Способ получения карбида титана

1 1 644728 Союз Советских Солиалистических Реслублик(43) Опубликовано 30,01 (45) Дата опубликовани писания 06.03.7 72) Авторы изобретения, В. К, Прокудина, В. И.И. Мошковский, С, Ю, ШС. С, Крижановский Карю Ратни ривке А; Г. Мержан И, ДубовицкА, В, Бочко, Е сЕ: 1 ч е-."Яр кой фнамен нской СС 0 1.1 тделение Ордена Ленина института химич АН СССР и Ордена Трудового Красного ститут проблем материаловедения АН Укр(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕН а Изобретеской химии,чения карбибыть испольматериала врошков, круИзвестенких неорганивоспламенендержащей,карбид титанием в режиНедостатетвор неудовл титана. ние относится к неорг ничеа именно к технологии полуда титана, который может зован в качестве абразивного виде паст, шлифовальных погон и другого инструмента, способ получения тугоплавческих соединений локальным ием реакционной смеси, сонапример, углерод, титан и на с последующим реагирюваме горения 11.ок такого способа состоит в ительных свойствах карбида Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ получения карбида титана локальным воспламенением реакционной смеси, содержащей углерод и титан, в замкнутом объеме с последующим высокотемпературным реагированием в режиме горения 21,Недостатки данного способа заключаются в ухудшении свойств и сплава карбида титана, что связано с загрязнением исходных поршоков титана и углерода примесями кислорода, водорода, азота, хлора и других элементов, газифицирующихся при -горении. Цель изобретения - улучшение абразивных свойств продукта.Достигается это тем, что при способе получения карбида титана локальным воспла менением реакционной смеси, содержащейуглерод и титан, в замкнутом объеме с последующим выоокотемпературным реагированием в режиме горения, реакционную смесь помещают в оболочку и процесс ве дут при охлаждении с последующим сбросом давления образующихся газообразных продуктов и вакуумированием.Отличительными признаками изобретения является то, чтореакционную смесь помещают в о 5 олочку и процесс ведут при охлаждении с последующим сбросом давления образующихся газообразных продуктов и вакуумированием.П р и м е р. 10,2 кг титанового порош ка марки Птм тульского металлургического завода дисперсностью менее 100 мкм, 1,6 кг углерода марки ПМТС и 2,25 кг карбида титана перемешивают в шаровой мельнице в течение 20 ч, Смесь загружают 25 в реактор, снабженный оболочкой из графита, В графитовой оболочке со стороны стенок реактора предусмотрены пазы для сбора газообразных продуктов, о 5 разующихся в процессе синтеза. Смесь уплотня- З 0 ют до плотности 1,8 г/смз, затем подводят644728 вольфрамовую спираль в контакт с поверхностью реакционной смеси, герметизируют раствор и включают водное охлаждение. Воспламенение проводят подачей напряжения 40 - 60 В при токе60 - 80 А в течение 1 - 2 сек на вольфрамовую спираль. По мере прохождения фронта горения по реакционнойсмеси давление в реакторе из-за выделения газообразных продуктов возрастает. 10Пр 14 достижении, давления 50 - 100 атм егосбрасывают до 0,1 избыточной атмсоферы,а затем газообразные продукты, прошедшиечерез графитовую оболочку и скопившиесяв базах между стенкой реактора и оболочкой, вакуумируют 10 - 15 иин,Полученный продукт представляет собой компактную массу темного цвета, легко разрушающуюся при механическом воздействии, Поверхность компакта покрыта 2 Орыхлым слоем (глубиной до 1 им), который легко счищается вручную, Эти отходы составляют 1 - 2% от общей массы, иих используют для разбавления в последующих работах, 25Разбавление реакционной смеси целевым продуктом снижает температуру синтеза, препятствует спеканию карбида титана и позволяет получить порошкообразС обш Ссвоб 19,8 0,08 0,1 Величина съема при шлифовании карбидом титанамкм Класс и разряд шероховатости поверхности,обработанной карбидом титанаразработанныйспособ разработанный способ прототип.прототип 14 Кремний 9 б 10 а Бронза (Бр, ОСН 10 - 2 - 3) 32 48 1 Оа 10 б 3 О кальным воспламенением реакционной смеси, содержащей углерод и титан, в замкнутом объеме с последующим высокотемпературным реагированием в режиме горения, отлич а ю щи й с я тем, что, с целью 35 улучшения абразивных свойств продукта,реакционную смесь помещают в оболочку и процесс ведут при охлаждении с последующим сбросом давления образующихся газообразных продуктов и вакуумирова нием. 45 1. Патент Англии1321084, кл. С 1 А, опублик. 1970. Как видно из данных, приведенных в таблице, карбид титана, получейный предлагаемым способом, значительно превосходит по абразивной способности карбид титана, полученный по прототипу.Из карбида титана, полученного описываемым способом, изготовили шлифовальные круги и ленты, При обработке такими кругами сталей достигается шероховатость поверхности 0,1 - 0,025 мкм (10 - 12) при съеме металла 15 мкм/ проход. Шлифовальные ленты, изготовленные из карбида титана, позволяют получить при шлифовании сталей и цветных сплавов шероховатость 0,2 - 0,025 мкм при отсутствии засаливания ленты продуктами шлифования. Формула изобретения Способ получения карбида титана ло ный карбид титана, не требующий последующего измельчения. Средняя производительность одного реактора при получении порошков (с разбавлением реакционной массы целевым продуктом) составляет 7 кг/ч. При проведении синтеза без введения в реакционную смесь карбида титана, когда необходимо получить подспеченный карбид титана, используемый, например, для изготовления абразивных кругов, производительность увеличивается до 10 кг/ч,Порошкообразный карбид титана имеет следующий химический состав, вес. %: Рентгеноструктурный анализ показывает высокую равновесность продукта, однофазность получаемого карбида титана с кристаллической решеткой типа ХаС 1 параметром а = 4,32 А.Абразивные свойства карбида титана зернистостью 28/20, полученного различными методами, исследовали по методике ТУ 06222-74,В таблице приведены результаты исследований. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 2. Авторское свидетельство СССР255221, кл. С 01 В 31/30, 1968.