×
26.08.2017
217.015.e7ea

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА КАРБИДА ТИТАНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к получению порошка карбида титана. Металлический титан помещают в печь, разогревают печь до 700÷850°C и подают на поверхность металлического титана углеводородный компонент в газообразном виде совместно с аргоном в течение 90÷180 минут. Обеспечивается получение порошка карбида титана игольчатой формы с диаметром частиц 50÷200 нм. 1 табл., 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам получения порошка карбида титана наноразмеров игольчатой формы из металлического титана.

Известен способ получения порошка карбида титана (Патент РФ на изобретение №2038296, Способ получения карбида титана и устройство для его осуществления, МПК C01B 31/30, от 27.06.1990), в котором смесь из порошка титана и сажи помещают в герметичный реактор и нагревают до 1000-1050°C.

Недостатком указанного аналога являются ограниченные технологические возможности, а именно он не позволяет получить порошки карбида титана наноразмеров игольчатой формы.

Известен способ получения порошка карбида титана, в котором на гидрид титана действуют углеводородным компонентом (Авторское свидетельство СССР на изобретение №394166, Способ получения порошка карбида титана, МПК B22F 9/00, от 02.04.1971). В качестве углеводородного компонента на гидрид титана действуют пропан-бутановой газовой смесью. Гидрид титана помещают в печь с разрежением до 10-2-10-3 мм рт.ст., нагревают печь до 900-1100°C и затем подают в печь пропан-бутановую газовую смесь.

Недостатками этого аналога являются сложность процесса получения карбида титана и ограниченные технологические возможности. Сложность способа обусловлена высокими значениями температур нагрева, использованием дорогостоящего титаносодержащего компонента - гидрида титана, необходимость применения пониженных давлений при осуществлении способа, что к тому же усложняет конструкцию установки для получения карбида титана. Ограниченные технологические возможности связаны с ограничением размера частиц получаемого порошка и их формой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту предлагаемому является способ получения карбида титана, в котором металлический титан в виде таблетки помещают в трубчатую печь, разогревают ее до 700÷900°C и подают на титан углеводородный компонент - метан в течение 24 часов (Kim Y.J., Chang Н., Kang S.J.L. In situ formation of titanium carbide in titanium powder compacts by gas-solid reaction// Composites. Part A. V 32.2001. P. 731-738). Давление в печи равно атмосферному давлению. Титан нагревают в печи от комнатной температуры до рабочей в атмосфере метана. Размер получаемых этим способом частиц составляет несколько десятков микрометров.

Недостатками наиболее близкого аналога являются ограниченные технологические возможности и низкая производительность. Ограниченные технологические возможности связаны с ограничением размера частиц получаемого порошка и их формой. Способ не позволяет получать частицы наноразмеров игольчатой формы. Длительность процесса (24 часа) снижает его производительность.

Задачей предлагаемого решения является устранение этих недостатков, а именно расширение технологических возможностей путем получения наноразмерных частиц порошка карбида титана игольчатой формы, а также повышение производительности.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения порошка карбида титана, в котором металлический титан помещают в печь, разогревают печь до 700÷850°C и подают на поверхность металлического титана углеводородный компонент в газообразном виде, согласно предлагаемому решению углеводородный компонент подают совместно с аргоном на поверхность металлического титана в течение 90÷180 минут при следующем соотношении компонентов в смеси, об. %: углеводородный компонент 10÷50; аргон 50÷90.

Подача углеводорода в смеси с аргоном на металлический титан при заявленных температурах позволит снизить парциальное давление углеводорода, снижая количество зародышей новой фазы на поверхности титана, таким образом, давая возможность расти частицам в форме волокон, а не образовывать сплошной слой на поверхности титана. Это позволит получать карбид титана игольчатой формы. Помимо этого пониженное парциальное давление углеводорода дает возможность контролировать процесс роста частиц карбида титана, не позволяя им достигать избыточных размеров.

Использование металлического титана в качестве титаносодержащего материала при температурах 700÷850°C позволит осуществить реакцию .

Нагрев печи менее 700°C практически не позволит осуществить указанную выше реакцию, а нагрев более 850°C приведет к интенсивному спеканию наночастиц, т.е. не позволит получить нанопорошок.

