×
20.02.2014
216.012.a162

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО ПРОНИЦАЕМОГО МАТЕРИАЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составу шихты для получения пористого проницаемого материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Может использоваться для изготовления каталитических блоков нейтрализаторов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, фильтров для очистки сточных вод гальванических ванн в металлургической промышленности, масляных фильтров в системе смазки двигателей внутреннего сгорания. Шихта содержит, мас.%: железная окалина 42-47, α-оксид алюминия 32-39, ферросилиций ФС 1-5, медный порошок, являющийся отходом при травлении и механической обработке биметалла 1-5, алюминий АСД-1 - остальное. Обеспечивается нейтрализация отработавших газов ДВС посредством фильтрующих элементов из пористого проницаемого материала, повышается устойчивость к динамическим и статическим нагрузкам и снижается материалоемкость изделий. 1 табл., 1 пр.
Основные результаты: Шихта для получения пористого проницаемого материала, содержащая железную окалину, оксид алюминия, ферросилиций и алюминий, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит медный порошок, являющийся отходом при травлении и механической обработке биметалла, а оксид алюминия - в виде α-оксида алюминия, ферросилиций - в виде ферросилиция ФС-1, алюминий - в виде алюминия АСД-1, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составам шихты для получения пористого проницаемого материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), применяемого для изготовления фильтрующих элементов, которые могут быть использованы в качестве каталитических блоков нейтрализаторов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, при очистке сточных вод гальванических ванн в металлургической промышленности, в качестве масляных фильтров в системе смазки двигателей внутреннего сгорания, а также для производства других пористых изделий.

Известна шихта для получения пористого проницаемого материала на основе керметов, состоящая из оксидных соединений и металла. Пористый проницаемый материал изготавливается из известной шихты методом порошковой металлургии, то есть путем прессования и последующего спекания в печи при температуре более 1000°С (Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству / В.Н.Иванов. -М.: Машиностроение, 1990. - С.116 и Федоренко И.М. Справочник: Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения / И.М.Федоренко, И.Н.Францевич, И.Д.Радомысельский. и др. - Киев: Наукова думка, 1985. - С.242-263).

Основным недостатком этой шихты являются повышенная энергоемкость изготовления получаемого на ее основе пористого проницаемого материала вследствие необходимости спекания в высокотемпературной печи и осуществления производства с применением дорогостоящей высокоточной технологической оснастки и прессового оборудования.

Известна шихта для получения пористого проницаемого материала, содержащая железную окалину, оксид алюминия, алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: железная окалина 39-44; оксид алюминия 35-43; алюминий - остальное. Пористый проницаемый материал получают методом СВС, он имеет упорядоченную структуру порового пространства со средним размером пор 360 мкм, коррозионную стойкость 9-16%, механическую прочность на сжатие 6,2 МПа (патент RU 2081731, МПК6 В22F 1/00, В22F 3/23).

Недостатками вышеописанной шихты являются ограничение сферы применения изготовленных на ее основе изделий из пористого проницаемого материала вследствие недостаточной активности для нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС), обусловленной отсутствием меди в составе шихты; пониженная устойчивость к динамическим и статическим нагрузкам и значительная материалоемкость названных изделий, обусловленные низкой механической прочностью получаемого пористого материала из-за наличия в составе шихты железной окалины и оксида алюминия при отсутствии раскисления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к прилагаемому изобретению (прототипом) является шихта для получения пористого проницаемого материала, содержащая железную окалину, алюминий, оксид алюминия, ферросилиций ФС-70 и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: железная окалина 41-43; оксид алюминия 37-40; ферросилиций ФС-70 1-5; алюминий - остальное. Пористый проницаемый материал получают методом СВС, он имеет упорядоченную структуру порового пространства со средним размером пор 370 мкм, механическую прочность на сжатие 10-13 МПа (патент RU 2081731, МПК6 В22F 1/00, В22F 3/23).

В качестве недостатков вышеописанной шихты можно отметить ограничение сферы применения изготовленных на ее основе изделий из пористого проницаемого материала из-за недостаточной очистки отработавших газов ДВС от вредных примесей, пониженную устойчивость к динамическим и статическим нагрузкам и значительную материалоемкость названных изделий. Эти недостатки обусловлены не достаточно высокой прочностью на сжатие получаемого пористого материала при отсутствии компонента меди в составе шихты.

Задачей настоящего изобретения является расширение сферы применения изготовленных на основе предлагаемой шихты изделий из пористого проницаемого материала путем обеспечения нейтрализации отработавших газов ДВС посредством фильтрующих элементов из пористого проницаемого материала, изготовленных на основе предлагаемой шихты, повышение устойчивости к динамическим и статическим нагрузкам и снижение материалоемкости названных изделий.

