Способ получения плакированного композиционного порошкового материала Советский патент 1990 года по МПК B22F1/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения плакированнь1х порошков.

Цель изобретения - получение сплошности покрытия частиц .композиционных порошков плакирующим металлом при массовом его содержании 5-60% и уменьшение размеров частиц плакирующего слоя до ультрадисперсных.

Пример 1. Для получения плакированного композиционного порошка карбид воль- фрама-никель с содержанием 5 мас.% никеля приготавливают аммиачно-сульфатный раствор следующим образом: в 180 л воды растворяется 1,37 кг семиводного сульфата никеля, 22 кг сульфата аммония и 0,7 кг водного аммиака (СЫНз - 25%). После завершения растворения компонентов к раствору

добавляют воду и доводят объем раствора до 200 л. Из общего количества раствора отбирают 5 л, в которые добавляют 40 г антрахинона. Полученную суспензию помещают в ультразвуковую ванну и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний при сле- ду.ющих условиях: время обработки 25 мин, мощность - 100 Вт, резонансная частота излучателя - 40 кГц. В результате такой обработки частицы антрахинона величиной 20-150 .мкм измельчаются до частиц размером 0,4 мкм. После этого суспензию с диспергированным антрахиноном добавляют в основной раствор, который заливают в автоклав емкостью 250 л. Затем в раствор добавляют 5 кг карбида вольфрама с размером частиц 40 мкм. Автоклав гер.метизи- руют, продувают азотом и подают водород

сл

00 00 СП

О5

под давлением 2,5 МПа, после чего автоклав нагревают до 130°С при непрерывном механическом перемешивании. После завершения процесса восстановления автоклав охлаждают и разгружают. Полученный плакированный композиционный порошок карбид вольфрама-никель в количестве 5,3 кг отфильтровывают, промывают водой и сушат.

Пример 2. Для получения плакированного композиционного порошка карбид вольфрама-никель с содержанием 60 мас.% никеля приготавливают аммиачно-сульфатный раствор следуюшим образом: в 180 л воды растворяют 35,7 кг семиводного сульфата никеля, 22 кг сульфата аммония и 8,4 кг водного аммиака (CNH.-j --25%). После завершения растворения компонентов к раствору добавляют воду и доводят объем раствора до 200 л. Из общего количества раствора отбирают 5 л, в который добавляют 40 г антра.хииона. Полученную суспензию помеш,ают в ультразвуковую ванну и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний в режимах по примеру I. В результате такой обработки частицы антрахинона измельчаются до размеров 0,4 мкм. После этого суспензию с диспергированным антра- хиноном добавляют в основной раствор, который заливают в автоклав емкостью 250 л. Затем в раствор добавляет 5 кг карбида вольфрама с размером частиц 40 .мкм. Автоклав герметизируют, продувают азотом и подают водород под давлением 2,5 МПа, после чего автоклав нагревают до 130°С нри непрерывном механическом перемешивании. После завершения процесса восстановления автоклав охлаждают. Получе:.1ный плакированный композиционный порошок карбид вольфрама - никель в количестве 12,5 кг отфильтровывают, промывают подои и сушат.

Пример 3. Для получения плакированного композиционного nopoiHKa графит-никель, с содержанием 10 мас.% никеля приготавливают аммиачно-сульфатный раствор следуюшим образом: в 180л воды растворяют 2,75 кг семиводного сульфата инкеля, 22 кг сульфата аммония и 1,39 кг водного аммиака (CNHa -- 25%). После завершения растворения коу/понентов к раствору добавляют воду и доводят объем раствора до 200 л. Из общего количества расгвора отбирают 5 л, в которые добавляют 40 г ам- трахинона. Полученную суспензию помещ.а ют в ультразвуковую ванну и подвергают воздействию ультразвуковых колебг .ний при следующих условиях: время обработки 25 мин, MOHiHOCTb -- 1;0 Вт, резонансная частота излучателя - 40 кГц. В результате такой обработки частицы антрахинона величиной 20--150 мкм измельчаются до частиц размером 0,4 мкм. После этого суспензию с диспергированным антрахиноном добавля- в основной раствор, который заливают

ют

автоклав емкостью 250 л. Затем в раствор

5

о.обавляют 5 кг графита с размером частиц 40--100 мкм. Автоклав герметизируют, продувают азотом и подают водород под давлением 2,5 МПа, после чего автоклав нагревают до 130°С при непрерывном механическом перемешивании. После завершения процесса восстановления автоклав охлаждают. Полученный плакированный композиционный порошок графит-никель в количестве 5,5 кг отфильтровывают, промывают водой и сушат.

Пример 4. Для получения плакированного композиционного порошка карбид вольфрама - кобальт с содержанием 50 мас.% кобальта приготавливают аммиачно-сульфат - ньш раствор следуюшим образом: в 180 л воды растворяют 47,5 кг семиводного сульфата кобальта, 22 кг сульфата аммония и 24 кг водного аммиака (CNHa -- 25%). После завершения растворения компонентов к раствору .добавляют воду и доводят 0 объем раствора до 200 л. Из общего количества раствора отбирают 5 л, в которые добавляют 40 г антрахинона. Полученную суспензию помешают в ультразвуковую ванну и обрабатывают ультразвуком при следующих УСЛОВИЯХ: время обработки - 20 мин, мощность - ПО Вт, резонансная частота излучателя - 45 кГц. В результате такой обработки частицы антрахинона величиной 20--150 мкм измельчают до 0,4 мкм. Суспеизидт с диспергированным аитрахино- нс)м затем добавляют з основной pacTj.op, который заливают в автоклав емкостью 250л. После чего и раствор добавляют 10 кг карбида вольфрама с размером частиц 40-- 100 мкм. Автоклав герметизируют, 1родува- ют азотом и подают водород под давле0.