При содержании углеводорода ниже 10 об. %, как и при содержании аргона более 90 об. % существенно замедляется процесс получения порошка карбида титана, а при содержании углеводорода более 50 об. % и при содержании аргона менее 50 об. % эффект разбавления отсутствует и образуются крупные частицы.

Время подачи смеси углеводорода с аргоном менее 90 минут не обеспечивает достаточного выхода продукта, увеличение этого времени более 180 минут ведет к срастанию частиц продукта в сплошной слой.

Способ получения карбида титана осуществляется следующим образом.

В печь помещают металлический титан, например порошок титана. Печь нагревают до 700°÷850°C в бескислородной атмосфере и затем в печь подают смесь углеводорода с аргоном в течение 90÷180 минут. Смесь подают на металлический титан при следующем соотношении компонентов, об. %: углеводородный компонент 10÷50; аргон 50÷90. Давление в печи равно атмосферному давлению. После этого осуществляют выгрузку полученного наноразмерного порошка титана игольчатой формы. В дальнейшем при необходимости непрореагирующий титан удаляют обработкой раствором соляной кислоты при температуре 70÷80°C в течение 15÷30 минут.

Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях. В качестве металлического титана использовали титановую губку и различные сплавы на основе титана. Результаты лабораторных испытаний приведены в таблице.

Форму и размеры полученных частиц порошка карбида титана определяли при помощи растрового электронного микроскопа. Электронно-микроскопические снимки полученных образцов при увеличении в 50000 и в 10000 раз приведены на фиг. 1-5. Нумерация снимков соответствует номерам испытаний в таблице.

Предлагаемый способ найдет свое применение в металлургии при производстве композиционных материалов инструментального и конструкционного назначения, в области порошковой металлургии и нанесения на узлы трения износостойких покрытий.

Способ получения порошка карбида титана, включающий размещение металлического титана в печи, разогрев печи до 700÷850°C и подачу на металлический титан углеводородного компонента в газообразном виде, отличающийся тем, что углеводородный компонент подают на поверхность металлического титана совместно с аргоном в течение 90÷180 минут при следующем соотношении компонентов в смеси, об. %: углеводородный компонент 10÷50, аргон 50÷90.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА КАРБИДА ТИТАНА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА КАРБИДА ТИТАНА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА КАРБИДА ТИТАНА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА КАРБИДА ТИТАНА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 18 items.
20.09.2013
№216.012.6b5b

Керамическая масса

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к керамическим массам для производства керамогранита технического назначения. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий. Керамическая масса содержит огнеупорную глину, полевой шпат, кварцевый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493134
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.6f00

Керамическая масса для изготовления керамического гранита

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к керамическим массам для производства керамогранита технического назначения. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий. Керамическая масса для изготовления керамического гранита содержит глину...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494067
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.08.2014
№216.012.f0a9

Способ получения литейного керамического шликера из отходов станции осветления шламовых стоков

Изобретение относится к керамическим массам для производства керамики технического, строительного и бытового назначения. Техническим результатом изобретения является повышение пластичности и текучести шликера. Способ получения литейного керамического шликера из отходов станции осветления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527428
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.f0d2

Способ окомкования кальцийсодержащих шламов и/или порошково-пылевидных материалов

Изобретение относится к способам окомкования кальцийсодержащих шламовых материалов, включая шламовые отходы химводоочистки ТЭЦ, шлаков металлургического производства, и может использоваться для утилизации отходов ТЭЦ, металлургического, камнеобрабатывающего и других производств, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527469
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.01.2015
№216.013.1d19

Способ осаждения марганцевого концентрата из сернокислотных растворов или стоков

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке марганецсодержащего сырья для получения марганцевого концентрата с высоким содержанием марганца и с низким содержанием серы и фосфора. Способ осаждения марганцевого концентрата из сернокислотных растворов или стоков включает введение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538877
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1dcf

Керамическая масса для получения электротехнического фарфора

Изобретение относится к производству электрокерамических материалов для изготовления высоковольтных изоляторов. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб и электрической прочности изделий. Керамическая масса для получения электротехнического фарфора включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539059
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.02.2015
№216.013.2d18

Керамический материал из отходов станции осветления шламовых стоков керамических и огнеупорных производств

Изобретение относится к керамическим массам для производства керамики технического, строительного и бытового назначения. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы. Керамическая масса содержит следующие компоненты, масс.%: термоактивированные шламовые стоки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543012
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.08.2015
№216.013.6983