Поставленная задача решается тем, что шихта для получения пористого проницаемого материала, содержащая железную окалину, оксид алюминия, ферросилиций и алюминий, согласно изобретению содержит в качестве оксида алюминия α-оксид алюминия, в качестве ферросилиция - ферросилиций ФС-1, в качестве алюминия - алюминий АСД-1 и дополнительно содержит медный порошок, являющийся отходом при травлении и механической обработке биметалла, при следующем соотношении компонентов, мас%: железная окалина 42-47; α-оксид алюминия 32-39; ферросилиций ФС-1 1-5; медный порошок, являющийся отходом при травлении и механической обработке биметалла 1-5; алюминий АСД-1 - остальное.

Расширение сферы применения изготовленных на основе предлагаемой шихты изделий из пористого проницаемого материала путем обеспечения нейтрализации отработавших газов ДВС посредством фильтрующих элементов из пористого проницаемого материала с усиленным каталитическим действием, изготовленных на основе предлагаемой шихты, повышение устойчивости к динамическим и статическим нагрузкам и снижение материалоемкости названных изделий обусловлены повышением прочности на сжатие до 13-15 МПа (см. таблицу) вследствие введения в состав шихты порошковых отходов меди, полученных при травлении и механической обработки биметалла, содержащих 92-95% меди, что позволяет использовать тонкостенные фильтрующие элементы вместо толстостенных при жестких технологических требованиях к их необходимой механической прочности.

Содержание в шихте железной окалины в количестве 42-47 мас.% является оптимальным, так как при уменьшении в составе шихты количества железной окалины менее 42 мас.% в системе появляется жидкая фаза, а при увеличении в составе шихты количества железной окалины более 47 мас.% шихта сгорает не полностью.

Содержание в шихте α-оксида алюминия в количестве 32-39 мас.% является оптимальным, так как при уменьшении в составе шихты количества α-оксида алюминия менее 32 мас.% в системе появляется жидкая фаза, а при увеличении в составе шихты количества α-оксида алюминия более 39 мас.% шихта сгорает не полностью.

Содержание в шихте ферросилиция ФС-1 в количестве 1-5 мас.% является оптимальным, так как при уменьшении в составе шихты количества ферросилиция ФС-1 менее 1 мас.% шихта сгорает не полностью, а при увеличении в составе шихты количества ферросилиция ФС-1 более 5 мас.% в системе появляется жидкая фаза.

Содержание в шихте медного порошка, являющегося отходом при травлении и механической обработке биметалла, в количестве 1-5 мас.% является оптимальным, так как такое количество данного компонента в составе шихты обеспечивает каталитическую очистку отработавших газов, реализуется способность окисления и нейтрализации токсических компонентов отработавших газов и уменьшается дымность ДВС, при этом могут быть использованы более тонкостенные фильтрующие элементы вследствие повышения механической прочности на сжатие до 13-15 МПа. Снижение в составе шихты количества медного порошка, являющегося отходом при травлении и механической обработке биметалла, менее 1 мас.% шихта сгорает не полностью, а повышение в составе шихты количества медного порошка, являющегося отходом при травлении и механической обработке биметалла, более 5 мас.% в системе появляется жидкая фаза.

Предлагаемое изобретение поясняется таблицей, в которой приведены физико-механические и нейтрализующие свойства получаемого пористого проницаемого материала на основе предлагаемой шихты.

Шихта для получения пористого проницаемого материала содержит железную окалину в количестве 42-47 мас.%, α-оксид алюминия в количестве 32-39 мас.%, ферросилиций ФС в количестве 1-5 мас.%, медный порошок, являющийся отходом при травлении и механической обработке биметалла, в количестве 1-5 мас.%, алюминий АСД-1 - остальное. При этом отмытый и высушенный медный порошок, являющийся отходом при травлении и механической обработке биметалла, содержит 92-95 мас.% меди.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Для экспериментальной проверки заявленного технического решения были приготовлены образцы шихты различного состава согласно изобретению, а также образец шихты - прототипа. Для изготовления образцов использовали порошок железной окалины стали 18Х2Н4МА, порошок α-оксида алюминия (αAl2O3), порошок ферросилиция ФС-1, отмытый и высушенный медный порошок, являющийся отходом при травлении и механической обработке биметалла, содержащий 92-95 мас.% меди, порошок алюминия АСД-1 (ТУ 48-5-226-87).

Компоненты дозировались в заданных соотношениях на аналитических весах с точностью 0,001 г, смешивались в сухую в атмосфере воздуха в лабораторном смесителе типа «пьяная бочка» партиями по 200 г в течение часа. Приготовленная шихта засыпалась в металлические формы и после инициирования реакции СВС компонентов получали образцы пористого проницаемого материала, которые в дальнейшем использовались для испытаний.

