Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 48
Текст из файла (страница 48)
этапа развития П.м. считается русский ученый П. Г. Соболевский, разработавший совместно с В.В. Любарским в 1826 †метод изготовления изделий из порошка платины. Впоследствии П, м. развивалась с нарастающим ускорением, т. к. позволяла получать изделия с уникальными св-вами, возможность изготовления к-рых др. способами была исключена. К таким изделиям относятся, напр., фильз ры, пористые подшипники; методами П.м. получают также материалы с заданной структурой, материалы, состоящие из металлов и оксидов, металлов и полимеров и др. П.м. включает след.
осн. группы технол, операций: получение исходных мегаллнч. порошков и приготовление из иих шихты (смеси); компактирование порошков (или их смесей) в заготовки; спекание. Получение. Порошки, используемые в П.м., состоят нз частиц размером 0,01-500 мкм. Получают порошки металлов (или их саед.) мех.
и фнз.-хим. методами. К мех. методам относят нзмельчение твердых металлов илн их саед. и диспергирование жидхих металлов или сплавов. Твердые тела измельчают (см. Измельчение) в мельницах с мел1ощими телами (барабанные вращающиеся, вибрационные, планетарные мельницы), ударного действия (вихревые, струйные, центробежные) и с вращающимися частями (аттриторы, дисковые, кавитационные, молотковые, роторные).
При измельчении в мельницах хрупких материалов частицы порошка имеют осколочную форму, при измельчении пластичных материалов — чешуйчатую. Измельченные порошки характеризуются иаклепом (изменением структуры н св-в, вызванным пластич. деформацией) и, как правило, подвергаются отжигу. Диспсргироваиие, или распыление, жидких металлов и сплавов осуществляют струей жидкости илн газа.
При распылении водой под высоким давлением используют форсунки разных форм. Св-ва распыленных порошков зависят от поверхностного натяжения расплава, скорости распыления„ геометрии форсунок и др. факторов. Распылезше водой часто проводят в среде азота нли аргона. Распылением водой получают порошки железа, нержавеющих сталей, чугунов, никелевых и др. сплавов. При распылении струи расплава газом высокого давления на размер частиц влияют давление газа, диаметр струи металла, конструкция форсунки, природа сплава. В качестве распыляющего газа используют воздух, азот, аргон, водяной пар. Распыление металла осуществляют также плазменным методом илн путем разбрызгивания струи металла в воду. Такими способами подучают порошки бронз, латуией, олова, серебра, алюминия и лр.
металлов и сплавов. Физ.-хнм. методы получения металлич. порошков включают: восстановление оксидов металлов углеродом, водоролом или углеводородсодержащими газами; металлотермич. способы — восстановление оксидов, галогенидов илн др, саед. металлов др. металлами (см. Мелиияа~иермия); разложение карбонилов металлов, металлоорг. соедл электролиз водных р-ров и расплавов солей. Порошки металло- подобных саед. получают теми же методами и, кроме того, синтезом из простых в-в. Путем восстановления оксидов металлов производят порошки Ее, Со, )40 %, Мо, Со, )чЪ и др.
металлов. Частицы порошков имеют развитую пов-сть. Разложением карбонилов металлов получают порошки ХЕ Ее, %, Мо со сферич. формой частиц. Электролиз водных р-ров солей металлов применяют лля приготовления порошков Ре, Си, )ч). а электролиз расплавов солей для получения порошков Тй аг, ХЬ, Та, Ре, О. В обоих случаях частицы порошков имеют ленлрнтную форму. Компактяровавяе.
Цель компактнровання порошков — получение полуфабрикатов (пруткн, трубы, ленты) лабо отдельных заготовок, по форме приближающихся к конечным изделиям. Во всех случаях после компактнроваиия порошок 139 из сыпучего тела превращается в пористый компактный материал, обладающий достаточной прочностью для сохранения приданной ему формы при послед, операциях. Оси. виды компактирования — одно- и двустороннее прессование в жестких металлич. матрицах, прокатка, изостатич.
