×
10.04.2014
216.012.af62

СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ относится к порошковой металлургии, в частности к получению изделий путем самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Может применяться для создания материалов и изделий, в том числе медицинского назначения, в случае синтеза биологически совместимых материалов. Порошковые компоненты смешивают с получением однородной экзотермической смеси при их заданном соотношении, обеспечивающем самостоятельное горение. Полученную смесь прессуют в изделие заданной формы и осуществляют СВС путем поджигания одновременно во всех местах поджога. Места поджога располагают относительно центра масс изделия в горизонтальной плоскости через каждые 60-120°. Обеспечивается повышение рабочих характеристик, таких как прочность, твердость, износостойкость во всех плоскостях изделия. 2 пр.
Основные результаты: Способ проведения самораспространяющегося высокотемпературного синтеза цилиндрических изделий, включающий приготовление однородной экзотермической смеси порошковых компонентов при их заданном соотношении, обеспечивающем их самостоятельное горение, прессование шихты в изделие заданной формы, проведение самораспространяющегося высокотемпературного синтеза путем поджигания и охлаждение изделия, отличающийся тем, что места поджога располагают относительно центра масс изделия в горизонтальной плоскости через каждые 60-120°, при этом изделие поджигают одновременно во всех местах.
Реферат Свернуть Развернуть

Способ относится к области металлургии, а конкретно к области самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, для получения композиционных материалов с высокой твердостью, износостойкостью и прочностью, предназначенных для всех сфер деятельности.

Известен метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза путем инициирования поджога образца точечно - сверху. В смеси шихт порошков разных химических веществ, точечно - сверху инициируют реакцию самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. При протекании реакции выделяется тепло, которое нагревает соседние более холодные слои вещества и также возбуждает в них реакцию [1].

Недостатком данного метода является появление неоднородности структуры получаемого изделия, уменьшающая твердость и износостойкость при горизонтальной нагрузке. Присутствует субъективизм при выборе мест поджога. Пористые изделия имеют 15-18% прочности от прочности беспористого материала.

Известен метод инициирования горения с помощью поверхностного импульсного сверхвысокочастотного излучения - разряда. Плазма сверхвысокочастотного разряда выполняет роль нагревателя твердых частиц. Инициирование при сверхвысокочастотном воздействии принципиально не отличается от широко применяемого инициирования с помощью нагретой вольфрамовой нити. При помощи данного способа удается инициировать экзотермические химические реакции в порошковых смесях как в прессованных, так и в насыпных [2].

Недостатком данного метода является задержка начала реакции после окончания импульса. Появление неоднородности структуры получаемого изделия, которая уменьшает твердость и износостойкость. Присутствует субъективизм при выборе мест поджога. Пористые изделия имеют 15-18% прочности от прочности беспористого материала.

Известен метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза путем поджигания образца с торца изделия-прессовки, с последующим его прессованием. Горение начинается со стадии зажигания самораспространяющегося высокотемпературного синтеза-системы на торцевой поверхности образца, к которой интенсивно подводится тепло от внешнего источника, например от раскаленной вольфрамовой спирали. Это тепло достаточно быстро прогревает поверхностный слой образца и возбуждает в нем сильную экзотермическую реакцию, инициирует горение. После реакции деталь сразу прессуют прессом [3].

Недостатком метода является то, что для избавления от неоднородности структуры получаемого изделия используют дополнительное дорогостоящее и крупногабаритное оборудование - пресс. Присутствует субъективизм при выборе мест поджога. Пористые изделия имеют 15-18% прочности от прочности беспористого материала.

Данный метод взят за прототип.

Задачей изобретения является создание способа проведения самораспространяющегося высокотемпературного синтеза обеспечивающего повышение рабочих характеристик в получаемом изделии: прочности, твердости, износостойкости - во всех плоскостях изделия.

Технический результат достигается тем, что места поджога располагают относительно центра масс изделия в горизонтальной плоскости через каждые 60-120°; изделие поджигается одновременно во всех местах поджога.

Способ реализуется в приготовлении однородной экзотермической смеси порошковых компонентов при их заданном соотношении, обеспечивающем самостоятельное горение, прессовании порошка в изделие заданной формы, поджоге изделия, места поджога располагаются относительно центра масс в горизонтальной плоскости через каждые 60-120°, центр масс у цилиндра находится в центре отрезка соединяющего центры его оснований, места поджога с последующим охлаждением изделия. Первое место поджога выбирается случайно в горизонтальной плоскости, которая пересекает отрезок, соединяющий центры оснований, в середине и перпендикулярна ему. Следующее место поджога располагается через 60-120° относительно первого. Действие повторяется до тех пор, пока не дойдем до 1 места поджога. Получаемые пористые изделия имеют прочность 18-45% беспористого материала. Опытным путем было доказано, что при реализации поджога в диапазоне размещения мест поджога 60-120° получаем наивысшие характеристики у получаемого изделия, такие как прочность, износостойкость и твердость.

Способ представлен следующими примерами.

