Способ получения шихты для формованных изделий, содержащих карбид кремния. Карбида смесь


Смесь кабрита.отзывы. кабрита отзывы

12 апреля 2013 14:03ЭльянаДмитрий

Месяц назад, я стала вводить смесь, до этого были на ГВ! У нас все 6 мес был диатез! Перед переходом на смесь про лечились и у нас почти все прошло!:) решили с мужем что будим пробовать только козью, там меньше вероятность аллерг реакций. Купили кабриту и Мд мил козочка, пробовали сначала сами на вкус, цвет и запах:) для сравнения еще нутрилон испытали на себе:) Кабрита белее, пахнет сухим молочком, а козочка пахнет сухим молочком в перемешку с маслами что ли) и цвет у нее не белый, а немного желтее! Я изначально была за кабриту, так как там пальмовое масло в бетта положении, так оно лучше усваивается и связывает кальций… НО выяснилось, что если пальмовое масло находится в крайнем положении( как во всех остальных смесях) то оно частично связывает кальций и выводит, НО его добавляют в большем количестве! Многие вообще в страхе от этого масла, а оно очень питательно и ценно, это его единственный недостаток! Вообщем, нам с мужем больше понравилась козочка, но с начала решили дать кабриту! Где -то недели две ел Димася ее, но ел плохо… Может это было привыкание, может привык кушать маленько( у меня молочка не много было)! Решили дать козочку, нам показалось ест ее лучше! Сыпи не было не на, ту не на другую смесь! Слава Богу:) так приятно смотреть на ребенка без этих красных шелушащихся пятен:) стул правда не понятный, желто -зеленый и какой-то вонючий! Но мне не известно какой стул от других смесей да и + это может от гречневой каши такой! Вообщем сейчас мы едим козочку, я да вольна! А кабриты так пол банки и осталось!

ОтветитьНравится 

Алина ЗнаюТайнуСчастьяПринцессушкаПавелЭльяна

кальция добавляют больше, чтобы не связывался весь пальмовым маслом? а я вот что нашла про пальмовое масло

Некоторые производители научились искусственно изменять положение пальмитиновой кислоты в пальмовом олеине. В результате получаетсяструктурированное пальмовое масло или бета-пальмитат. В нем пальмитиновая кислота занимает центральное положение, так же, как в женском молоке. Из таких смесей кальций и жиры усваиваются значительно лучше и запоров они не вызывают.

Если хотите купить такую смесь ищите в составе бета-пальмитат. К этой группе относятся смеси Нутрилон, Хейнц и Кабрита. Об истерии пальмового масла ^^ читаем и мотаем на ус

ОтветитьНравится 

12 апреля 2013 14:38наталья МароваБогданспасибо прямо то что мне надо завтра поедим то же покупать эту смесь купим и ту и другую посмотрим… а у вас через сколько прошла сыпь и когда водили смесь прикорм был или только одна смесь

ОтветитьНравится 

12 апреля 2013 19:10ЭльянаДмитрийнаталья МароваЯ старалась подробно описать, но лучше конечно вы сами попробуйте обе смеси! :) только кабрита продается в нати, а мд мил козочка в детском мире:) соперники, поэтому в одном магазине не продают:) мд мил козочка поменяла чуть дизайн банки, поэтому на прилавке вы можете увидеть банку болотного цвета и золотистого… Берите золотистого, она свежего выпуска!;) Лечение было назначено курсом 5 дней, после 2-3 дней все прошло и я сразу ввела смесь, продолжая лечение! Прикорм тогда отменила, чтобы точно понять, будит ли на смесь сыпь… От прикорма нас маленько да высыпает! Где- то через две недели после введения смеси, дала прикорм!

ОтветитьНравится 

12 апреля 2013 19:22наталья МароваБогданООО СПАСИБО ЗА ИНФУ ВОТ Я ТО ЖЕ ТАК И ХОЧУ ОТМЕНИТЬ ПРИКОРМ ЧТОБЫ ПОНЯТЬ ПОШЛА ИЛИ НЕТ СМЕСЬ… А ВЫ ЧЕМ ЛЕЧИЛИСЬ ЧТО ЗА ЛЕЧЕНИЕ И ЧЕМ МАЗАЛИ СУХОСТЬ И КРАСНОТУ… ЗАВТРА КУПЛЮ КАБРИТУ НАЧНЕМ С НЕЁ ЭХ ХОТЬ БЫ ПОВЕЗЛО

ОтветитьНравится 

12 апреля 2013 19:52ЭльянаДмитрийнаталья МароваКапли зодак и крем адвантан… крем такой волшебный:) у нас все лицо, руки, ноги и попа были в таких пятнах! Кошмар просто! Потом несколько раз появлялось на лице пятнышко, я один раз кремом помажу и сразу проходит… Это все прикорм!!! Нам врач советовала смесь ГА, но я не жалею что решились на козью:) надеюсь и у вас все пройдет!:)

ОтветитьНравится 

12 апреля 2013 19:55ЭльянаДмитрийнаталья МароваКстати я потом купила крем мустелла для кожи склонной к атопии… Сейчас им пользуемся, кожа мягенькая ) хорошо увлажняет)

ОтветитьНравится 

12 апреля 2013 20:03наталья МароваБогдан

СПАСИБКИ НО МЫ ТО ЖЕ СЕГОДНЯ НАЧАЛИ ПИТЬ ЭНТОРОСГЕЛЬ КАПЛИ ТОКА ЗИРТЕК АДВАНТАН У МЕНЯ ЭМУЛЬСИЯ ЕСТЬ НО ЧТО ТО Я ОЧКУЮ ИМ МАЗАТЬ ОН ЖЕ ГОРМОНАЛЬНЫЙНО ВИДИМО ПРИДЕТСЯ   А ВОТ ПО ПО ВОДУ КРЕМА ТОЛИ МУСТЕЛУ ВЗЯТЬ ТОЛИ ФИЗИОГЕЛЬ АИ… МЫ ТО ЖЕ ВСЕ В ПЯТНАХ

ОтветитьНравится 

12 апреля 2013 20:09ЭльянаДмитрийнаталья МароваДа гормональный, но там мизерная доза совсем,,, я тоже боялась, но меня так результат порадовал, что раз можно и воспользоваться! На счет крема, я кусу отзывов прочитала, сравнений и решила по тратиться на мустеллу, там такой тюбик огромный и расходуется очень медленно! На счет физикогеля ничего не знаю)

ОтветитьНравится 

Алина ЗнаюТайнуСчастьяПринцессушкаПавел

ОтветитьНравится 

Алина ЗнаюТайнуСчастьяПринцессушкаПавелнаталья Марова

физиогель — +100500!!! очень здоровская штука крем.

шампунь помогает избавится от перхоти за 2-3 недели

ОтветитьНравится 

9 октября 2013 22:13Инна ШмитьковаАртем

ОтветитьНравится 

17 апреля 2013 17:11АннаСтаниславСофья

Могу оставить только самый положительный отзыв. Нам Кабрита подошла. От нее ни запоров не было, ни сыпи. Вкусная она — ест всегда с аппетитом. Физиогель АИ — очень хороший крем, кстати. Увлажняет просто супер. Я и обычный покупала, но АИ по-моему эффективней.

