Способ изготовления пористых алюминиевых гранул

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 58714 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(56) 1, федоренко И.М., Солонин С.М.Исследование спекания и свойств пористых брикетов из гранулированныхпорошков хрома и материалов на егооснове. ППорошковая металлургияф,1967, В 7, с.,50-57.2. Патент США М 3527596,кл. 75-05, опублик. 1974.3. Патент США М 3888657,кл, 75-05, опублик. 1975.(54 ) (57 ) СПОСОТЫХ АЛЮМИНИЕВЫХспекание алюминмол полученнойо т л и ч а ю щс целью увеличеномерности ее рме пористых алюканне алюминиевоществляют при бнием 1-3 МНа. ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСГРАНУЛ, включающийевого порошка и раэассы на гранулы,и й с я тем, что,ия пористости и равспределения н объеиниевых гранул, спего порошка осу 0-620 С под давле 105871450 65 Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошковых алюминиевых материалов,Известен способ получения пористых гранул, включающий прокаткуметаллических порошков с наполнителем в пористую ленту и ее измельчен ие 11,Однако известный способ позволяет получить гранулы с высокой пористостью только из порошков разветвленной формы, отличающихся хорошейформуемостью за счет механическогозацепления частиц.Кроме того, прокатка сферическихалюминиевых порошков не позволяетполучать достаточно прочные заготовки с относительной пористостьюболее 25-30. Введение наполнителяв порошок с целью увеличения пористости не всегда возможно, так какпродукты сгорания наполнителя загрязняют материал, что ие допусти-,мо, например, при изготовлении ано. -дов электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов.Известен способ получения пористых цинковых гранул, включающийвпрыскивание струи расплава в плоскую струю воды, дробление струирасплава, оплавление частиц и охлаждение полученных пористых гран,ул 2 .Указанный способ также не позволяет получать гранулы с высокойпористостью, так как при соударении 35расплавленных частиц происходитих деформирование, центры частицсближаются и получаемые гранулы имеют невысокую пористость.Наиболее близким к изобретению 40по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения металлических гранул, включающий спекание свободно насыпанного порошка в неокислительной атмосфере и размол массы для получения порошка с агломерированнымичастицами 31 .Однако и данный способ не позволяет получать алюминиевые гранулыс высокой пористостью, так какспекание алюминиевого порошка всостоянии свободной насыпки возможно лишь при 650-655 С за счетчастичного образования жидкой фазы, разрывающей окисную пленкуна частицах. При этом процесс образования жидкой фазы практически невозможно контролировать, вследствие чего получаемый материал имеет низкую и неравномерную по объе- . 60му.пористость.Цель изобретения - увеличениепористости и равномерности ее распределения в объеме пористых алюминиевых гранулах. Для достижения поставленной цели согласно способу изготовления пористых алюминиевых гранул, включающему спекание алюминиевого порошка и размол полученной массы на гранулы, спекание алюминиевого порошка осуществляют при 600-620 ОС под давлением 1-3 МПа.Способ осуществляют следующим образом.Алюминиевый порошок насыпают равномерным слоем, посредством пуансона или грузов прикладывают к нему давление 1-3 МПа и спекают при 600-620 ОС. После спекания пористый лист разрушают на гранулы.Физическая сущность заключается в следующем.Под действием приложенного внешнего давления в области контакта между частицами порошка возникают локальные напряжения, намного превышающие внешнее давление. Под действием локальных напряжений происходит деформирование контактной области, разрушение оксидной пленки и образование металлическихконтактов между частицами. Это создает необходимые условия для диффузионного массопереноса и образования межчастичных контактов. Под действием локальных напряжений возникает дополнительный градп.нт концентрации вакансий, вследствие чего интенсифицируется диффузионный массопеенос и,ускоряется рост межчастичных контактов. Небольшая величина внешнего давления предопределяет незначительное уплотнение порошкового материала, вследствие чего пористость спеченного конгломерата приближается к пористости алюминиевого порошка в состоянии свободной насыпки. При давлении более 3 МПа увеличивается вклад пластической деформации в уплотнение порошка, падает пористость ма. териала, увеличивается прочность. Это требует интенсификации режимов размола (скорость, время), что, в свою очередь приводит к деформированию поверхности получаемых алюминиевых гранул, снижению проницаемости и равномерностй распределения пористости. При внешнем давлении менее 1 МПа прочность получаемого материала падает, а в процессе его размола на гранулы 70-80 массы разрушается в исходный порошок.Температура 600-620 С являетсяооптимальной с точки зрения активирования процесса спекания и формирования прочностных свойств конгломерата.П р и м е р 1. Алюминиевый порошок марки ПА-Вч с размером частиц 10-30 мкм насыпают равномерным сло1058714 Составитель Л. РодинаРедактор М. Келемеш Техред В,далекорей КорректорМ, Демчик Заказ 9663/10 Тираж 813 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ем на керамическую пластину, на порошок устанавливают такую же плас.тину, к которой прикладывают давление 1 МПа и спекают при 620 оС. Полученный пористый лист размалывают награнулы в шаровой мельниде. Полуенные гранулы имеют раз,мер 0,1 - 0,8 мм и пористость 40,Л р и м е р 2. Порошок спекают под давлением 3 МПа и температуре 600 оС. Гранулы имеют размер 0,5- 1,2 мм и пористость 36,Предлагаемый способ по сравнению с известными позволяет повысить пористость алюминиевых гранул на 30 и равномерность распределения пористости на 20.