Способ снижения трещиноватости поверхности изделий из кварцевого стекла

Изобретение относится к способу снижения трещиноватости поверхности изделий из стекла. Технический результат изобретения заключается в устранении наноразмерных трещин. Кварцевое стекло отжигают при температуре 1100÷1120°C в течение 4÷5 часов со скоростью нагрева и охлаждения 600÷700°C/час.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558564
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6a0c

Слиток для деформирования

Изобретение относится к металлургии. Слиток для деформирования состоит из прибыли 1 и тела 2, имеющего трехлучевое поперечное сечение. Вершины лучей наклонены от головной части к донной части слитка. Угол наклона каждого соседнего луча однонаправлено, по часовой или против часовой стрелки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558701
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.12.2015
№216.013.9820

Способ изготовления модельного образца для определения деформаций

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к способу изготовления модельного образца для определения деформаций, и может быть использовано при исследовании напряженно-деформированного состояния металла в прокатном и кузнечно-прессовом производстве. Способ заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570564
Дата охранного документа: 10.12.2015
Showing 1-10 of 20 items.
20.09.2013
№216.012.6b5b

Керамическая масса

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к керамическим массам для производства керамогранита технического назначения. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий. Керамическая масса содержит огнеупорную глину, полевой шпат, кварцевый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493134
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.6f00

Керамическая масса для изготовления керамического гранита

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к керамическим массам для производства керамогранита технического назначения. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий. Керамическая масса для изготовления керамического гранита содержит глину...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494067
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.08.2014
№216.012.f0a9

Способ получения литейного керамического шликера из отходов станции осветления шламовых стоков

Изобретение относится к керамическим массам для производства керамики технического, строительного и бытового назначения. Техническим результатом изобретения является повышение пластичности и текучести шликера. Способ получения литейного керамического шликера из отходов станции осветления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527428
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.f0d2

Способ окомкования кальцийсодержащих шламов и/или порошково-пылевидных материалов

Изобретение относится к способам окомкования кальцийсодержащих шламовых материалов, включая шламовые отходы химводоочистки ТЭЦ, шлаков металлургического производства, и может использоваться для утилизации отходов ТЭЦ, металлургического, камнеобрабатывающего и других производств, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527469
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.01.2015
№216.013.1d19

Способ осаждения марганцевого концентрата из сернокислотных растворов или стоков

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке марганецсодержащего сырья для получения марганцевого концентрата с высоким содержанием марганца и с низким содержанием серы и фосфора. Способ осаждения марганцевого концентрата из сернокислотных растворов или стоков включает введение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538877
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1dcf

Керамическая масса для получения электротехнического фарфора

Изобретение относится к производству электрокерамических материалов для изготовления высоковольтных изоляторов. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб и электрической прочности изделий. Керамическая масса для получения электротехнического фарфора включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539059
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.02.2015
№216.013.2d18

Керамический материал из отходов станции осветления шламовых стоков керамических и огнеупорных производств

Изобретение относится к керамическим массам для производства керамики технического, строительного и бытового назначения. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы. Керамическая масса содержит следующие компоненты, масс.%: термоактивированные шламовые стоки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543012
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.08.2015
№216.013.6983

Способ снижения трещиноватости поверхности изделий из кварцевого стекла

Изобретение относится к способу снижения трещиноватости поверхности изделий из стекла. Технический результат изобретения заключается в устранении наноразмерных трещин. Кварцевое стекло отжигают при температуре 1100÷1120°C в течение 4÷5 часов со скоростью нагрева и охлаждения 600÷700°C/час.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558564
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6a0c

Слиток для деформирования

Изобретение относится к металлургии. Слиток для деформирования состоит из прибыли 1 и тела 2, имеющего трехлучевое поперечное сечение. Вершины лучей наклонены от головной части к донной части слитка. Угол наклона каждого соседнего луча однонаправлено, по часовой или против часовой стрелки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558701
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.12.2015
№216.013.9820

Способ изготовления модельного образца для определения деформаций

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к способу изготовления модельного образца для определения деформаций, и может быть использовано при исследовании напряженно-деформированного состояния металла в прокатном и кузнечно-прессовом производстве. Способ заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570564
Дата охранного документа: 10.12.2015
+ добавить свой РИД