ОтветитьНравится 

18 апреля 2013 16:06Вероника

мы тоже на кабрите — причем, нам уже больше года (аллергики, посоветовали не спешить с молоком). Очень довольна — пьем ее на ночь и в течение дня один раз, как молочный напиток.

ОтветитьНравится 

ЛизаАндрей

Мы растем на Кабрите. Правда сейчас пьем в основном перед сном, отказываться от не пока не планируем. Вкус у нее приятный, поэтому ребенок пьет с удовольствием, да и иммунитет так поддерживаем.

ОтветитьНравится 

Нурия

Мы изначально на мд мил козочке, кабриту пробовали лишь единожды — так сложились обстоятельства, что не было возможности купить козочку, сынулю пропоносило на кабриту, может из -за того, что резко перевели, вообщем мы вернулись на мд мил козочку, очень довольны.

ОтветитьНравится 

Александра Карманова

Кабрита — отличная смесь. Младший до сих пор на ночь пьет ее. Мы после годика перешли на козье молоко, но в городе его натуральное не достать, так что пьем Кабриту. Имхо отличная смесь, и по вкусу, и по качеству.

ОтветитьНравится 

Яна ГергельПолинаДашенька

Отдам банку смесь 800 грамм 0-6 мес. у наз лактозная не восприимчивость.

ОтветитьНравится 

17 декабря 2015 21:48ВалентинаЯна Гергельа как Вы выяснил, что у Вас лактозная не восприимчивость? у какого врача были? какие анализы сдавали?

ОтветитьНравится 

Ленкапенка

Только купила ящик(((( А нам Кабрита тоже прекрасно подошла. Никаких неприятных проблем не было. И какаем хорошо и нет аллергии. А если завтра взвесимся и окажется, что малый поправился. Ну, хоть на какой-то килограммчик, то будет вообще супер!!!!

ОтветитьНравится 

Аня Мася

У нас тоже организм не воспринял Кабрита, очень жаль, хотела кормить козьей смесью. У дочки от этой смеси понос, а мы и так долго не могли наладить свой животик, теперь опять придется восстанавливаться. Не смотрю что деткам некоторым подходит, а нам не подошло.

ОтветитьНравится 

3 декабря 2013 10:12Нина Хисматулина

девочки, а если переводишь на смесь 2 с 1-чки одной и той же марки? тоже надо потихоньку вводить или нет? я только-что посоветовала подруге в Уфе — у них не педиатр а неведомо что, сказала, что можно так просто преводить сразу на полное кормление заменить… Я не права??? что скажете???

ОтветитьНравится 

3 декабря 2013 12:37наталья МароваБогдан

ОтветитьНравится 

2 января 2015 13:28Галина ЧистоваВарвараМатвей

нам очень нравиться Кабрита никакого поноса, а иногда бывает что подкрепит, но овощи спасают, и ест хорошо, а вот мд милк козочка наш педиатр говорит испортилась, и она ее плюет, но все дети разные что одному хорошо, то другому плохо!!!

ОтветитьНравится 

19 января 2017 06:18ОльгаВика

нам подошла сразу, даже веса немного больше стали набирать, чем по норме положено. и стул по часам. раньше постоянно высыпания были то тут, тот там, а сейчас лицо чистенькое.

ОтветитьНравится 

29 октября 2017 16:56АлисаТимофей

для меня смесь Кабрита в свое время стала просто спасением! сыночек страдал от газиков и запоров, уже сил никаких не было, мы забыли, что такое сон и тишина в доме! однажды, муж принес смесь Кабриту, ему кто-то на работе посоветовал. я уже и не надеялась на чудо, но чудо произошло! в эту же ночь мы спали все в тишине и всю ночь! сказать, что я была удивлена, это ничего не сказать))) сыну она очень помогла, газики и запоры прошли, да и в целом пищеварение пришло в норму и все работало как часы))) я рекомендую смесь Кабрита всем всем всем!

ОтветитьНравится 

29 ноября 2017 17:05Варвара

Когда нам сказали прервать гв на некоторое время, подруга-педиатр посоветовала Кабриту. Взяли, дали малышке, а она у нас не любитель какой-либо смеси, но вот Кабриту с аппетитом кушала! Наверное, разница с другими в том, что она на основе козьего молока, а не коровьего как обычно бывает.Поэтому секрет детского аппетита прост — давайте ребенку смеси с козьим молочком)

ОтветитьНравится 

www.baby.ru

Десульфирующая смесь на основе карбида кальция

 

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для инжекции десульфирующей смеси с помощью сопла в жидкий чугун, полученный в доменной печи, перед его поступлением в конвертор. Смесь содержит карбид кальция в порошке с гранулометрией <0,2 мм, 1 - 20% магния в порошке или в гранулах с гранулометрией <0,8 мм и 5 - 15% алюминия в порошке или в гранулах с гранулометрией <0,8 мм или имеет другие добавки в виде порошка. Общее количество добавок более 30%. В качестве других добавок смесь содержит окись кальция, карбонат кальция, вещества, содержащие углерод, и/или вещества защитной оболочки гранул. Изобретение позволяет получить смесь на основе порошка карбида кальция, содержащей одновременно порошок магния и порошок алюминия. Алюминий в четко ограниченном интервале концентрации обеспечивает значительное уменьшение потерь железа во время десульфурации. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретенье относится к десульфирующей смеси на основе карбида кальция, предназначенной для инжекции с помощью сопла в жидкий чугун, полученный в доменной печи, перед его поступлением в конвертор.

