Разработка и получение шликерным методом высокопористого проницаемого ячеистого жаростойкого сплава
![Диссертация: Разработка и получение шликерным методом высокопористого проницаемого ячеистого жаростойкого сплава](https://westud.ru/work/3591856/cover.png)
Определены требования к порошкам по дисперсности и морфологии для использования их в суспензионном формовании ВПЯМ и получены закономерности, определяющие максимальный средний размер применяемых порошковых частиц в зависимости от среднего размера ячеек и требуемой плотности ВПЯМ для обеспечения его связной структуры. Установлены оптимальные режимы обработки порошков, исследованы и объяснены… Читать ещё >
Содержание
- Список сокращений
1 Структура и свойства жаростойких высокопористых проницаемых ячеистых сплавов и разработка методов их получения (литературный обзор).
1.1 Методы получения высокопористых материалов.
1.2 Макроструктура органической структурообразующей матрицы и высокопористых проницаемых ячеистых материалов.
1.3 Жаростойкие материалы.
1.4 Диспергирование порошковых систем.
1.5 Основные понятия и теоретические основы измельчения.
1.6 Влияние среды на механическое измельчение.
1.7 Оборудование для диспергирования.
1.8 Термообработка и спекание.
2 Постановка задачи, исходные материалы и методики исследований.
2.1 Постановка задачи.
2.2 Исходные материалы.
2.3 Методики проведения эксперимента.
2.3.1 Высокоэнергетическая обработка лигатуры в барабанной мельнице.
2.3.2 Высокоэнергетическая обработка лигатуры в вибрационной мельнице
ВМ-0,005.
2.4. Методики исследований.
2.4.1 Определение гранулометрического состава.
2.4.2 Определения микротвердости.
2.4.3 Определение диаметра ячейки образца.
2.4.4 Определение плотности образца.
2.4.5 Определение прочности на сжатие.
2.4.6 Приготовление шлифов и металлографический анализ.
2.4.7 Рентгенофазовый анализ.
2.4.8 Определение удельной поверхности.
2.4.9 Определение вязкости шликеров.
2.4.10 Статистическая обработка результатов.
3 Изучение процессов консолидации в поликомпонентных активированных системах при формировании структуры высокопористых проницаемых ячеистых сплавов.
3.1 Изучение консолидации порошковых систем на стадии получения заготовок ВПЯМ металлов и сплавов суспензионного формования.
3.1.1 Требования к порошкам по дисперсности.
3.1.2 Установление закономерностей влияния морфологии частиц в порошковой системе на плотность укладки в матрице заготовки ВПЯМ.
3.1.3 Оптимизация способов увеличения плотности укладки частиц металлических порошков.
3.2 Исследование процессов дробления шихтовых материалов.
3.2.1 Исследование измельчения лигатуры в барабанной мельнице.
3.2.2 Исследование измельчения лигатуры в вибрационной мельнице.
3.3 Исследование седиментационной устойчивости и реологии суспензий порошков с различными стабилизаторами.
3.3.1 Оптимизация реологических характеристик хромалевых шликеров.
4 Исследование консолидации в процессе термообработки и спекания высокопористых проницаемых ячеистых сплавов.
4.1 Исследование закономерностей уплотнения матрицы ВПЯМ на микро-и макроуровне в восстановительной атмосфере.
4.2 Анализ влияния дисперсности частиц на протекание процессов консолидации матрицы ВПЯМ.
4.3 Исследование активации процессов консолидации на ранних стадиях спекания ВПЯМ.
4.4 Исследование процессов термообработки заготовок ВПЯМ хромаль
4.5 Исследование процессов спекания ВПЯМ — хромаля в различных средах.
4.5.1 Выбор композиций при спекании ВПЯМ — хромаля. Спекание в вакууме.
4.5.2 Исследование процессов спекания в среде водорода.
5 Разработка технологии производства и исследование эксплуатационных характеристик высокопористых проницаемых ячеистых пластин сплава хромаль как носителя катализатора.
5.1 Подготовка щелочного раствора и щелочная обработка пенополиуретана.