Образцы для испытаний физико-механических и каталитических свойств имели вид цилиндров с диаметром 50 мм и высотой 50 мм. Воздействием на образцы нагрузкой определяли прочность образцов на сжатие. Каталитические свойства получаемого пористого проницаемого материала на основе предлагаемой шихты определяли в опытном каталитическом нейтрализаторе отработавших газов ДВС.

По результатам, представленным в таблице, видно, что шихта с заявленным составом компонентов обеспечивает получение пористого материала с более высокой прочностью на сжатие - на 60-70% выше по сравнению с прототипом и снижающим содержание окислов азота на 61-65%, окиси углерода на 45-55% в отработавших газах ДВС.

Таким образом, использование предлагаемой шихты по сравнению с применением шихты - прототипа позволяет расширить сферу применения изготовленных на основе предлагаемой шихты изделий из пористого проницаемого материала путем изготовления фильтрующих элементов для обеспечения нейтрализации отработавших газов ДВС, повысить устойчивость названных изделий к динамическим и статическим нагрузкам и снизить их материалоемкость.

Шихта для получения пористого проницаемого материала

Таблица
Физико-механические и нейтрализующие свойства получаемого пористого - проницаемого материала
№ п/п Состав шихты Сред ний раз- мер пор, мкм Проч-ность на сжатие, МПа Примечания Нейтрализация отработавших газов ДВС
Железная окалина стали 18Х2Н 4МА α-оксид алюминия Ферросили-ций ФС-1 Медный порошок, являющийся отходом при травле-нии и механической обработ-ке биметалл-ла Алюминий АСД-1 Окис-ления азота, % Окисле-ния углеро-да, % сажа, %
1 49 38 1 0,5 11,5 - - шихта сгорела не полностью - - -
2 47 39 1 1 12 - 4,0 65 55 90
3 45 36 1 2 16 370 13,1 65 55 90
4 44 35 2 3 16 385 14,7 61 50 90
5 43 34 3 4 16 385 15,2 60 45 90
6 42 32 5 5 16 - - 60 40 90
7 41 31 6 6 16 - - Наблюдала-сь жид-кая фаза - - -
Пористый проницаемый материал на основе шихты - прототипа
8 45 40 1 - 15 370 12,5 40 30 90

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 14 items.
20.11.2013
№216.012.8155

Способ оценки перемещений зубов в процессе лечения

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для использования в ортопедической и ортодонтической практике при лечении деформаций зубов и зубных рядов. Предварительно в ячейку деформированного зуба вводят силиконовую корригирующую оттискную массу. Затем на зубной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498785
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.02.2014
№216.012.a163

Шихта для получения пористого проницаемого материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составу шихты для получения пористого проницаемого материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Может использоваться для изготовления каталитических блоков нейтрализаторов отработавших газов двигателей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507030
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.12.2014
№216.013.0ea4

Роторно-пульсационный аппарат

Изобретение относится к области измельчения и диспергирования материалов. Роторно-пульсационный аппарат содержит корпус, диск 2 и расположенный под ним диск 3, являющийся роторным, при этом диск 3 соединен с приводом. Рабочие поверхности дисков снабжены выступами 6 и 7, между которыми выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535165
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.07.2015
№216.013.65d1

Способ рекультивации песчаных почв в зоне полупустынь и питательная влагоаккумулирующая композиция для его осуществления

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйства, в частности к области рекультивации песчаных почв в зоне полупустынь, и может быть использовано для улучшения водно-воздушного и питательного режимов корнеобитаемого слоя песчаных почв. Способ рекультивации песчаных почв в зоне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557618
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.6703

Способ получения детонационного биосовместимого покрытия на медицинский имплантат

Изобретение относится к медицине. Описан способ получения детонационного биосовместимого покрытия на медицинский имплантат, включающий механическую и химическую подготовку поверхности титанового имплантата, и затем осуществляют формирование покрытия путем напыления порошка гидроксиапатита на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557924
Дата охранного документа: 27.07.2015
10.09.2015
№216.013.769b

Способ получения монофазного интерметаллидного сплава на основе системы алюминий-титан

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к интерметаллидному сплаву на основе системы алюминий-титан , который может быть использован при производстве изделий и покрытий, в частности в производстве лопаток газотурбинных двигателей, клапанов моторов, вентиляторов для горячих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561952
Дата охранного документа: 10.09.2015
13.01.2017
№217.015.8d5f