Хотя чугун и шлак выливаются отдельно из доменной печи, в ковше остается значительное количество шлака, примерно 5 кг/т. В то же время, использование десульфирующего продукта приводит к образованию шлаковых включений, богатых серой, которые нужно отделить от металла, направляемого в конвертор. На этом этапе удаление шлака происходит механически, что приводит к потерям металла. Известно, что получение жидкого шлака при десульфурации позволяет уменьшить в значительной мере потери металла во время удаления шлака из ковша. Для этого перед началом удаления шлаков добавляют в ковш с металлом карбонат натрия, который разлагается в оксид натрия, имеющий точку плавления, равную 1132oC. Полученные шлаки содержат натрий, вредный для окружающей среды, что вызывает необходимость искать другие решения для уменьшения потерь металла. В то же время, добавление к десульфирующим средствам металлов-восстановителей, например алюминия или магния, для ускорения десульфурации благодаря удалению растворившегося в чугуне кислорода также давно известно, например, из патента FR 1168646. Из патента ЕР 0398674 известно также добавление к карбиду кальция алюмината кальция при низкой точке плавления для получения более полной десульфурации ванн при постоянном количестве инжектируемой смеси. Кроме того, известно десульфирующее средство на основе порошка карбида кальция, к которому добавляют 0,5 - 3,5% порошка алюминия или магния с той же гранулометрией (патент FR 2317361 A1, C 21 C 1/02, 11.03.1977). Задачей изобретения является получение десульфирующей смеси на основе порошка карбида кальция, содержащей одновременно порошок магния и порошок алюминия, причем последний в четко ограниченном интервале концентрации должен обеспечить значительное уменьшение потерь железа во время десульфурации. Эта задача решается за счет того, что десульфирующая смесь для инжекции в жидкий передельный чугун, состоящая по меньшей мере на 50% из порошка карбида кальция, порошка магния и алюминия, содержит карбид кальция в порошке с гранулометрией Согласно предпочтительному выполнению изобретения менее 25% частиц карбида кальция имеют гранулометрию 0,1 - 0,2 мм. Кроме того, десульфирующая смесь может содержать в качестве других добавок окись кальция, карбонат кальция, вещества, содержащие углерод, и/или вещества защитной оболочки гранул. Смесь согласно изобретению готовится на основе технического карбида кальция, который обычно содержит около 80% по весу C2Ca, остальная часть приходится на окись кальция, размолотую до гранулометрии менее 0,2 мм, имеющую менее 25% частиц в области гранулометрии 0,1-0,2 мм. К этому карбиду может быть добавлена окись кальция дополнительно к той, которая является результатом производства технического карбида, карбонат кальция, продукты, содержащие углерод, такие как сажа, графит или антрацит, или другие продукты, предназначенные для улучшения текучести смеси или для выделения газов, позволяющие получить хорошее распределение десульфирующего средства в жидком чугуне. Можно также добавить до 2% связующего защитной оболочки гранул, например гидрированного касторового масла, как описано в патенте ЕР 0511121 заявителя. Магний добавляется в смесь в виде порошка или гранул чистого металла или сплава на основе магния с гранулометрией Наконец, в смесь добавляют 5 - 15% порошка или гранул алюминия или сплава на основе алюминия, которые также могут иметь защитную оболочку из вещества, идентичного тому, которое использовалось для магния. Смешивание порошков и гранул производится преимущественно в смесителе, работающем при инертном газе, например азоте. В соответствии с изобретением смеси имеют эффективность десульфурации, по меньшей мере, равную эффективности смесей, в которых алюминий заменен в равном количестве магнием, и не приводят к сверхпотреблению продукта, что является достаточно неожиданным, так как алюминий в противоположность магнию не является сам по себе десульфирующим средством. С другой стороны, получается более жидкий шлак, который легче удалить и удаление которого приводит к очень низким потерям железа. Наконец, шлаки не содержат никакого продукта, вредного для окружающей среды, например оксида натрия. Пример. Сравнили эффективность десульфурации и потери железа (двух десульфурирующих смесей ближайшего аналога на основе технического карбида кальция, причем в первой смеси содержалось 20% (по весу) гранул магния, во второй 20% порошка алюмината окиси кальция, с третьей смесью, в соответствии с изобретением содержащей 10% гранул магния и 10% гранул алюминия. Испытания были проведены в ковшах с 300 т чугуна. Начальное содержание серы составляло около 250 ppm, тогда как конечное содержание равнялось приблизительно 55 ppm. Эффективность десульфирующего средства определяется соотношением числа молей, удаленных из чугуна, к числу молей инжектированного десульфирующего средства, то есть в данном случае молей C2Ca и Mg, алюминий же сам по себе не является десульфирующим веществом. Потеря железа определяется соотношением массы чугуна, содержащегося в шлаках, к массе чугуна, содержащегося в ковше, где происходит десульфурация. Для всех трех смесей были получены следующие результаты (см. табл.), которые являются средним результатом для 20 испытаний, проведенных в как можно более одинаковых условиях. При сравнении смесей 1 и 3 установлено, что их эффективность десульфурации очень близка, но использование смеси 3 приводит к уменьшению потери железа в 3,7 раза. При сравнении смесей 2 и 3 установлено, что алюминий приводит к явно более эффективной десульфурации и к уменьшению потери железа в 3 раза, хотя можно было ожидать подобных результатов, так как алюминат вводит в шлак гидроокись алюминия и алюминий окисляется в чугуне, чтобы образовать гидроокись алюминия, которая растворяется в шлаке.

Формула изобретения

1. Десульфирующая смесь для инжекции в жидкий передельный чугун, состоящая по меньшей мере на 50% из порошка карбида кальция, порошка магния и алюминия, отличающаяся тем, что она содержит карбид кальция в порошке с гранулометрией 2. Десульфирующая смесь по п.1, отличающаяся тем, что менее 25% частиц карбида кальция имеют гранулометрию 0,1 - 0,2 мм. 3. Десульфирующая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве других добавок она содержит окись кальция, карбонат кальция, вещества, содержащие углерод, и/или вещества защитной оболочки гранул.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.04.2005

Извещение опубликовано: 20.09.2007        БИ: 26/2007

www.findpatent.ru

54. Приготовление смесей порошков карбидов с кобальтом. Опишите способы приготовления, процессы протекающие в шаровой мельнице, режимы приготовления смесей.

Происходящие при приготовлении смеси (смешивании) процессы сводятся, в основном, к разрушению конгломератов и дроблению зерен карбидов, разрушению конгломератов и измельчению частиц кобальта и смешиванию частиц карбидов и кобальта между собой. При мокром размоле порошка карбида вольфрама может произойти некоторое обезуглероживание, в результате взаимодействия активной поверхности мелкодисперсных частиц с кисло­родом атмосферы или жидкости, применяемой при размоле. При размоле в воде потери углерода могут составлять до 0,2 %. Даже при размоле в этиловом спирте наблюдали потерю углерода, составлявшую 0,06-0,08 % при продолжительности размола в течении 4 суток.

Сплав, полученный при смешивании без размола или с предварительным мокрым размолом только порошка карбида вольфрама в течение 24 ч, обладает высокой пористостью, а сплав из смеси, полученной также смешиванием без размола, но с предварительным мокрым размолом порошка кобальта в течение 48 ч, был несравненно плотнее и не отличался по пористости от сплава, полученного по обычно принятой технологии (совместным мокрым размолом в течение 48 ч).

Весьма важным процессом при изготовлении смесей мокрым размолом в шаровых мельницах является изменение физического состояния частиц порошка кобальта. Помимо уменьшения размера, происходит переход из ГЦК () в ГПУ- модификацию (), возрастает дефектность модификации.

Уже на основании указанных фактов можно сделать вывод, что экспериментальные данные показывают, что при приготовлении смеси основное значение имеет просто статистически равномерное распределение частиц карбида и кобальта в смеси. В последнее время был получен новый экспериментальный материал о характере смеси, подтверждающий этот вывод. Электронно-микроскопическое исследование, показало, что частицы кобальта и карбида в смеси лишь механически перемешаны и только отдельные наиболее мелкие зерна карбида внедрены в более крупные агломераты кобальта.

Хотя основная часть кобальта и находится в смеси в виде металличе­ских частиц, по размерам, близким к частицам карбида, важным момен­том процесса размола является образование на поверхности зерен карбида пленки из частиц оксида кобальта (Со3О4), которая имеется на поверхности зерен исходного порошка кобальта и превращается под влиянием размола и пластической деформации кобальта в весьма мелкие частицы (300 Å). Эта пленка оксида кобальта при спекании смеси превращается в пленку металлического кобальта, наличие которой на частицах карбида способствует их перераспределению в первую очередь на начальных стадиях спекания после появления жидкой фазы.

Значение совместного размола особенно велико при получении сплавов большинства промышленных марок с относительно низким содержанием кобальта, когда требуется распределить небольшие количества кобальта среди основной массы карбида.

Условия размола оказывают влияние и на механические свойства сплавов. При интенсивном и длительном размоле, приводящем к значительному уменьшению зернистости карбида вольфрама в сплаве, прочность его может несколько возрасти за счёт уменьшения пористости после спекания.