5.2 Приготовление смеси порошков железа, кобальта и лигатуры.
5.3 Приготовление суспензии смеси металлических порошков железа, кобальта и лигатуры.
5.4 Удаление структурообразующей пенополиуретановой подложки.
5.5 Спекание заготовок хромалевых ВПЯМ.
5.6 Деформация ВПЯМ.
5.7 Исследование микроструктуры и прочности.
5.8 Исследование проницаемости.
5.9 Исследование окалиностойкости.
5.10 Исследования магнитных и каталитических свойств тепловыделяющих элементов на основе ВПЯМ-хромаля.
Список литературы
- Макаров A.M. О применении высокопористых ячеистых металлов в плазмокаталитической технологии // Успехи современного естествознания. 2006. № 8. С. 91−93.
- Анциферов В.Н. От египетских пирамид до космоса // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 5. С. 109−114.
- Попова Н.М. Катализаторы очистки выхлопных газов автотранспорта. Алма-Ата: Наука Каз. ССР, 1987. 224 с.
- Жегалин О.И., Лупачев П. Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1985. 120 с.
- Фильтрация серого чугуна через пенокерамические фильтры / В. Н. Анциферов, А. А. Артемов, С. Е. Порозова и др. // Литейное производство. 2001. № 1. С.11−12.
- Высокопористые ячеистые металлы с повышенной жаростойкостью / В. К. Шелег, А. Н. Леонов, А. Н. Ромашко и др. // Порошковая металлургия. 2003. № 26. С. 60−62.
- Храмцов В.Д. Особенности окисления высокопористого нихрома // Известия вузов. Цветная металлургия. 2000. № 1. С. 50−54.
- Ужов В. Н. Очистка промышленных газов электрофильтрами. М.: Госхимиздат, 1987. 258 с. 9. http://www.msm.cam.ac.ru. University of Cambridge: Department of Materials Science and Metallurgy.
- Metal Foams: A Design Guide / M. F. Ashby, A.G. Evans, N.A. Fleck, et al. // Wadley: Butterworth-Heinemann, 2000. 251 p.
- A.c. СССР № 577 095. Способ получения пористого металла / В. Н. Анциферов, В. Д. Храмцов. Опубл. 18.11.77. Б.И. № 39.
- Заявка Великобритании № 1 367 444. Production of porous nickel bodies / W. Kunda. 1974.
- Патент США № 3 880 969. Open-celled ceramic foam / Edwin J. Latos. 1973.
- Анциферов B.H., Горячковский Ю. Г., Шалагинов Ю. А. Высокопористые проницаемые керамические и огнеупорные материалы // Применение спеченныхи композиционных материалов в машиностроении: Тезисы докл. науч. — техн. семинара. Пермь, 1977. С. 27−28.
- Анциферов В.Н., Храмцов В. Д. Способы получения и свойства высокопористых проницаемых ячеистых металлов и сплавов // Перспективные материалы. 2000. № 5. С. 56−60.
- Храмцов В. Д., Кощеев О. П. Технология, структура и свойства высокопористых ячеистых жаростойких материалов // Известия вузов. Цветная металлургия. 1999. № 2. С. 50−56.
- A.c. СССР № 139 567. Способ получения пористых металлов / В. Н. Анциферов, О. П. Кощеев, Н. С. Феоктистова. Опубл. 1980. БИ № 21.
- A.c. СССР № 219 652. Способ получения пористого металла / В. Н. Анциферов, О. П. Кощеев, C.B. Билибин. Опубл. 07.11.85. Бюл. № 41.
- Патент РФ № 2 002 580. Способ получения высокопористых металлических сплавов / В. Н. Анциферов, О. П. Кощеев. Опубл. 07.05.93. Бюл. № 17.
- Свойства высокопористых металлов / В. Н. Анциферов, В. Д. Храмцов, О. М. Питиримов, А.Г. Щурик// Порошковая металлургия. 1980. № 12. С. 20−24.
