Дисперсные материалы и композиты
Классификация методов получения порошков.
Рекомендуемая литература
Порошковая металлургия и напыленные покрытия. Учебник для вузов под ред. Б.С.Митина. М.: Металлургия, 1987, - 792 с.
Степанчук А.Н., Билык И.И., Бойко Л.А. Технология порошковой металлургии. – К. Высшая школа, 1989, - 416 с.
Либенсон Г.А. Производство спеченных изделий. – М.: Металлургия, 1982. – 256 с.
Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения. Справочник / И.М. Федорченко, И.Н. Францевич, И.Д. Радомысельский и др. – Киев, Наукова думка, 1985. – 624 с.
Порошковая металлургия – область техники, охватывающая совокупность методов получения металлических порошков и изделий из них без расплавления основного компонента.
Номенклатура изделий – детали машин и механизмов (звездочки, кулачки, втулки, подшипники, фрикционные диски, градиентные материалы, фильтры, пеноматериалы)
Основоположник – русский ученый П. Г. Соболевский, в 1826 г. предложил технологию получения платиновых жетонов и монет (t пл =1772 оС).
Технологические операции П.М.:
Получение металлических порошков и приготовление шихты.
Формование – прессование.
Спекание (т/о), Т=0,6-0,9 Тпл.
Финишная обработка (калибрование, т/о, мех./о).
Ведущая организация по изучению П.М. в Украине – Институт проблем материаловедения г. Киев.
Ведущее предприятие в Украине – Броварской завод порошковой металлургии.
Достоинство П.М.:
Получение материалов, которые трудно или невозможно получать другими методами.
Экономичность метода (коэф. использования материала 90-95%).
Изготовление материала с особой заданной структурой.
Получение более чистых материалов с заданными точными размерами.
Недостатки порошковой металлургии:
Трудность изготовления изделий больших габаритов.
Сложность получения беспористой структуры.
Высокая стоимость порошка и необходимость создания защитных атмосфер для спекания.
Классификация методов получения порошков:
I. Физ. – механические. |
II. Физ. – химические. |
1.1.1 Распыление:
|
|
Свойства металлических порошков.
Порошок представляет собой совокупность частиц твердого вещества и (или) их агрегатов (агломератов), находящихся во взаимном контакте.
Частица – индивидуальная составляющая порошка, которую нельзя разделить в обычных сепарационных процессах.
Агломерат – образование из несколько частиц, достаточно прочно соединенных друг с другом.
Размеры частиц металлов, сплавов, тугоплавких соединений имеют достаточно широкие пределы – нижний от нескольких нанометров, а верхний условно ограничивают одним миллиметром. При проектировании и реализации технологических процессов с агломератами, имеющими размеры до 1 мм, следует обращаться как с частицами. Неразделимые агломераты размером 1…10 мм (чаще всего округлой формы) называют гранулами.
В практике все порошки принято характеризовать по физическим, химическим и технологическим свойствам.
Под химическими свойствами в первую очередь подразумевают:
фазовый состав материала;
содержание основного элемента, примесей и загрязнений;
содержание газов в химически связанном состоянии.
Под физическими свойствами порошков обычно подразумевают:
размеры и форму частиц;
дисперсность и удельная поверхность;
плотность и микротвердость.
Порошки из ряда материалов могут обладать такими физическими характеристиками как электропроводность, теплопроводность, магнитными свойствами.
Под технологическими свойствами понимают свойства, определяющие условия дальнейшего превращения порошка в готовые изделия:
насыпная плотность;
плотность утряски;
текучесть;
прессуемость;
формуемость, спекаемость порошков.