Режимы приготовления смесей.

Технологические режимы приготовления твердосплавных смесей и их влияние на качество сплавов подробно рассмотрено в монографии В.И. Третьякова. Там же указывается на целесообразность применения наиболее высоких скоростей вращения. С повышением числа оборотов барабана, повышается эффективность размола, так как за один и тот же период времени число перемещений шаров соответственно возрастает.

Е.И.Головин, используя барабан с прозрачными стенками, получил дополнительные данные по вопросу влияния скорости вращения барабана. Он установил, что при конкретных условиях размола, на новой мельнице режим перекатывания шаров сохраняется даже при расчетной критической скорости вращения и лишь при больших скоростях начинается свободное падение шаров. Форма устаревшей конструкции размольного барабана с отношением длины к диаметру равным 1,8 малоэффективна и не полностью использует энергетические возможности, во многих случаях не позволяя получать смесь нужной дисперсности.

Анализ кинетики движения шаров позволил выявить следующие области применения режимов измельчения. Для сухого и мокрого смешения: скольжение с раскачиванием; мокрое измельчение с низкой энергией размольных тел – перекатывание; мокрое измельчение с высокой энергией размольных тел – перекатывание с частичным подбрасыванием; сухой размол хрупких материалов – подбрасывание. На установление тех или иных режимов и их границ в зависимости от скорости вращения влияет заполнение мельницы размольными телами, среда размола, коэффициент трения и др. факторы. Для мокрого размола выгодно применять режимы перекатывания в верхних границах и частичного подбрасывания, как наи­более энергоемкие и более производительные. Режим частичного подбрасывания, как переходный, характеризуется наличием частичного полета размольных тел наружных слоев, что приводит к уменьшению пути ска­тывания и увеличению соударений при встрече с основной массой.

Созданная автором скоростная мельница объемом 0,160 м3 (рис. 7.1), диаметром 590 мм, длиной 590 мм, загрузкой размольных тел ~ 700 кг, смеси 200 кг, скорость вращения 90...100 % вместо 60 % от критической, применяемой ранее, с охлаждением водой, позволила повысить произво­дительность мельницы в 2–2,5 раза, в зависимости от марки сплава, благодаря применению режима измельчения с частичным подбрасыванием. Такой режим, кроме использования высокой энергии размольных тел, включает оптимальное заполнение барабана пульпой (смесь + жидкость).

Рис. 7.1. Барабанная мельница мокрого размола смесей порошков карбидов с кобальтом:

1 – барабан; 2 – загрузочный люк; 3 – твердосплавная футеровка; 4 – рубашка для охлаждения; 5 – зубчатая передача; 6 – опоры качения; 7 – редуктор; 8 – упругая муфта; 9 — электродвигатель

При производстве смеси для сплава ВК6 в такой мельнице для достижения требуемой зернистости время было сокращено в 1,7 раза против необходимого при скорости 60 % от критической. Это объясняется тем, что при большей скорости вращения увеличивается центробежная сила, прижимающая шары к стенке барабана, вследствие чего увеличивается угол наклона массы шаров и верхние шары падают (скатываются) с большей высоты, совершая большую работу. Скорость шаров, при кото­рой они начинают скатываться, также возрастает.

Увеличивается доля шаровой загрузки, находящейся в состоянии пе­рекатывания, т.е. большее число шаров активно участвует в измельчении материала. Более эффективно используются мелкие размольные тела, т.к. устраняется недостаток, заключающийся в меньшей кинетической энергии каждого шара (из-за меньшей массы), поскольку это компенсируется большей скоростью начального скатывания шара.

studfiles.net

десульфирующая смесь на основе карбида кальция - патент РФ 2166548

Изобретение относится к области металлургии и предназначено для инжекции десульфирующей смеси с помощью сопла в жидкий чугун, полученный в доменной печи, перед его поступлением в конвертор. Смесь содержит карбид кальция в порошке с гранулометрией Изобретенье относится к десульфирующей смеси на основе карбида кальция, предназначенной для инжекции с помощью сопла в жидкий чугун, полученный в доменной печи, перед его поступлением в конвертор. Хотя чугун и шлак выливаются отдельно из доменной печи, в ковше остается значительное количество шлака, примерно 5 кг/т. В то же время, использование десульфирующего продукта приводит к образованию шлаковых включений, богатых серой, которые нужно отделить от металла, направляемого в конвертор. На этом этапе удаление шлака происходит механически, что приводит к потерям металла. Известно, что получение жидкого шлака при десульфурации позволяет уменьшить в значительной мере потери металла во время удаления шлака из ковша. Для этого перед началом удаления шлаков добавляют в ковш с металлом карбонат натрия, который разлагается в оксид натрия, имеющий точку плавления, равную 1132oC. Полученные шлаки содержат натрий, вредный для окружающей среды, что вызывает необходимость искать другие решения для уменьшения потерь металла. В то же время, добавление к десульфирующим средствам металлов-восстановителей, например алюминия или магния, для ускорения десульфурации благодаря удалению растворившегося в чугуне кислорода также давно известно, например, из патента FR 1168646. Из патента ЕР 0398674 известно также добавление к карбиду кальция алюмината кальция при низкой точке плавления для получения более полной десульфурации ванн при постоянном количестве инжектируемой смеси. Кроме того, известно десульфирующее средство на основе порошка карбида кальция, к которому добавляют 0,5 - 3,5% порошка алюминия или магния с той же гранулометрией (патент FR 2317361 A1, C 21 C 1/02, 11.03.1977). Задачей изобретения является получение десульфирующей смеси на основе порошка карбида кальция, содержащей одновременно порошок магния и порошок алюминия, причем последний в четко ограниченном интервале концентрации должен обеспечить значительное уменьшение потерь железа во время десульфурации. Эта задача решается за счет того, что десульфирующая смесь для инжекции в жидкий передельный чугун, состоящая по меньшей мере на 50% из порошка карбида кальция, порошка магния и алюминия, содержит карбид кальция в порошке с гранулометрией Согласно предпочтительному выполнению изобретения менее 25% частиц карбида кальция имеют гранулометрию 0,1 - 0,2 мм. Кроме того, десульфирующая смесь может содержать в качестве других добавок окись кальция, карбонат кальция, вещества, содержащие углерод, и/или вещества защитной оболочки гранул. Смесь согласно изобретению готовится на основе технического карбида кальция, который обычно содержит около 80% по весу C2Ca, остальная часть приходится на окись кальция, размолотую до гранулометрии менее 0,2 мм, имеющую менее 25% частиц в области гранулометрии 0,1-0,2 мм. К этому карбиду может быть добавлена окись кальция дополнительно к той, которая является результатом производства технического карбида, карбонат кальция, продукты, содержащие углерод, такие как сажа, графит или антрацит, или другие продукты, предназначенные для улучшения текучести смеси или для выделения газов, позволяющие получить хорошее распределение десульфирующего средства в жидком чугуне. Можно также добавить до 2% связующего защитной оболочки гранул, например гидрированного касторового масла, как описано в патенте ЕР 0511121 заявителя. Магний добавляется в смесь в виде порошка или гранул чистого металла или сплава на основе магния с гранулометрией Наконец, в смесь добавляют 5 - 15% порошка или гранул алюминия или сплава на основе алюминия, которые также могут иметь защитную оболочку из вещества, идентичного тому, которое использовалось для магния. Смешивание порошков и гранул производится преимущественно в смесителе, работающем при инертном газе, например азоте. В соответствии с изобретением смеси имеют эффективность десульфурации, по меньшей мере, равную эффективности смесей, в которых алюминий заменен в равном количестве магнием, и не приводят к сверхпотреблению продукта, что является достаточно неожиданным, так как алюминий в противоположность магнию не является сам по себе десульфирующим средством. С другой стороны, получается более жидкий шлак, который легче удалить и удаление которого приводит к очень низким потерям железа. Наконец, шлаки не содержат никакого продукта, вредного для окружающей среды, например оксида натрия. Пример. Сравнили эффективность десульфурации и потери железа (двух десульфурирующих смесей ближайшего аналога на основе технического карбида кальция, причем в первой смеси содержалось 20% (по весу) гранул магния, во второй 20% порошка алюмината окиси кальция, с третьей смесью, в соответствии с изобретением содержащей 10% гранул магния и 10% гранул алюминия. Испытания были проведены в ковшах с 300 т чугуна. Начальное содержание серы составляло около 250 ppm, тогда как конечное содержание равнялось приблизительно 55 ppm. Эффективность десульфирующего средства определяется соотношением числа молей, удаленных из чугуна, к числу молей инжектированного десульфирующего средства, то есть в данном случае молей C2Ca и Mg, алюминий же сам по себе не является десульфирующим веществом. Потеря железа определяется соотношением массы чугуна, содержащегося в шлаках, к массе чугуна, содержащегося в ковше, где происходит десульфурация. Для всех трех смесей были получены следующие результаты (см. табл.), которые являются средним результатом для 20 испытаний, проведенных в как можно более одинаковых условиях. При сравнении смесей 1 и 3 установлено, что их эффективность десульфурации очень близка, но использование смеси 3 приводит к уменьшению потери железа в 3,7 раза. При сравнении смесей 2 и 3 установлено, что алюминий приводит к явно более эффективной десульфурации и к уменьшению потери железа в 3 раза, хотя можно было ожидать подобных результатов, так как алюминат вводит в шлак гидроокись алюминия и алюминий окисляется в чугуне, чтобы образовать гидроокись алюминия, которая растворяется в шлаке.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Десульфирующая смесь для инжекции в жидкий передельный чугун, состоящая по меньшей мере на 50% из порошка карбида кальция, порошка магния и алюминия, отличающаяся тем, что она содержит карбид кальция в порошке с гранулометрией 2. Десульфирующая смесь по п.1, отличающаяся тем, что менее 25% частиц карбида кальция имеют гранулометрию 0,1 - 0,2 мм. 3. Десульфирующая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве других добавок она содержит окись кальция, карбонат кальция, вещества, содержащие углерод, и/или вещества защитной оболочки гранул.