- Анциферов В.Н., Кундо H.H., Овчинникова В. И. Блочный катализатор конверсии метана, полученный методом порошковой металлургии //ЖПХ. 1990. № 5. С. 1999−2003.
- Пористые проницаемые материалы: Спр. изд. // Под ред. C.B. Белова. М.: Металлургия, 1987. 336 с.
- Липатов Ю.С., Керча Ю. Ю., Сергеева JI.M. Структура и свойства пенополиуретанов. Киев: Наукова думка, 1970. 278с.
- Булатов Г. А. Пенополиуретаны в машиностроении и строительстве. М.: Машиностроение, 1978. 184 с.
- Храмцов В.Д. Метод определения диаметров ячеек и их неоднородности в высокопористых материалах // Заводская лаборатория. 2003. Т.69. № 4. С. 32−35.
- Игнатов Д.В., Шамгунова Р. Д. О механизме окисления сплавов на основе никеля и хрома. М.: АН СССР, 1960. 100 с.
- Эванс Ю. Р. Коррозия и окисление металлов, пер. с англ. М.: Машгиз, 1962. 856 с.
- Кузьмин Б. А., Абраменко Ю. Е, Кудрявцев М. А. Технология металлов и конструкционные материалы. М.: Машиностроение, 1989. 496с.
- Современные жаростойкие материалы: Справ, изд. / С. Мровец, Т. Вербер пер. с польского под ред. С. Б. Масленкова М.: Металлургия, 1986. 359 с. 31 .Rahmel A. Werkstoffe und Korrosion. 1965. № 16. 776 с.
- Материалы в машиностроении. Выбор и применение Т. 3/ Под ред. И. В. Кудрявцева. М.: Машиностроение, 1968. 240 с.
- Популярная библиотека химических элементов / Под ред. И.В. Петрянова-Соколова. М.: Наука, 1983. 575 с.
- Перельман Ф.М., Зворыкин, А .Я. Кобальт и никель. М.: Наука, 1975. 216 с.
- Диомидовский Д.А., Онищин Б. И., Линев В. Д. Металлургия ферроникеля. М.: Металлургия, 1983. 334 с.
- Тугоплавкие материалы в машиностроении: Справочник. М.: Машиностроение, 1967. 392 с.
- Савицкий Е. М., Бурханов Г. С., Металловедение сплавов тугоплавких и редких металлов. 2-е изд. М.: Наука, 1971. 215 с.
- Прецизионные сплавы: Справ, изд. / Под ред. Б. В. Молотилова. М.: Металлургия, 1983. 439 с.
- Анциферов В.Н., Храмцов В. Д. Морфология порошков и реология стабилизированных суспензий // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2008. № 1. С. 3 6.
- Пористые проницаемые материалы / Под ред. C.B. Белова. М.: Металлургия, 1987. 470 с.
- Химическая технология керамики и огнеупоров / Под ред. П. П. Будникова, Д. Н. Полубояринова. М.: Стройиздат, 1972. 552 с.
- Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения: Справочник / И. М. Федорченко, И. Н. Францевич, И. Д. Андриевский и др. Киев: Наукова думка, 1985. 624 с.
- Wienckowski А., Strek F. Porowatosi meiszania cial sypkich. Mieszaniny dwuskladnikowe // Cemia stosowana, lb, 8, 1966.
- Wienckowski A., Strek F. Porowatosi cial sypkich. Mieszaniny weiloskladnikowe // Cemia stosowana, 4B.1966
- Иванов B.A., Мошев B.B., Шишкин B.A. Плотность упаковки сыпучих сред. // Структурная механика неоднородных сред. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1982. 45 с. 46. www.metaspros.info Черная металлургия Украины.
- Либенсон Г. А., Лопатин В. Ю., Комарницкий Г.В- Процессы порошковой металлургии. В 2-х т. Т.1. Производство металлических порошков: Учебник для вузов М.: МИСиС, 2001. 688 с.
- Ходаков Г. С. Физика измельчения. М.: Наука, 1972. 240 с.
- Андреев С. Е., Зверевич В. В., Перов В. А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. 2-е изд. М.: Недра, 1966. 366 с.
