов, исключение окисления порошка. Поставленная задача достигается тем, что в способе ударно-волновой активации порошка тугоплавкого материала, включающем ударно-волновую обработку порошка, перед обработкой в порошок вводят 15-25 об.бензина. Пример осуществления изобретения. В качестве активируемого порошка был использован порошок оксида циркония ТУ 48-0502-01-89, как типичный представитель тугоплавких материалов. В качестве органического растворителя был использован бензин Калоша. Порошок оксида циркония нагружают по плоской схеме в закрытой оснастке из стали с толщиной стенки 20 мм. После импульсного нагружения обработанный порошок извлекают из оснастки и подвергают сушке, магнитной сепарации для отделения возможных включений элементов стальной оснастки. При концентрации бензина Калоша менее 15 об.происходило образование прочных конгломератов размером около 2-5 мм из активируемого порошка. Конгломераты не разделяются при сушке и магнитной сепарации. В диапазоне концентраций бензина Калоша 15-25 об.качество активированного порошка практически не изменялось. При повышении влажности смеси более 25 об.из-за сильного увеличения импульсного давления происходят большие потери активированного порошка, а в ряде случаев разрушение контейнера. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 2