www.freepatent.ru

Способ получения шихты для формованных изделий, содержащих карбид кремния

 

Использование: изобретение относится к способам получения шихты для формованных изделий, содержащих карбид кремния. Сущность изобретения: способ включает смешивание углеродсодержащего ингредиента, наполнителя и временного связующего, причем в качестве углеродсодержащего ингредиента применяется порошок термически расширенного графита, который предварительно модифицируют путем спрессовывания в брикеты плотностью трг= 0,25-1,15 г/см3 с последующим перетиранием в порошок и вводят указанный порошок в количестве х, удовлетворяющем соотношению: x > 100/(2н/трг+1), мас.%, где н - плотность вещества наполнителя, г/см3 (средняя плотность, если наполнитель представляет собой смесь из нескольких веществ), трг - плотность термически расширенного графита, г/см3. Способ изготовления шихты позволяет получать разнообразные керамические материалы, содержащие карбид кремния, с улучшенной структурой и механическими свойствами.

Изобретение относится к области получения керамических изделий, содержащих карбид кремния, методом силицирующего обжига. Подобные изделия находят применение в технике высоких температур в качестве огнеупоров и нагревательных элементов, в машиностроении в узлах трения, в инструментальной практике в качестве связанных абразивов, лезвийного инструмента для скоростной обработки графита и др. [1] Известны способы получения шихты различных составов для формования изделий, подвергающихся в дальнейшем силицирующему обжигу, т.е. пропитке расплавленным кремнием и дополнительной термообработке, заключающиеся в смешивании необходимых компонентов [2, 3, 4] Во всех случаях в состав шихты включаются: углеродсодержащий компонент -порошок нефтяного кокса [2] графита [3] пироуглерод [4] наполнитель, в качестве которого может использоваться т. н. "первичный" карбид кремния [2] смеси порошков карбидов кремния и бора [3] порошки любых других тугоплавких карбидов или боридов инертных по отношению к расплавленному кремнию и временное связующее или пластификатор. Необходимые количества порошков компонентов смешиваются, и из полученной шихты прессуются заготовки. В ходе нагрева заготовок в инертной среде или вакууме совместно с загрузкой металлического кремния временное связующее выгорает либо карбонизируется при температурах, меньших температуры плавления кремния, после чего углеродсодержащая компонента и остаточный углерод связующего взаимодействуют с расплавом кремния, пропитывающим заготовку, и образуют т. н. "вторичный" карбид кремния, соединяющий между собой частицы наполнителя. Свойства термообработанных изделий зависят, главным образом, от содержания в полученном материале карбидной (с наполнителями) фазы и от ее структуры. Металлический кремний, заполняющий поры изделия, снижает прочность и химическую стойкость материала [2] поэтому его содержание обычно стараются свести к минимуму.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения изделий из карбида кремния путем смешивания компонентов шихты, содержащей 20-60 мас. коксующегося связующего, 20-70 мас. активированного угля и 10-60 мас. альфа-карбида кремния, формования и силицирования заготовок [5] Недостаток известного способа состоит в появлении в структуре силицированного материала включений (в виде прослоек) металлического кремния, вызванных применением значительного количества связующего, и неполноте превращения углерода связующего и активированного угля в карбид кремния. Если этот материал подвергнуть отжигу при температуре 1900-2000oC (режим отгонки кремния [2]), то на месте включений обнаруживаются поры. Прочность на изгиб материала, полученного из данной шихты, относительно невысока и не превышает 27,5 кг/мм2. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в улучшении механических характеристик и химической стойкости реакционноспеченных материалов, содержащих карбид кремния, за счет увеличения доли карбидной фазы в составе материала и оптимизации ее структуры. Сущность предлагаемого способа состоит в том, что при смешивании порошков углеродсодержащей компоненты, наполнителя и раствора временного связующего в качестве углеродсодержащей компоненты применяют высокопластичный порошок термически расширенного графита (ТРГ) [6] который предварительно модифицируют путем подпрессовки исходного низкоплотного ТРГ в брикеты плотностью трг= 0,25-1,15 г/см3 с последующим перетиранием полученных брикетов вновь в порошок. При изготовлении шихты вводят указанный порошок в количестве x, которое выбирается в зависимости от плотности вещества наполнителя н (средневзвешенной, если наполнитель представляет собой смесь из нескольких порошков) и должно быть большим значения Xкрит, определяемого в соответствии с формулой xrhbn= 100/(2н/трг+1), масс %. В качестве временного связующего используются спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы либо раствор полиакрилнитрила в диметилсульфоксиде из расчета 2-5 мас. сухого вещества связующего в шихте. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав шихты отличается от известного применением иного углеродного материала, а именно термически расширенного графита, модифицированного путем подпрессовки/перетирания и заданием его минимального количества в шихте в зависимости от плотности вещества наполнителя. Если наполнителем, как в прототипе, выступает карбид кремния (= 3,2 г/см3), то массовая доля ТРГ в зависимости от его плотности должна быть не меньше 4-14 мас. Модифицирование порошка ТРГ осуществляется брикетированием исходного низкоплотного порошка с последующим перетиранием и рассевом на фракции (эта процедура может производиться и многократно), а выбор значения плотности брикетов в заявляемом диапазоне от 0,25 до 1,15 г/см3 зависит от размера частиц и некоторых физико-химических особенностей порошка-наполнителя. Применение ТРГ (без наполнителя и без подпрессовки/перетирания) в качестве шихты для формования заготовок и последующего силицирования опубликовано авторами настоящей заявки ранее [7] Однако использование для формования исходного низкоплотного порошка ТРГ, хотя и позволяет не пользоваться связующими, приводит к значительной, достигающей 50% неравноплотности формованных заготовок, следствием чего становятся неоднородность, расслоение, низкая механическая прочность силицированных изделий. Таким образом, известное применение ТРГ в составе шихты не обеспечивает силицированным изделиям тех свойств, которые достигаются в заявляемом решении. Границы заявляемого диапазона возможной плотности частиц порошка ТРГ, достигаемой путем брикетирования/перетирания и минимального содержания ТРГ в составе шихты, установлены экспериментально и определяются следующими обстоятельствами: при плотности, меньшей 0,25 г/см3, связь частиц наполнителя друг с другом после обжига определяется не "вторичным" карбидом кремния, а металлическим кремнием, количество которого в изделии оказывается недопустимо высоким; при плотности ТРГ, большей 1,15, объем образующегося при силицировании "вторичного" карбида кремния превышает объем исходного материала. Это приводит к недопустимой деформации изделий; если массовая доля ТРГ в шихте будет меньшей величины Xкрит, определяемой формулой xкрит= 100/(2н/трг+1), масс %, из условия заполнения порошком ТРГ не менее 35% объема отформованной заготовки, результатом также станут излишне высокое