Операция спекания.

Изделия, изготовленные из смесей с добавками напол­нителей или пластификаторов, требуют при нагреве под спекание замедлен­ного повышения температуры, что обеспечивает медленное удаление добавки и отсутствие коробления или растрескивания изделий. Спекание изделий производят в защитной восстановительной среде в течение 1—2 ч.

Состав защитной газовой среды и температуры спекания определяются составом спекаемого материала и требованиями к свойствам готового изделия. Основными защитными средами являются водород, диссоциированный аммиак, эндогаз, аргон и вакуум.

Спекание фильтров из нержавеющих сталей и сталей, содержащих хром, требует применения водорода с повышенной очисткой от следов кислорода. Для этой цели используют специальные очистительные установки или спекание изделий осуществляют в засыпках, содержащих вещества, способные поглощать кислород. В засыпку из оксида алюминия, которой покрывают спекаемые изделия, добавляют порошки хрома, феррохрома, титана, гидрида титана, взаимодействующие с кислородом и влагой, присутствующими в водороде.

Возможно также введение фтористых или хлористых соединений, в присутствии которых обеспечивается восстановление оксидов хрома водородом. За­щитные добавки вводят в количествах 15—30 % в смеси с порошком оксида алюминия.

Для повышения коррозионной стойкости фильтров из железного порошка при их изготовлении иногда операцию спекания совмещают с операцией хроми­рования, добавляя в засыпку порошки хрома или феррохрома и двууглекис­лый аммоний.

К фильтрам из титановой губки применяют спекание в вакууме порядка 133 мПа при температуре 1000 °С в течение 2 ч.

Спекание фильтров из тугоплавких соединений, таких, как карбиды, бо-риды, силициды, нитриды, требует более высоких температур (1500—2500 °С).

Первые попытки изготовления тепловых труб методом порошковой метал­лургии были направлены на получение капиллярного слоя (КС) припеканием к внутренней поверхности ТТ слоя из частиц порошка меди или железа. Недо­статком этого метода является невозможность получения КС с высокой пори­стостью. Наиболее высокими свойствами обладают тепловые трубы с КС из металлических волокон. В этом случае сформованный из металлических воло­кон слой заданной толщины припекается к внутренней поверхности корпуса тепловой трубы, нагревом в среде водорода или диссоциированного аммиака. После спекания такой слой представляет собой сплошной металлический кар­кас с развитой внутренней сквозной пористостью. Эта технология позволяет создавать КС с заранее заданными структурными и гидродинамическими пара­метрами, обеспечивающими расчетные характеристики и высокую степень их воспроизводимости.

В качестве материалов оболочек тепловых труб используется медь, никель, нержавеющая сталь, алюминий, тантал, вольфрам, титан, сплавы ниобия с цир­конием и вольфрама с рением, инконель, сплавы типа молибден — цирконий — титан — углерод. Капиллярный слой изготавливается из металлических сеток (нержавеющая сталь, никель, медь, бронза), перфорированных листов, зерни­стых засыпок и металлических войлоков.

В качестве теплоносителей используются вещества, совместимые с мате­риалом корпуса. С нержавеющей сталью совместимы спирты и аммиак, с медью и никелем — дистиллированная вода, спирт, аммиак, ацетон, с алюминием — пропан, бутан, пентан, гептан, фреон, ацетон, смесь аммиака и бензола. При высоких температурах могут работать ТТ из нержавеющей стали и никеля с теплоносителями натрием и калием, а также из ниобиевых сплавов — с ли­тием. Однако корпуса тепловых труб требуют защиты от окисления.