Пример 1. Готовят экзотермическую смесь массой 100 грамм из порошков титана марки ПТС, кремния и углерода технического (сажа)марки П804Т для получения стехиометрического карбосилицида титана. Затем порошки перемешивают в течение 3 часов в шаровой мельнице объемом 1 литр при соотношении шаров и шихты 3:1. Из шихты односторонним прессованием в цилиндрической матрице получают шихтовые изделия диаметром 70 мм массой 50 г и относительной плотностью 0,4-0,45. Изделия размещают в реакторе. Находят у него центр масс и располагают места поджога относительно него через 60°. Инициируют самораспространяющуюся высокотемпературную реакцию раскаленными вольфрамовыми спиралями. После прохождения реакции по всему объему изделия полученный материал извлекают из реактора, охлаждают и анализируют известными методами.

Полученный пористый материал представляет собой образец с пористостью от 35-40%, где доля открытой пористости составляют 80-85% от общей пористости. Прочность на сжатие σсж образцов составила 370-420 МПа.

Пример 2. Готовят экзотермическую смесь массой 100 грамм из порошков титана марки ПТС, кремния и углерода технического (сажа) марки П804Т для получения стехиометрического карбосилицида титана. Затем порошки перемешивают в течение 3 часов в шаровой мельнице объемом 1 литр при соотношении шаров и шихты 3:1. Из шихты односторонним прессованием в цилиндрической матрице получают шихтовые изделия диаметром 70 мм массой 50 г и относительной плотностью 0,4-0,45. Изделия размещают в реакторе. Находят у него центр масс и располагают места поджога относительно него через 120°. Инициируют самораспространяющуюся высокотемпературную реакцию раскаленными вольфрамовыми спиралями. После прохождения реакции по всему объему изделия полученный материал извлекают из реактора, охлаждают и анализируют известными методами.

Полученный пористый материал представляет собой образец с пористостью от 45-55%, где доля открытой пористости составляют 90-95% от общей пористости. Прочность на сжатие σсж образцов составила 363-411 МПа.

Положительный эффект от использования предложенного способа выражается в том, что он обеспечивает повышение рабочих характеристик в получаемом изделии: прочность, твердость, износостойкость во всех плоскостях изделия.

Предложенная совокупность существенных признаков не известна из доступных источников информации уровня техники, из которого явным образом не следует для специалиста-материаловеда, и может быть серийно воспроизведена в производстве, то есть соответствует критериям патентоспособности.

Способ может применяться и широко использоваться в промышленных условиях для создания материалов и изделий, в том числе медицинского назначения, в случае синтеза биологически совместимых материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. http://wsyachina.narod.ru/technology/svs.html.

2. Журнал технической физики, 2008, том 78. Вып.10. Инициирование реакции СВС импульсным микроволновым разрядом.

3. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов: Учеб. пособ./Под научной ред. В.Н. Анциферова. - М.: Машиностроение-1, 2007. - 567 с.

Способ проведения самораспространяющегося высокотемпературного синтеза цилиндрических изделий, включающий приготовление однородной экзотермической смеси порошковых компонентов при их заданном соотношении, обеспечивающем их самостоятельное горение, прессование шихты в изделие заданной формы, проведение самораспространяющегося высокотемпературного синтеза путем поджигания и охлаждение изделия, отличающийся тем, что места поджога располагают относительно центра масс изделия в горизонтальной плоскости через каждые 60-120°, при этом изделие поджигают одновременно во всех местах.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 30.
20.10.2013
№216.012.76f3

Способ прогнозирования развития периваскулярных нарушений у больных гриппом

Изобретение относится к медицине, а именно к инфектологии, и может быть использовано для прогнозирования развития периваскулярных нарушений у больных гриппом. Сущность способа: у больных гриппом определяют возрастную группу, срок наблюдения и значение ристомицин-агрегации тромбоцитов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496111
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.02.2014
№216.012.a0e1

Способ прогнозирования развития внутрисосудистых нарушений у больных гриппом

Изобретение относится к медицине, в частности к инфектологии, и может быть использовано для прогнозирования развития внутрисосудистых нарушений у больных гриппом. Для этого устанавливают возрастную группу, в которую входит больной, срок наблюдения и значение ристомицин-агрегации тромбоцитов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506900
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a39d

Способ и устройство для моделирования инфицированной раны слизистой оболочки полости рта в эксперименте

Группа изобретений относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, стоматологии и патофизиологии. Моделирование инфицированной раны слизистой оболочки полости рта проводят на внутренней поверхности нижней губы животного по средней линии. Для этого накладывают на нижнюю губу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507600
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.06.2014
№216.012.cf2e

Способ получения пористых материалов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пористых многослойных проницаемых материалов. Может использоваться в медицине для изготовления функционально-градиентных имплантатов. Готовят экзотермическую смесь порошков исходных компонентов при их соотношении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518809
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.06.2014
№216.012.d263

Способ дентальной имплантации (варианты)