содержание кремния в материале полученного изделия, ухудшение механических свойств и химической стойкости. С реализацией этого условия связано еще одно положительное качество заявляемого состава, а именно снижение усилия прессования и износа дорогостоящих стальных пресс-форм. Верхний предел для величины х ограничивать нецелесообразно, так как в отсутствие наполнителя (это также возможно, см. пример 10) x 100 мас. В то же время в реальной практике работы с составами, содержащими наполнители, инертные по отношению к расплавленному кремнию, x выбирается в пределах 1-2 xкрит, в частности потому, что порошок карбида кремния дешевле ТРГ и увеличивать за счет ТРГ долю "вторичного" карбида кремния в термообработанном материале невыгодно. В ходе экспериментальной проверки заявляемого способа было подготовлено одиннадцать смесей ингредиентов, охарактеризованных в примерах. Во всех случаях исходный порошок термически расширенного графита с насыпным весом 5-25 г/см3 спрессовывался в брикеты плотностью 0,25-1,15 г/см3, после чего брикеты перетирались и полученный порошок рассеивался на фракции, в некоторых случаях для достижения большей однородности процедура прессования брикетов и их перетирания повторялась до трех раз. Все используемые порошки (ТРГ, наполнителей) предварительно отжигались в вакууме не хуже 10-3 Па при температуре 1500oC в течение 1 часа, смешивались всухую в барабанной мельнице в течение 40 мин, после добавления раствора связующего дополнительно перемешивались 20 мин, высушивались при комнатной температуре. Прессование заготовок выполнялось в закрытых стальных пресс-формах при давлениях 50-150 кг/см2. Силицирующий отжиг производился в печи таммановского типа с трубчатым графитовым нагревателем в атмосфере аргона при температуре 195050oC в течение 20 мин. Пример 1 (аналог). Приготовлена смесь состоящая из: карбида кремния 80 мас. нефтяного кокса 20 мас. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 350 кг/см2. Материал после силицирующего отжига содержит: карбид кремния - 82 мас. кремний 15 мас. углерод 3 мас. имеет плотность 2,79 г/см3, пористость 5% и прочность на изгиб 18,5 кг/мм2. Заготовка после отжига сохранила первоначальную форму. Пример 2 (прототип). Приготовлена смесь, состоящая из: карбида кремния - 20 мас. активированного угля 40 мас. фенолформальдегидной смолы 40 мас. Удельное давление при прессовании заготовки составило 320 кг/см2. Материал после силицирующего отжига содержит: карбид кремния - 83 мас. кремний 15 мас. углерод 2 мас. имеет плотность 2,85 г/см3, пористость 7% и прочность на изгиб 24,5 кг/мм2. Заготовка после отжига сохранила первоначальную форму. Пример 3. Приготовлена смесь, состоящая из: карбида кремния 88 мас. термически расширенного графита с трг= 0,65 г/см3 12 мас. что больше Xкрит 100/(23,2/0,65 + 1) 9,2 мас. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 115 кг/см2. Материал недеформированного после силицирующего отжига изделия содержит: карбид кремния -94 мас. кремний 6 мас. углерод менее 0,3 мас. имеет плотность 2,99 г/см3, пористость -4% и прочность на изгиб 38,5 кг/мм2. Пример 4. Приготовлена смесь, состоящая из: карбида кремния 84 мас. термически расширенного графита с трг= 1,20 г/см3 16 мас. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 145 кг/см2. Заготовка после силицирующего отжига сильно деформировалась и не пригодна к какому-либо использованию. Пример 5. Приготовлена смесь, состоящая из: карбида кремния 96 мас. термически расширенного графита с трг= 0,15 г/см3 4 мас. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 85 кг/см2. Заготовка после силицирующего отжига не деформирована, химический состав ее материала: карбид кремния 76 мас. кремний 24 мас. углерод менее 0,3 мас. плотность 2Б59 г/см3, пористость 11% прочность на изгиб 10,5 кг/мм2. Пример 6. Приготовлена смесь, состоящая из: карбида кремния 92 мас. термически расширенного графита с трг= 0,65 г/см3 8 мас. что меньше Xкрит 9,2 мас. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 185 кг/см2. Заготовка после силицирующего отжига не деформирована, химический состав ее материала: карбид кремния 86 мас. кремний 14 мас. углерод менее 0,3 мас. плотность 1,82 г/см3, пористость 7% прочность на изгиб 10,5 кг/мм2. Пример 7. Приготовлена смесь, состоящая из: карбида бора 83 мас. термически расширенного графита с трг= 0,60 г/см3 17 мас. что больше Xrhbтргn= 100/(22,5/0,60+1)= 10,7 масс.%. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 135 кг/см2. Материал недеформированного после силицирующего отжига изделия содержит: "силикокарбид бора" (B4, C, Si, B) 58 мас. карбид кремния 35 мас. кремний 7 мас. углерод - менее 0,3 мас. имеет плотность 2,46 г/см3, пористость 8% и прочность на изгиб 33 кг/мм2. Пример 8. Приготовлена смесь, состоящая из: порошка графита МПГ-6 63 мас. термически расширенного графита с трг= 0,75 г/см3 37 мас. что больше Xкрит 100/(21,6/0,75 + 1) 19 мас. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 85 кг/см2. Материал недеформированного после силицирующего отжига изделия содержит: карбид кремния 59 мас. кремний 23 мас. графит 18 мас. имеет прочность 2,22 г/см3, пористость 12% и прочность на изгиб 11 кг/мм2. Пример 9. Приготовлена смесь состоящая из: деборида титана 93 мас. термически расширенного графита с трг= 0,45 г/см3 7 мас. что больше Xкрит 100/(24,4/0,45 + 1) 5 мас. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 115 кг/см2. Материал недеформированного после силицирующего отжига изделия содержит: диборид титана 74 мас. карбид кремния 16 мас. кремний 10 мас. углерод менее 0,3 мас. имеет плотность 3,60 г/см3, пористость 5% и прочность на изгиб 42 кг/мм2. Пример 10. Приготовлена смесь состоящая из: термически расщепленного графита с трг= 0,90 г/см3 62 мас. термически расширенного графита с трг= 0,65 г/см3 38 мас. В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 65 кг/см2. Материал недеформированного после силицирующего отжига изделия содержит: карбид кремния 85 мас. кремний 15 мас. углерод менее 0,3 мас. имеет плотность 2,91 г/см3, пористость 4% и прочность на изгиб 27 кг/мм2. Пример 11. Приготовлена смесь состоящая из: карбида кремния 44 мас. карбида бора 22 мас. порошка графита 22 мас. термически расширенного графита с трг= 0,65 г/см3 12 мас. что больше Xкрит 100/(22,4/0,65 + 1) 11,8 мас. Здесь средневзвешенная плотность смеси порошков наполнителей определена с учетом их массовых долей в смеси: Pн 1/(0,5/3,2 + 0,25/2,5 + 0,25/1,6). В качестве связующего использован спиртовой раствор фенолформальдегидной смолы в количестве 300 мл 25%-ного раствора на 1 кг сухой смеси. Удельное давление при прессовании заготовки составило 115 кг/см2. Материал недеформированного после силицирующего отжига изделия содержит: карбид кремния 69 мас. силикокарбид бора 14 мас. кремний 8 мас. графит 9 мас. имеет плотность 2,67 г/см3, пористость -3% и прочность на изгиб 17 кг/мм2. Из рассмотренных примеров следует, что способ изготовления шихты, в составе которой имеется необходимое количество порошка термически расширенного графита с частицами определенной плотности, позволяет получать разнообразные материалы на основе карбида кремния с улучшенной структурой и механическими свойствами. Кроме того, имеется дополнительный положительный эффект, связанный с тем, что усилие прессования не превышает 150 кг/см3 и уменьшается износ дорогостоящих стальных пресс-форм.