- Пластичность и разрушение твердых тел: сборник научных трудов / Под ред. Р. В. Гольдштейн. М.: Наука, 1988. 304 с.
- Анциферов В: Н., Горчаков А. И., Масленников H.H. Производство металлических порошков: Конспект лекций: Ч. 1. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 1995. 352 с.
- Раковский B.C., Саклинский В. В. Порошковая металлургия в машиностроении. М.: Машиностроение, 1973. 126 с.
- Белов П.А., Лурье С. А. Теория идеальных адгезионных взаимодействий // Механика композиционных материалов и конструкций. 2007. Т. 13. № 4. 519 с
- Дерягин Б.В., Кротова Н-А., Смилга В. П. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973.286 с. 55.0левский В. А. Размольное оборудование обогатительных фабрик. М.: Госгортехиздат, 1963. 448 с.
- Моргулис М. JI. Вибрационное измельчение материалов. М.: Промстройиздат, 1957. 182 с.
- Ajaal Т., Smith R.W., Yen W.T. The development and characterization of a ball mill for mechanical alloying // Can. Met. Quart. 2002. № 1. pp. 42−48.
- Измельчение и механическое легирование в планетарных мельницах / Черник Г. Г., Фокина E. JL, Будим Н. И., и др. // Промышленные нанотехнологии, 2007. № 5. С. 32−35.
- Андрианов Е.И. Методы определения структурно-механических характеристик порошкообразных материалов. М.: Химия, 1982. 137 с.
- Особенности деструкции полимерных композиций / В. Н. Анциферов, Э. Г. Юфарева, В. А. Щуров, и др. Свердловск: Препринт, 1989. 272 с.
- Сканирующий фотоседиментограф СФ-2. Инструкция по эксплуатации. Екатеринбург, 2004. 19 с.
- Лившиц Б.Г. Металлография. М.: Металлургия, 1996. 236 с.
- Беккерт М., Клемм X. Способы металлографического травления: Справочник. М.: Металлургия, 1988. 199 с.
- ГОСТ 23 401–90. Порошки металлические. Катализаторы и носители. Определение удельной поверхности.
- Теплухин Г. Н. Порошковые материалы. Д.: Судпромгиз, 1984. 648 с.
- Балынин М. Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна. М.: Металлургия, 1972. 536 с.
- Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986. 305 с.
- Порошковая металлургия и напылённые покрытия: Учебник для вузов / В. Н. Анциферов, Г. В. Бобров, Л. К. Дружинин, и др. М.: Металлургия, 1987. 792 с.
- Методические указания., к лабораторному практикуму по курсу «Теоретические основы химии высокомолекулярных соединений» // Сост. А. К. Кузнецов, И. М. Захарова, Т.Г. Шикова- ГОУВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2007. 40 с.
- Фигуровский H.A. Седиментометрический анализ. М.: АН СССР, 1948. 102 с.
- Ребиндер П.А., Михайлов Н. В. О структурно-механических свойствах дисперсных и высокомолекулярных систем // Коллоидный журнал. 1955. № 2. С. 107−119.
- Ребиндер П.А. Физико-химическая механика. М.: Наука, 1958. 823с.
- Берлин А.А., Басин В. Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1974. 320 с. 74.3имон А. Д. Адгезия пыли и порошков. М.: Наука, 1976. 108с.
- Райченко А.И. Математическая теория диффузии в приложениях. Киев: Наукова думка, 1981. 396 с.
- Энциклопедия полимеров. Т. 3. М.: Химия, 1977. 599 с.
- Брек Д. В., Цеолитовые молекулярные сита, пер. с англ., М.: Мир, 1976. 784 с.
- Инструкция по эксплуатации термомеханического анализатора Setsys Evolution 2400 / Setaram Seientific & Industrial Equipment, 2000. 143 p.
- Волков Э.П., Поливода А. И., Поливода Ф. А. Экологически чистые каталитические теплоэлектростанции с турбоэкспандерами // Известия академии наук. Энергетика. 2002. № 1. С. 3−31.J1.103I