Способ получения плакированного композиционного порошкового материала

)5 В 22 Р 1/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБР 1:ТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ скийокрыт институтй ров Г. В овая ме чебник д 95 - 98. иегзсц 6 е Ргер . 775 - 7(56) Анциферов В. Н., Бобнин Л. К. и др. Порошки напыленные покрытия. УМ,: Металлургия, 1987, с.Ровдег Ме 1 а 1 цгду 1В. Месышдз апд ог 1 пг. ТХйе - Соа 1 ес Ровдегз, з Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения плакированных порошков.Цель изобретения - получение сплошности покрытия частиц композиционных порошков плакирующим металлом при массовом его содержании 5 - 60% и уменьшение размеров частиц плакирующего слоя до ультрадисперсных.Пример 1. Для получения плакированного композиционного порошка карбид вольфрама-никель с содержанием 5 мас.% никеля приготавливают аммиачно-сульфатный раствор следующим образом: в 180 л воды растворяется 1,37 кг семиводного сульфата никеля, 22 кг сульфата аммония и 0,7 кг водного аммиака (СМН - 25%). После завершения растворения компонентов к раствору 2(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАКИРОВАННОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения - получение сплошности покрытия частиц композиционных порошков плакирующим металлом при массовом его содержании 5 - 60% и уменьшение размеров частиц плакирующего слоя до ультрадисперсных размеров. Достижение цели обусловлено тем, что перед восстановлением аммиачно-сульфатный р-р вместе с антрахиноном обрабатывают ультразвуком с частотой колебания 35 - 45 кГц в течение 20 - 30 мин. При этой об. работке част:щы антрахинона, являющегося катализатором в процессе получения плакированных порошков, диспергируются до размеров не менее 0,4 мкм. За счет измельчения катализатора частицы плакирующего металла уменьшаются до ультрадисперсных, что позволяет,:ри массовом его содержании 5 - 60% получить сплошные покрытия. добавляют воду и доводят объем раствора до 200 л. Из обгцего количества раствора отбирают 5 л, в которые добавляют 40 г антрахинона. Полученную суспензию помещают в ультразвуковую ванну и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний при следующих условиях: время обработки 25 мин, мощность -- 100 Вт, резонансная частота из лучателя - 40 кГц. В результате такой обработки частицы антрахинона величиной 20 в 1 мкм измельчаются до частиц размером ( 0,4 мкм. После этого суспензию с диспергированным антрахиноном добавляют в основной раствор, который заливают в автоклав емкостью 250 л. Затем в раствор добавляют 5 кг карбида вольфрама с размером частиц 40 мкм. Автоклав герметизируют, продувают азотом и подают водородпод давлением 2,5 МПЯ, после чего автоклав нагревают до 130 С при непрерывном механическом перемешивании. После заверщения процесса восстановления автоклав охлаждают и разгружают. Полученный плакированный композиционный порошок карбид вольфрама-никель в количестве 5,3 кг отфильтровывают, промывают водой и сушат.Пример 2. Для получения плакированного композиционного порошка карбид вольфрама-никель с содержанием 60 мас.