![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Методы получения порошков
Порошки, так же как любую другую дисперсную систему, можно получить двумя группами методов: • со стороны грубодисперсных систем – диспергационными методами; • со стороны истинных растворов – конденсационными методами. Выбор метода зависит от природы материала, назначения порошка и экономических факторов.
ДИСПЕРГАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ Производится дробление сырья на вальцовых, шаровых, вибрационных или коллоидных мельницах с последующим разделением на фракции, так как в результате помола получаются полидисперсные порошки (например, мука одного и того же сорта может содержать частицы от 5 до 60 мкм). Эффективное диспергирование может быть произведено при перетирании весьма концентрированных суспензий. Для облегчения диспергирования применяют понизители твердости, в качестве которых выступают ПАВ. В соответствии с правилом уравнивания полярностей, адсорбируясь на поверхности измельчаемого твердого тела, они уменьшают поверхностное натяжение, снижая энергозатраты при диспергировании и повышая дисперсность измельченной фазы. В некоторых случаях перед диспергированием проводят предварительную обработку материала. Так, титан или тантал нагревают в атмосфере водорода, переводя в гидриды, которые измельчают и нагревают в вакууме – получаются чистые металлические порошки. При получении чешуйчатых порошков, которые входят в состав красок и пиротехнических составов, для измельчения используют шаровые мельницы. Шары расплющивают и прокатывают частицы измельчаемого материала. Порошки с частицами сферической формы из тугоплавких металлов (вольфрам, молибден, ниобий) получают в низкотемпературной плазме дугового и высокочастотного разряда. Проходя через зону плазмы, частицы плавятся и принимают сферическую форму, затем охлаждаются и затвердевают. В ходе диспергирования химический состав материала не изменяется.
КОНДЕНСАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ
Эти методы молено разделить на две группы. Первая группа методов связана с осаждением частиц вследствие коагуляции лиофобных золей. В результате упаривания раствора или частичной замены растворителя (снижение растворимости) образуется суспензия, а после ее фильтрации и сушки получаются порошки. Вторая группа методов связана с проведением химических реакций (химическая конденсация). Методы химической конденсации можно классифицировать на основе типа используемой реакции: 1. Обменные реакции между электролитами. Например, осажденный мел (зубной порошок) получают в результате реакции:
2. Окисление металлов. Например, высокодисперсный оксид цинка, являющийся основным компонентом цинковых белил, получают окислением паров цинка воздухом при 300°С. 3. Окисление углеводородов. Различные виды сажи, которую применяют при производстве резины, пластмасс, типографской краски получают сжиганием газообразных или жидких углеводородов при недостатке кислорода. 4. Восстановление оксидов металлов. Восстановление природным газом, водородом или твердыми восстановителями используется для получения высокодисперсных металлических порошков. 5. Термическая диссоциация карбонилов металлов. Карбонилы Ме(СО)n – летучие соединения, которые образуются при обработке металлов оксидом углерода при давлении 200 атм и температуре примерно 200 6. Электролиз водных растворов солей. Этим методом получают высокодисперсные порошки металлов и сплавов высокой степени чистоты. Таким образом, методы химической конденсации связаны с изменением химического состава материалов.
|