Формула изобретения

Способ получения шихты для формованных изделий, содержащих карбид кремния, включающий смешение активного углеродсодержащего ингредиента, наполнителя и временного связующего, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего ингредиента применяется порошок термически расширенного графита, который предварительно модифицируют путем опрессовывания в брикеты плотностью трг= 0,25 - 1,15 г/см3 с последующим перетиранием в порошок и вводят указанный порошок в количестве X, удовлетворяющем соотношению, мас. X > 100/(2 н/трг + 1), где н - плотность вещества наполнителя (средняя плотность, если наполнитель представляет собой смесь из нескольких веществ), г/см3; трг - плотность термически расширенного графита, г/см3.

www.findpatent.ru

Керамический материал на основе карбида бора и способ его получения

Изобретение направлено на создание высокотвердого керамического материала, который может быть использован для изготовления элементов аппаратов, работающих в условиях ударных воздействий и интенсивного абразивного изнашивания. Технический результат заключается в повышении трещиностойкости, износостойкости, достижении высокой плотности и возможности получения изделий сложной формы без применения горячего прессования. Указанный технический результат достигается за счет создания многофазного керамического материала из карбида бора и одного или нескольких из ниже перечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb, Vb, VIб групп Периодической системы, которые не взаимодействуют друг с другом, и зерна которых равномерно распределены между собой. В составе указанного материала присутствует не менее 5 об.% наноразмерных частиц. Материал получают раздельным измельчением порошков в неводной среде мелющими телами из материала, твердость которого меньше твердости измельчаемых порошков, до такой дисперсности, при которой содержание частиц, размером, не превышающим 1,5 мкм, составляет не менее 90 об.%, с последующим смешением порошков, формованием заготовок и спеканием. Формование осуществляют холодным изостатическим прессованием, а спекание - без приложения давления при температуре, близкой к температуре появления расплава. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроительной керамики, в частности к износостойкому высокотвердому трещиностойкому керамическому материалу на основе карбида бора с относительной плотностью не менее 98% и способу его получения, который может быть использован для изготовления керамических изделий, применяемых в качестве элементов аппаратов, работающих в условиях ударных воздействий и интенсивного абразивного изнашивания, например абразивоструйных сопел.

Известен материал (патент US №6069101, МПК С04В 35/563, опубл. 30.05.2000), содержащий от 64 до 73 об.% В4С, остальное - SiC, при этом микроструктура композита состоит из зерен В4С 846, которые однородно покрыты SiC, и зерен SiC, которые равномерно распределены среди зерен В4С, покрытых SiC, причем керамический композит имеет пористость 2-25%. Керамический материал получают в результате химического взаимодействия порошка борида кремния с углеродным порошком и последующего горячего прессования. В качестве борида кремния используют SiB4, SiB6 или их смесь, в качестве углеродного порошка используют сажу, порошок графита или их смесь.

Недостатками такого материала являются невозможность достигнуть относительной плотности более 98% без применения горячего прессования; недостаточная интегральная твердость, вследствие повышенного содержания карбида кремния 27-36%, материала менее твердого по сравнению с карбидом бора, и возможной относительно высокой пористости.

Недостатком способа получения вышеуказанного материала является совмещение синтеза компонентов и спекания в одном процессе, что может приводить к нестабильности фазового состава, повышенной пористости и, как следствие, нестабильности физико-механических свойств.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления материала, содержащего 66-85 об.% карбида бора и 34-15 об.% борида переходного металла, представленный в заявке US № US 4670408 (МПК С04В 35/563; С04В 35/58; С22С 29/14, опубл. 02.06.1987). В описании заявки указано, что содержащийся в материале борид переходного металла представлен, преимущественно, боридом вольфрама или сочетанием борида вольфрама и борида титана с соотношением первого ко второму от 3:1 до 2:1. Согласно составу используемых исходных смесей боридом переходного металла является один из группы: борид вольфрама, борид титана, смесь боридов вольфрама и титана, борид циркония, борид тантала, борид хрома, смесь каждого из последних трех с одним из первых трех.

Способ получения указанного материала состоит в том, что смесь исходных компонентов, содержащую 25-75 вес.% карбида бора, 14-40 вес.% бора, 10-50 вес.% карбида вольфрама и/или карбида титана, 0-6 вес.% кобальта и 0-8 вес.% кремния, подвергают помолу с использованием мелющих тел, содержащих WC-Co или WC-TiC-Co, и далее - реакционному спеканию в условиях горячего прессования при температурах в диапазоне 1550-1850°С и давлении около 35 МПа.

