Способ получения гранул электропроводящего материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) Щс 1 В 22 Г 9/14 ВЕННЫЙ НОМИТЕТЕТЕНИЯМ И 03 ЯРЬГГИЯМ ССР ГОСУД АРСПО ИЗОБПРИ ГНН ВСЕСдйЗКАЯ Н 8 Ти 1 й,. ;.:" и,Б,Б/.1 С; 1;: ют эаго"в соотноопускае" Кф 12кий и ического тит тРАНУЛ ЭЛЕК бретение ошконос час нно тся вои металлургии,лированию расплав ности к гр о материал ез него элея - получени расппв ": Снулироваа счет пропусканиотока. Цель изоб я че етен азме гранул заданн В кач 1тение относится естведиамет т образ готовки исполь м и длиной, от зоб орошк чающим ти к гра атериала аллургии, в частнонию расплавленного ой заготовки за сч и м;соотношегде Тс 1 ова т. пропусского тов ез него электри н ся ов ом,орми ала, ский проп отов(56) Авторское свид9 728282, кл. В 22Авторское свидетФ 1367296, кл. В 22 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РОВОДЯЩЕГО МАТЕРИАЛА Цель изобретения - получе ул заданного размера. Сущность способа заключае что на поверхности заго руют слой жидкого матер уская через нее электрич осаД ок величиной 1 = 4 10 1сходного материала использ овки размерами, выбранными ении 15 а при величине п ого через заготовку электр 5 ЫаЬ тока 1 = 4 10 - -, где 1 - длинаа заготовки; а - диаметр заготовки; 1 - сила тока; Ы - коэффициент поверхностного натяжения расплавленно) го материала;- толщина расплавленного слоя; д - - диаметр гранул,. На поверхности заготовки формируют жид . кий слой материала, пропуская через. нее электроток заданной величины, В результате на ее поверхности создается жидкий проводящий слой. При а приобретении жидким металлом кинетической энергии, достаточной для преодоления силпоьерхностного натяжения, происходит отрыв части ва от заготовки, т.е. ее гра ние, 2 табл.щ нию 15 а:- диаметр гранул;- коэффициент поверхностногнатяжения расплавляемогоматериала;- диаметр заготовки;- длина заготовки;- толщина расплавленного .- сила тока.пропускании электротока по з на ее поверхности создаетсяжидкий проводящий слой. В нем развивается перетяжечная магнитогидродинамическая неустойчивость формы. Приприобретении жидким металлом кинети 5ческой энергии, достаточной дляпреодоления сил поверхностного натяжения, происходит отрыв части расплава от заготовки в виде капель.,При уменьшении диаметра заготовки меньше толщины расплавленнОго слоямагнитогидродинамическая неустойчивость приведет к разрушению заготовки,в связи с уменьшением прочностиостающегося твердого стержня. Увеличение диаметра заготовки должнобыть ограниченным так как для возбуждения неус-ойчивости требуетсяпропускать электрический ток большойвеличины, который приведет к разрушению заготовки. Длина заготовки неможет быть выбрана сколь угодно малой, так как вблизи токоподводов нарушается геометрия магнитного поля,что не позволяет создать магнитогид" 25родинамическую неустойчивость с расчетной длиной волны, Длина заготовкине может быть больше некоторой величины, так,как с увеличением длины,заготовки снижается ее прочностьпо отношению к изгибу. С уменьшениемтолщины расплавленного слоя снижается величина электрического тока, необходимая для получения гранул заданного размера, соответственно снижается скорость движения жидкости в35процессе развития неустойчивости иее кинетическая энергия, При толщинеслоя меньше некоторого минимальногоэта энергия становится недостаточной для преодоления сил поверхностного натяжения и отрыва жидкости оттвердого стержня. При увеличении толщины расплавленного слоя сверх некоторого максимума для возбуждениямагнитогидродинамической неустойчивости с необходимой длиной волны требуются электрические токи большойвеличины, которые будут приводитьк деформации и разрушению заготовки.Предложенный способ осуществляютследующим образом.В качестве исходного материала использУют заготовки размерами, выбранными в соответствии с указаннымивьппе соотношениями, Жидкий слои за 55данной толщины на поверхности заго-товки можно получить, либо подаваяжидкий материал на поверхность твердого стержня извне, либо путем плавления поверхностного слоя заготовки. Плавление можно осуществлять с помощью внешних источников нагрева (электрическая дуга, электронный луч, плазматрон и т.п) либо путем пропускания по проводнику электрического тока соответствующей частоты.Пропускают электрический ток величиной, определяемой в соответствии с указанным вьдпе соотношением. Электрический ток может быть испульонымЬра.с длительность импульса =1%оили высокочастотным.Дальнейшее гранулирование материала осуществляют подачей или плавлением нового материала и пропусканиемнового импульса тока либо последовательным плавлением и диспергированием материала переменным током высокой частоты.В табл.1 приведены данные при получении гранул титана; в табл.2 -гранул молибдена. В зависимости отзаданного диаметра гранул были рассчитаны по указанным выше зависимостям режимы проведения предложенногоспособа. Из табл. 1 и 2 видно, чтодаже для относительно мягких метал- .лов возможно получение гранул размером 10-5 м и даже размером 1 мкм.Эксперименты были проведены наустановке, содержащей конденсаторную батарею, разрядник и разряднуюкамеру. Собственная частота разрядного контура составляла 250 кГц,а амплитуда импульса тока 130 кАпри максимальном зарядном. напряжении50 кВ. Выход годного составлял поряд:.ка 60-80%,Формула изобретенияСпособ получения гранул электро- проводящего материала, включающий расплавление поверхностного слоя заготовки заданной. толщины, гранулирование при пропускании через заготовку электрического тока с последующим охлаждением полученных гранул., о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения гранул заданного размера, расплавлению. подвергают заготовку диаметром и длиной, отвечанзцими соотношению: 15 а, а величину пропускаемого через. заготовку электрического тока определяют из условия95 270 213 4.10112.10 10 102.105.10 5. 10 11 11 И 4,10И 604 5. 10 107 10 1. 10 2. 10 11 11 1 Н 302 . 854П р и м е ч а н и е: Титан Тз. (ВТ-З), о 6 = ,39 Дж/м , Ео = 1,12.10 н/м 9Ы - коэффициент поверхностного натяжения титанаЕ,а - модуль Юйга титана;д,р - диаметр гранул;а - диаметр заготовки;1 - длина заготовки;, Ь- граничные величины толщины расплавленного слоятитана;1 Ь 111 11 Э1- граничные величины силы тока. Таблица 2 кА 1,р мин фм 1 1 м 1 Ьмакс 1 кА.10 н/м ибде е Молибден литой (Ио) М 2,0 дЖ/с, Е 3,09. Ы " коэ 4 фициент поверхностного натяжения м П р е ена;- модуль Юнга моли- диаметр гранул;.-, длина заготовки; граничные величины толщины раслоя молибдена;,авле аничные величины силы тока Составитель Г,Портноваактор А,Долинич Техред Л,Сердюкова Корректор И.Пож Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина 2,5.101,55.102 Заказ 1296/12 Тираж 710 ВЙИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р