% никеля приготавливают аммиачно-сульфатный раствор следующим образом: в 180 л воды растворяют 35,7 кг семиводного сульфата никеля, 22 кг сульфата аммония и 8,4 кг водного аммиака (СИНА25%) . После заВершения растворения компонентов к раствору добавляют воду и доводят объем раствора до 200 л. Из общего количества раствора отбирают 5 л, В который добавляют 40 г антрахинона. Г 1 олучецпую суспензию помешают В ультразвуковую ванну и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний в режимах по примеру 1, В результате такой обработки частицы антрахиноцз 13 мельчаются до размеров "- 0,4 мкм. После этого суспензию с дисперглровзнным антрахиноцом добавляют в основной раствор, который заливают в зв оклав емкостью 250 л. Затем в раствор добавляет 5 кг карбида вольфрама с размером частиц 40 мкм. Автоклав герметизируют, продувают азотом и подают водород под дззлецием 2,5 М 1 а. после чего автоклав нагревают до 130 С цри непрерывном механическом перемеши. ванин. После завершения процесса Восстановления автоклав охлаждают. Полученный плзкированный композкционный порошок карбид вольфрама -- никель в количестве 12,5 кг отфильтровывзк)1, промывают водой и сушат.Пример 3, Для полу еция плзкиро)з)ПоГО КО гПОЗИЦИОННОГО ПОРОЦКа ГРЗфиг)КЕЛЬ, с содержанием 1 мас.% никеля приготавливают аммиачно-сульфатный рз:твор следующим Обззом: в 180 л Воды г)зствог)я ют 2,75 кг семиводного сульфата цНссля.22 кг сульфата зм)Опия и 1,39 к Водного(С 11 г)5% П ), .,ни я растворения компонентов к раствору добаВ)яют Воду и доводят Ооьем раствора до 200 л. Из обцего количесгва раствора отбирснот 5 л, в которыеобзвлгпот 40 г аптрахиноца. Получепцую суспецзьчо помещз ют В ул ьтрззвуко 13 ую В анну л подеп ГЯ 10 Г воздействию ультразвукочых колебаний нри следующих условиях: Время обработки 25 миц, мощность1 0 Вт резонансная частота излучателя40 КГц. Б результате такой Обработки гп)стиц Янтпзхиноц:.1 величиной 20- - 150 мкм измсльчаются до частиц размером ( 0.4 мкм. Г 1 осле этого супс:цзгпо с дисперГИООВзнным ЯнтрзхинонОм добз 1)ляют в основ)ой раствор, который заливают в автоклав емкостью 250 л. Затем В р .створ добавляют 5 кг графита с размером частиц 40 - 100 мкм. Автоклав герметизируют, продувают азотом и подают водород под давлением 2,5 МПапосле чего автоклав нагревают до 130 С при непрерывном механическом перемешивании. После завершения процесса восстановления автоклав охлаждают, Полученный плакированный композиционный порошок графит-никель в количестве 5,5 кг отфильтровывают, промывают водой и сушат.Пример 4. Для получения плакированного композиционного порошка карбид вольфрама -- кобальт с содержанием 50 мас.% кобальта приготавливают аммиачно-сульфатный рвевор следующим образом: в 180 л воды растворякт 47,5 кг семиводного сульфата кобальта, 22 кг сульфата аммония и 24 кг Водного аммиака (С Х)3 - 25% ) .Пос;е зе.вершения рзсГВОреция компоце 1- т ОВ к Р 3 ст В 017 У дооз Вл Я от ВОДУ и д 0130 ДЯт 70 объем раствора до 200 л. Из общего количества раствора сггбирают 5 л, В которые добавляют 40 Г знтрзхинонз.1 о;1 ученцую суспензию помещяот в ультразвуковую ванну и обрабатывают ультразвуком при сле- ДУ 1 ОГЦИХгСЛОВИЯХ; ВРЕГги Обпзботки 20 миц, мощность - 10 Вт, резонансная частота излучателя -- 45 кГц. Б результате такой обработки частицы антрахинона величиной 20150 мкм измельчают до -0,4 мкм.Суспензию с лисперглровзнцым аптрзхицо- ЗО, НОМ ЗатЕМ ДОбавлг 1 ОЗ З ОСНОВНОИ рЗСТВОр,Лкоторь)и заливзют В автоклав емкостью 2 ООл.После чего В раствор добавляют О кг карбида вольфрама с размером частиц 40 100 мкм, Аптоклав герметизируОт, продувают азотом и цодаюг водород под дзвле цием 2,5 МПЯ Зате) автоклав нагреваютдо 130 С при непре,)ыВном меха.