нием 2,5 МПа Затеи автоклав нагревают до 130°С при непрерывном механическом перемешивании. После завершения процесса восстановления автоклав охлаждают. Полученный плакированный композиционный порошок карбид зольфрама-кобальт в количестве 20 кг отфильтровывают, промывают водой и сушат.

ilpuMev 5. Для получения плахирован- :аого ком:позиционь:ого порошка оксид алюминия - медь с содержанием 25 мас.% меди 11ригогавли зают аммиачно-сульфатиый раствор следующим образо:л: в 180 л воды растворяют 6,8 кг пйтиводного сульфата меди, 22 кг сульфата аммония и 3,6 кг водного аммиака (CNHs - 25%). После завершения растворения компонентов к раствору

добавляют

и дозсдят объем раствора

до 200 л. Из общего количества раствора отбирают 5 л, в которые добавляют 40 г антрахинона. Полученную суспензию помешают в ультразвуковз ю ванну к подвергают воздействию ультразвуковых колебаний прн с. едую1цих условиях: время обработки - 30 мин, мощность - ПС Вт, резонансная частота излучател.л - 35 кГц. При этом частищ-л антрахинона измельчаются до частиц ; 0,4 мкм. После этого суспензию с диспергированным антрахиноном добавляют в основной раствор, который заливают в автоклав емкостью 250 л. Затем в раствор добавляют 5 кг окиси алюминия с размером частиц 40-100 мкм. Автоклав герметизируют, продувают азотом и подают водород под давлением 2,5 МПа. Затем автоклав нагревают до 30°С при непрерывном механическом перемешивании. После завершения процесса восстановления автоклав охлаждают, разгружают. Полученный плакированный композиционный порошок окись алюминия - медь в количестве 6,7 кг отфильтровывают, промывают водой и сушат.

При диспергировании антрахинона в ам- миачно-сульфатном растворе совместно с плакирующим металлом ультразвуком с частотой меньше 35 кГц или продолжите ть- ностью меньше 20 мин получают частицы

Предложенное техническое решение поз воляет за счет ультразвукового диспергиро вания катализирующей добавки - антрахи нона уменьшить размер частиц плакирую g шего металла до ультрадисперсных, что дает возможность при массовом содержании плакирующего металла 5-60% получить сплошные покрытия.

Формула изобретения

Способ получения плакированного композиционного порошкового материала, включающий восстановление металла из аммиач- но-сульфатного раствора, содержащего плакирующий металл на поверхности частиц 15 порошкового материала под давлением водорода при повышенных температурах в присутствии антрахинона в качестве катализатора, отличающийся тем, что, с целью получения сплошности покрытия частиц композиционных порошков плакирующим металлом

10

„,., -- .,-- ij,.-iuiini3iA ниришлив плакирующим металлом

антрахинона больше 1 мкм, а при обработ- 20 „р, массовом его содержании 5-60% и

КР VJ1КТПЯ чпгл/плл г- II о г--г.... г, ,,,, А с. ..г..

ке ультразвуком с частотой вьше 45 кГц происходит коагуляция частиц антрахинона, а увеличение продолжительности процесса диспергирования более 30 мин приводит к увеличению энергозатрат, а размеры частиц антрахинона остаются те же.

уменьшении размеров частиц плакирующего слоя до ультрадисперсных размеров, перед восстановлением аммиачно-сульфатный раствор с антрахиноном подвергают-обработ- 25 ке ультразвуком с частотой колебания 35--45 кГц в течение 20-30 мин.

Предложенное техническое решение позволяет за счет ультразвукового диспергирования катализирующей добавки - антрахинона уменьшить размер частиц плакирую- g шего металла до ультрадисперсных, что дает возможность при массовом содержании плакирующего металла 5-60% получить сплошные покрытия.

Формула изобретения

Способ получения плакированного композиционного порошкового материала, включающий восстановление металла из аммиач- но-сульфатного раствора, содержащего плакирующий металл на поверхности частиц 5 порошкового материала под давлением водорода при повышенных температурах в присутствии антрахинона в качестве катализатора, отличающийся тем, что, с целью получения сплошности покрытия частиц композиционных порошков плакирующим металлом

0

ij,.-iuiini3iA ниришлив плакирующим металлом

0 „р, массовом его содержании 5-60% и

уменьшении размеров частиц плакирующего слоя до ультрадисперсных размеров, перед восстановлением аммиачно-сульфатный раствор с антрахиноном подвергают-обработ- 25 ке ультразвуком с частотой колебания 35--45 кГц в течение 20-30 мин.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения - получение сплошности покрытия частиц композиционных порошков плакирующим металлом при массовом его содержании 5-60% и уменьшение размеров частиц плакирующего слоя до ультрадисперсных размеров. Достижение цели обусловлено тем, что перед восстановлением аммиачно-сульфатный р-р вместе с антрахиноном обрабатывают ультразвуком с частотой колебаний 35-45 кГц в течение 20-30 мин. При этой обработке частицы антрахинона, являющегося катализатором в процессе получения плакированных порошков, диспергируются до размеров не менее 0,4 мкм. За счет измельчения катализатора частицы плакирующего металла уменьшаются до ультрадисперсных, что позволяет при массовом его содержании 5-60% получить сплошные покрытия.