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для использования при проведении дентальной имплантации. Производят разрез слизистой оболочки, отслаивание и откидывание слизисто-надкостничного лоскута. Фиксируют предварительно подготовленный хирургический шаблон....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519630
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.06.2014
№216.012.d275

Способ диагностики поражения отдела нефрона при заболеваниях почек у детей

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, и может быть использовано для диагностики поражения отдела нефрона при заболеваниях почек у детей. Способ включает взятие суточной мочи больного и определение максимального удельного веса, титруемой кислотности, α-микроглобулина и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519648
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.06.2014
№216.012.d882

Способ лечения апикального периодонтита

Изобретение относится к области медицины, а именно к терапевтической стоматологии. Способ лечения апикального периодонтита включает некроэктомию из корневых каналов зуба, их механическую обработку, расширение корневых каналов зуба с многократным введением в них раствора, введение в корневые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521204
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.e0de

Способ оперативного доступа к периапикальным тканям челюсти

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии, хирургической стоматологии, и предназначено для проведения хирургического эндодонтического лечения. По данным результатов исследования пациента на спиральном компьютерном томографе, на трехмерной компьютерной модели черепа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523352
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e0df

Способ костной пластики нижней челюсти

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии, и предназначено для применения при проведении костной пластики нижней челюсти. Имплантат, состоящий из реконструктивной пластины для нижней челюсти, обвитой в соответствии с толщиной костной ткани нижней челюсти нетканым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523353
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e2b6

Способ остеосинтеза спицей переломов костей лицевого скелета

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии, и предназначено для хирургического лечения при переломах костей лицевого скелета. На мягкие и/или твердые ткани черепа укладывают адаптер из эластичного материала. На адаптер помещают предварительно изготовленную методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523828
Дата охранного документа: 27.07.2014
Показаны записи 1-10 из 32.
20.10.2013
№216.012.76f3

Способ прогнозирования развития периваскулярных нарушений у больных гриппом

Изобретение относится к медицине, а именно к инфектологии, и может быть использовано для прогнозирования развития периваскулярных нарушений у больных гриппом. Сущность способа: у больных гриппом определяют возрастную группу, срок наблюдения и значение ристомицин-агрегации тромбоцитов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496111
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.02.2014
№216.012.a0e1

Способ прогнозирования развития внутрисосудистых нарушений у больных гриппом

Изобретение относится к медицине, в частности к инфектологии, и может быть использовано для прогнозирования развития внутрисосудистых нарушений у больных гриппом. Для этого устанавливают возрастную группу, в которую входит больной, срок наблюдения и значение ристомицин-агрегации тромбоцитов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506900
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a39d

Способ и устройство для моделирования инфицированной раны слизистой оболочки полости рта в эксперименте

Группа изобретений относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, стоматологии и патофизиологии. Моделирование инфицированной раны слизистой оболочки полости рта проводят на внутренней поверхности нижней губы животного по средней линии. Для этого накладывают на нижнюю губу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507600
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.06.2014
№216.012.cf2e

Способ получения пористых материалов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению пористых многослойных проницаемых материалов. Может использоваться в медицине для изготовления функционально-градиентных имплантатов. Готовят экзотермическую смесь порошков исходных компонентов при их соотношении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518809
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.06.2014
№216.012.d263

Способ дентальной имплантации (варианты)

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для использования при проведении дентальной имплантации. Производят разрез слизистой оболочки, отслаивание и откидывание слизисто-надкостничного лоскута. Фиксируют предварительно подготовленный хирургический шаблон....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519630
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.06.2014
№216.012.d275

Способ диагностики поражения отдела нефрона при заболеваниях почек у детей

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, и может быть использовано для диагностики поражения отдела нефрона при заболеваниях почек у детей. Способ включает взятие суточной мочи больного и определение максимального удельного веса, титруемой кислотности, α-микроглобулина и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519648
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.06.2014
№216.012.d882

Способ лечения апикального периодонтита

Изобретение относится к области медицины, а именно к терапевтической стоматологии. Способ лечения апикального периодонтита включает некроэктомию из корневых каналов зуба, их механическую обработку, расширение корневых каналов зуба с многократным введением в них раствора, введение в корневые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521204
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.e0de

Способ оперативного доступа к периапикальным тканям челюсти

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии, хирургической стоматологии, и предназначено для проведения хирургического эндодонтического лечения. По данным результатов исследования пациента на спиральном компьютерном томографе, на трехмерной компьютерной модели черепа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523352
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e0df

Способ костной пластики нижней челюсти

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии, и предназначено для применения при проведении костной пластики нижней челюсти. Имплантат, состоящий из реконструктивной пластины для нижней челюсти, обвитой в соответствии с толщиной костной ткани нижней челюсти нетканым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523353
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e2b6

Способ остеосинтеза спицей переломов костей лицевого скелета

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии, и предназначено для хирургического лечения при переломах костей лицевого скелета. На мягкие и/или твердые ткани черепа укладывают адаптер из эластичного материала. На адаптер помещают предварительно изготовленную методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523828
Дата охранного документа: 27.07.2014
+ добавить свой РИД