Зг)еском перемешивании. Посл завершения процесса Восстановления автоклав охлаждают. Полученный плакированный композиционный порошок карбид Вольфрама-кобальт в количе- СТ 13 Е 20 КГ ОТфИЛЬТ,)ОБЫВЯЮТ, НРОМЬНЗг)ЮТВодой и супа Г.ЛриМЕП 5. ДЛ 1 О 1 г 1 ЕНИН ПЛякиоовац:1 ОГО ОМП ОЗИЦИОННОР По)7 ОШКЗ ОКС КД ЗЛЮ- мининмедь:. содержание; 5 ма .% 45 меди цриГОгзвлцвзют яммизнО-Гуль".)зтныйраствор следующим Оорззом: В 80; Воды растгоряют 6,8 кг пятиводцого сульфззз меди 22 кг сульфата аммония и 3 б кг Вознг)гс) аммиака (С.133 -- 2 О%) . После заве)7 сения растворения комгонецтов к рзс)вору 50 доба Влют Воду и довод ят об ьем раг.творздо 200 л. Из общего количества раствора отбирают 5 л, в которые добзв,.яот 40 г ацрзхиоз П)о;)угеноту)о с ус пе 1 зиО поецСП В УЛЬТР ЯЗВУг)ВУО ВЗг,"Н) 1 ГО)1 ВЕРГЗК)т ВоздейстВик) у)ьтразВгкОВых ко;ебациг пр следующих условиях: время обраоогки 30 мин, мощность - -0 )Зт, резонапсг)зя астота излучателя -- 35 ИГи. Г: ри этом 1 зстиц 1; антрзхинонз измельчз)с, ся,.о чзс1588503 Формула изобретения Составитель О. Секридова Редактор М. Товтин Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар Заказ 2503 Тираж 631 Подписное ВНИИ И Гос 1 дарственного комитета по изобретениян огл 1 нггннм врн ГКНТ СССР 113135, Москва, Ж - .35, Раувкая нао, д. 45 11 ронзводственно-пздательскни комбинат Патент., г. Ужгород, ул, Гагарина, 1015тиц (0,4 мкм. После этого суспензию с диспергированным антрахиноном добавляют в основной раствор, который заливают в автоклав емкостью 250 л. Затем в раствор добавляют 5 кг окиси алюминия с размером частиц 40 -00 мкм. Автоклав герметизируют, продувают азотом и подают водород под давлением 2,5 МПа. Затем автоклав нагревают до 130 С при непрерывном механическом перемешивании. После завершенияпроцесса восстановления автоклав охлажда ют, разгружают. Полученный плакированный композиционный порошок окись алюминия - медь в количестве 6,7 кг отфильтровывают, промывают водой и сушат. 15При диспергировании антрахинона в аммиачно-сульфатном растворе совместно с плакирующим металлом ультразвуком с частотой меньше 35 кГц или продолжительностью меньше 20 мин получают частицы антрахинона больше 1 мкм, а при обработке ультразвуком с частотой выше 45 кГц происходит коагуляция частиц антрахинона, а увеличение продолжительности процесса диспергирования более 30 мин приводит к увеличению энергозатрат, а размеры частиц 25 антрахинона остаются те же. 6Предложенное техническое решение позволяет за счет ультразвукового диспергирования катализирующей добавки - антрахинона уменьшить размер частиц плакирующего металла до ультрадисперсных, что дает возможность при массовом содержании плакирующего металла 5 - 60 получить сплошные покрытия. Способ получения плакированного композиционного порошкового материала, включающий восстановление металла из аммиачно-сульфатного раствора, содержащего плакирующий металл на поверхности частиц порошкового материала под давлением водорода при повышенных температурах в присутствии антрахинона в качестве катализатора, отличающийся тем, что, с целью получения сплошности покрытия частиц композиционных порошков плакирующим металлом при массовом его содержании 5 - 60 о" и уменьшении размеров частиц плакирующего слоя до ультрадисперсных размеров, перед восстановлением аммиачно-сульфатный раствор с антрахиноном подвергают обработке ультразвуком с частотой колебания 3545 кГц в течение 20 - 30 мин.