На Сибирском химическом комбинате освоено производство ультра- (нано-) дисперсных порошков оксидов и некоторых металлов методом плазмохимического разложения водных растворов их солей. Методом математического моделирования поведения частиц в высокотемпературном газовом потоке определены факторы, оказывающие наибольшее влияние на параметры процесса плазменной денитрации. Это – пространственно-временная протяженность процесса, энергозатраты, расход раствора, тепловая мощность, расход теплоносителя, геометрические размеры, конструкция рабочей зоны реактора, условия охлаждения и другие факторы. Температура в реакторе в зоне нахождения обрабатываемых материалов изменяется в пределах 1200 – 1800 К, чем объясняется отсутствие в оксидных порошках оплавленных частиц. Расчетное время процесса денитрации – 0,05 – 0,1 с.
Благодаря высокой энергонапряженности теплового потока (температура плазменных теплоносителей достигает ~ 10000 К, значения энтальпии составляет (1 – 2)×102 ккал/моль) в реакторе происходит интенсивный нагрев капель, испарение растворителя и разложение сухого остатка до оксидов.
Порошки представляют собой нанокристаллические и наномерные материалы, содержащие в структуре кристаллическую и аморфную фазы, носят неравновесный характер и находятся в энергонасыщенном состоянии. Для них характерно резкое снижение температуры спекания (на 200 – 500 оС), высокая реакционная способность, развитая поверхность, гомогенность на молекулярном уровне.
Проведены исследования по получению и спеканию смешанных порошков на основе оксидов алюминия и циркония и изготовлению из них высокопрочной керамики. Найдены способы управления фазовым составом продуктов. Получена керамика с пределом прочности при изгибе 650…800 МПа, вязкость разрушения – 8…15 МПа×м0,5).
Разработаны технологии приготовления высококачественных шликеров и изготовления из них керамических изделий, технологии получения пьезокерамических материалов цирконата-титаната свинца. Порошок обладает большой химической активностью, низкими температурой и временем спекания, устойчив к термонагрузкам, прессуется без органической связки.
Разработана технология получения и спекания порошков для изготовления ферритов со структурой шпинели, отработан процесс получения порошков для катодных масс литий-ионных аккумуляторов.
Авторы: С.П. Андриец, Н.В. Дедов, А.М. Селиховкин; ФГУП Сибирский химический комбинат, Северск
Области применения Применение наноматериалов, полученных в условиях низкотемпературной плазмы
Не нашли то, что искали? Попробуйте поискать здесь