Вариатор

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к вариаторам. Вариатор содержит ведущее звено и выходное звено, являющееся выходным валом, на котором смонтированы две обгонные муфты. Муфты установлены внутри каждой из обойм, качательное движение которых посредством обгонных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604754
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9be5

Способ квч-фореза в реабилитации лиц с дегенеративно-дистрофическими изменениями опорно-двигательного аппарата на курортном этапе

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии, и может быть использовано в реабилитации лиц с дегенеративно-дистрофическими изменениями опорно-двигательного аппарата на курортном этапе. Осуществляют КВЧ-форез с применением минеральной азотно-кремнистой слаборадоновой термальной воды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609998
Дата охранного документа: 07.02.2017
25.08.2017
№217.015.a96a

Способ восстановления работоспособности и адаптивных возможностей спортсменов на курортном этапе

Изобретение относится к области медицины, а именно к восстановительной медицине. Для повышения эффективности процессов восстановления, физической работоспособности и адаптивных возможностей спортсменов определяют тип адаптации спортсмена - «спринтеры» или «стайеры». Проводят следующий комплекс...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611947
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.ba7e

Шихта с рудой ильменита для получения пористого проницаемого каталитического материала

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработавших газов двигателей внутреннего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615672
Дата охранного документа: 06.04.2017
Showing 1-10 of 61 items.
10.06.2013
№216.012.4938

Крестовая муфта

Изобретение относится к области машиностроения, к крестовым муфтам. Крестовая муфта содержит две полумуфты, на фланцах которых выполнены пазы, и промежуточный элемент. На наружной цилиндрической поверхности промежуточного элемента взаимно перпендикулярно расположены две пары выступов. Выступы в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484324
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e72

Реверсивный однофазный мостовой транзисторный преобразователь

Изобретение относится к реверсивным полупроводниковым транзисторным выпрямительным устройствам. Технический результат заключается в осуществлении реверсивного запуска и работе двигателя постоянного тока в обратном направлении, в расширении функциональной возможности двигателя постоянного тока,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485664
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e82

Аналого-цифровой преобразователь с расширенным динамическим диапазоном

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах оперативного контроля для измерения аналоговых величин. Техническим результатом является обеспечение возможности оперативного изменения коэффициентов передачи масштабирующего устройства аналого-цифрового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485680
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.07.2013
№216.012.5a3c

Двухрядный шариковый подшипник качения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Двухрядный шариковый подшипник качения содержит наружное разрезное кольцо (1), внутреннее кольцо (2) с двумя торообразными дорожками качения, два ряда тел качения в виде шариков (3) и сепараторы для разделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488721
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.11.2013
№216.012.8155

Способ оценки перемещений зубов в процессе лечения

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для использования в ортопедической и ортодонтической практике при лечении деформаций зубов и зубных рядов. Предварительно в ячейку деформированного зуба вводят силиконовую корригирующую оттискную массу. Затем на зубной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498785
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.01.2014
№216.012.93e2

Сцепное устройство тягача

Изобретение относится к сцепным устройствам сельскохозяйственных тракторов, оборудованных задним навесным устройством четырехзвенного типа для обеспечения возможности буксирования прицепных звеньев. Сцепное устройство тягача снабжено четырехзвенным навесным механизмом и содержит верхнюю и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503552
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.02.2014
№216.012.a160

Способ индукционного упрочнения и восстановления деталей

Изобретение относится к машиностроительной промышленности. На поверхность детали наносят слой шихты, содержащей, мас.%: карбид бора 25-35, фторид натрия 1-3, буру 9-12, сормайтовую крупку 50-65, толщиной от 0,5 до 5,0 мм. Деталь нагревают в индукторе токами высокой частоты при удельной мощности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507027
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a163

Шихта для получения пористого проницаемого материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составу шихты для получения пористого проницаемого материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Может использоваться для изготовления каталитических блоков нейтрализаторов отработавших газов двигателей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507030
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.02.2014
№216.012.a5e8

Способ разделения прутка на длинномерные заготовки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. Пруток подают до совмещения плоскости разделения с плоскостью внедрения клинового инструмента, выполненного в виде ролика с V-образной рабочей кромкой. Сообщают клиновому инструменту вращательное движение. Прикладывают к клиновому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508187
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.03.2014
№216.012.a8ec

Способ изготовления упрочненных стальных и чугунных деталей

Изобретение относится к литейному производству. На внешнюю поверхность газифицируемой модели наносят предварительно разведенную в жидкости до пастообразного состояния обмазку, содержащую, мас.%: карбид бора 55-75; фторид натрия, 1-5; диборид титана 25-45. Производят сушку на воздухе до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508959
Дата охранного документа: 10.03.2014
+ добавить свой РИД