прессование жидкостью или газом, муцдштучное прессование, шликерное литье, высокоскоростное прессование, в т, ч, взрывное, инжекционное формование. Компактирование может осуществляться прн комнатной т-ре (холодное прессование, прокатка) и при высоких т-рах (горячее прессование, экструзия, прокатка). Уплотнение порошка прн прессоваиии происходит в результате движения частиц друг относительно друга, их послед. деформации няи разрушения. При относительно больших давлениях порошки пластичных металлов уллотнжотся в осн. благодаря пластич. деформации, порошки хрупких металлов и нх соединений †результате разрушения и измельчения частиц.
Спрессованные заготовки из порошков пластичных металлов гораздо более прочны, чем из хрупких. Для увеличения прочности последних в порошок перед прессованием вводят жидкое связующее. Б.ч.порошхов, особенно при произ-ве массовых изделий простой формы, прессуется в жестких металлич. матрицах (прессформах) с использованием таблетировочных, ротационных и др.мех.
н гидравлич. прессов-автоматов. После заполнения матрацы порошок грессуется под давлением одного или нескольких пуансонов. Прессование прокаткой †э непрерывное формование заготовок из порошков при помощи вшгков на прокатных станах, Подача порошка в валки может осуществляться под действием силы тяжести нли принудительно, В результате прокатки получают пористые листы, ленты, профили. Прн изостатич. прессовании порошок или пористые заготовки помещают в оболочку и подвергают всестороннему обжатню. Процесс включает заполнение оболочки, ее вакуумирование и заделку, собственно изостатич. прессование и декомпрессию оболочки.
Разновидности изостатнч. прессования-гидро- и газостатич. прессование, рабочими средами (передающими давление) в к-рых служат соотв. жидхости или газы. Гидростатич. прессование производят, как правило, при комнатной т-ре; газостатич.-при высоких т-рах. С помощью изостатнч. прессования получают изделия сложной формы с максимально равномерной плотностью по всему объему. Формование заготовок из смесей порошка с пластнфикатором путем продавливання их через отверстие в мундштуке или фильеру наз, мундштучным прессованием.
Оно позволяет получать длинные заготовки с равномерной плотностью из трудиопрессуемых порошков хрупких металлов и соединений. Пластифнкатор обесгечнвает достаточную вязкость смеси и прочность заготовки. Шликерное лятье формование изделий из шликеров, представляющих собой однородные концентрир. суспензии порошков, обладающие высокими агрегативной и седиментационной устойчивостью, хорошей текучестью. Оси, разновидности шлнкерного литья-лигье в пористые формы, литье из термопластичных шликеров (горячее литье) и формование электрофоретич. методом. При литье в пористые формы поток всасывающейся в поры жидкости увлекает за собой частицы порошка, к-рые оседают на стенках пор формы. Термопластичный шликер прн обычных условиях состоит из порошка н твердого термопластичного связующего.
Смесь нагревают до т-ры, при к-рой связующее становится вязким, заполняют форму вязким шликером и затем охлаждают до затвердевания массы. При электрофоретич. методе формование происходит путем постепенного наращивания слоя из частиц шпикера, перемещающихся под воздействием электрич.
поля к электроду форме и осаждающихся на ней. Высокоскоростное (динамич., импульсное, ударное) прессование осуществляют путем высокоскоростной деформации порошка. К нему относят взрывное, гцлродинамич., магнитно. импульсное прессование, нек-рые виды 140 ковки и штамповки, прессование на быстроходных прессах, копрах, молотах. Спекание. Конечная операция П.м. -спекание — заюцочается в термообработке заготовок при т-ре ниже т-ры плавления хотя бы одного из компонентов. Его проводят с целью повышения плотности и обеспечения определенного комплекса мех. и физ.-хим, св-в изделия.
На начальной стадии спекания частицы проскальзывают друг относительно друга, между ними образуются контакты, происходит сближение центров частиц. На этой стадии скорость увеличения плотности (усадки) максимальна, но частицы еще сохраняют свою индивидуальность. На след. стадии пористое тело м.б.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