Основным недостатком материала является сложный, плоховоспроизводимый (и в качественном, и в количественном аспекте) и труднопредсказуемый состав, обусловленный методом получения, при котором синтез компонентов и спекание совмещаются в одном процессе, протекающем с участием большого количества реагентов и промежуточных продуктов, включающих карбид бора, карбид переходного металла (предпочтительно, WC и/или TiC), аморфный бор, свободный углерод (образующийся при обменных реакциях) и др. и подверженном влиянию большого количества факторов. В указанном диапазоне температур (1550-1850°С) протекают два процесса: (1) взаимодействие карбида переходного металла (предпочтительно, W и/или Ti) с бором и (2) взаимодействие упомянутого карбида с карбидом бора. Если первый процесс, при условии содержания бора в нужном количестве, может обеспечить отсутствие в полученном продукте бора и углерода в свободном состоянии, то второй процесс, независимо от соотношения компонентов, приводит к образованию свободного углерода и его присутствию в конечном материале. Избыток бора не может связать свободный углерод, так как в указанном температурном диапазоне не взаимодействует с ним [Андриевский Р.А., Спивак И.И. Прочность тугоплавких соединений и материалов на их основе. - Челябинск: Металлургия, 1989. - 368 с.].

Из вышеизложенного следует также второй недостаток материала по указанному изобретению: наличие в нем свободного углерода и, возможно, свободного бора. Данное обстоятельство приводит к пониженному уровню механических характеристик, в частности к низкой твердости.

Кроме того, способ получения материала обуславливает присутствие в нем элементов W и Со, что связано с использованием для помола карбида бора мелющих тел меньшей твердости из WC-Co или WC-TiC-Co. Присутствие кобальта в полученном материале (даже в маленьких количествах) является еще одним его недостатком, так как приводит к снижению твердости.

Четвертым недостатком указанного материала является отсутствие в микроструктуре наноразмерных частиц, которые, как известно, даже при малых содержаниях, существенно повышают уровень механических свойств материала. Отсутствие наноразмерных частиц в указанном материале (несмотря на использование частиц карбида бора с размером менее 0,1 мкм в составе порошковой смеси, в предпочтительном варианте) обусловлено применением условий, способствующих росту зерна при горячем прессовании, а именно, давления около 35 МПа (согласно, примеру). Известно, что при спекании нанопорошков методом горячего прессования необходимо применять давления, превышающие 1 ГПа для предотвращения роста зерна [Рагуля А.В., Скороход В.В. Консолидированные наноструктурные материалы. - Киев: Наукова думка, 2007. - 376 с.].

Недостатком способа получения материала является применение метода горячего прессования, являющегося более сложным и дорогим, по сравнению с методом свободного спекания.

Вторым недостатком способа является использование процесса реакционного спекания с составами исходных смесей, соответствующими нестабильным термодинамическим системам, обуславливающим сложный и трудновоспроизводимый состав продуктов реакции, что ухудшает качество материала и понижает возможность достижения стабильного состава.

Третьим недостатком способа является использование мелющих тел состава WC-Co или WC-TiC-Co, что приводит к неизбежному присутствию кобальта в материале, ухудшающему твердость последнего.

Задачей заявляемого изобретения является создание высокотвердого керамического материала, позволяющего достичь технического результата, заключающегося в повышении трещиностойкости, твердости, достаточно высокой плотности без применения горячего прессования и возможности получения изделий сложной формы, например, абразивоструйных сопел типа Вентури.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе получения керамического материала измельчают исходные порошки в неводной среде мелющими телами из материала, твердость которого меньше твердости измельчаемых порошков, затем смешивают порошки, проводят формование методом холодного изостатического прессования и последующее спекание полученных заготовок, причем в данном способе производят раздельное измельчение порошков карбида бора и одного из нижеперечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb, Vb групп Периодической системы мелющими телами из материала на основе одного из нижеперечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb, Vb, VIb Периодической системы до такой дисперсности измельченного порошка, при которой содержание частиц размером, не превышающим 1.5 мкм, составляет не менее 90 об %, а содержание частиц размером, не превышающим 100 нм, составляет не менее 5 об.%, а спекание осуществляют без приложения давления при температуре, близкой к температуре появления расплава.

Предлагаемый способ обеспечивает стабильность, прогнозируемость и воспроизводимость составов получаемого материала, благодаря термодинамической совместимости исходных компонентов, их раздельному помолу и отсутствию реакционных процессов при спекании.

Присутствие в составе спекаемых порошков не менее 5 об.% наноразмерных частиц, при содержании не менее 90 об.% частиц с размером, не превышающим 1,5 мкм, способствует понижению температуры спекания и достижению высокой плотности в процессе спекания без применения горячего прессования. Варьируя параметры измельчения (соотношение материал: мелющие тела, степень заполнения объема мелющего агрегата, длительность измельчения), можно регулировать содержание наноразмерной композиции в материале и тем самым достигать требуемого уровня показателей прочности, плотности, твердости и трещиностойкости.

В Предпочтительном варианте изобретения измельченные порошки смешивают в соотношении 65-90 об.% продукта измельчения карбида бора и 35-10 об.% продуктов измельчения одного или нескольких из нижеперечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb и/или Vb групп Периодической системы, что позволяет достичь оптимального соотношения твердости, прочности и трещиностойкости.

В результате получается керамический материал на основе карбида бора с микроструктурой, образованной зернами В4С и одного или нескольких тугоплавких соединений, включающих бориды элементов IVb и Vb групп Периодической системы, отличающийся тем, что на поверхности упомянутых зерен равномерно распределена наноразмерная композиция, содержащая карбид бора и одно или несколько из нижеперечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb, Vb, VIb групп Периодической системы, и материал имеет следующий состав, об.%:

карбид бора 63-81
одно или несколько соединений из ряда: SiC, бориды элементов
IV6 и/или V6 групп Периодической таблицы 14-27
наноразмерная композиция 5-10

Технический результат предлагаемого изобретения достигается за счет создания многофазной композиции из карбида бора и одного или нескольких из нижеперечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb, Vb, VI6 групп Периодической системы, которые не взаимодействуют друг с другом, и зерна которых равномерно распределены между собой, в которой присутствует не менее 5 об.% наноразмерных частиц, что способствует понижению температуры спекания, обеспечивает возможность достижения высокой плотности в процессе спекания без применения горячего прессования и получению материала с повышенными показателями твердости, прочности и трещиностойкостью.

Предлагаемое изобретение является новым, имеет изобретательский уровень и применимо в промышленных масштабах. Примеры реализации изобретения:

Пример 1.

Порошок карбида бора с исходной дисперсностью, которая соответствовала содержанию частиц размером, не превышающим 3 мкм, 50 об.%, измельчали в вибрационной мельнице в среде изопропилового спирта мелющими телами из карбида кремния до конечной дисперсности, при которой содержание частиц менее 1,5 мкм составляло 90 об.% и содержание частиц размером, не превышающим 100 нм, 5 об.% (приведена в таблице 1). Порошок диборида титана, с исходной дисперсностью, которая соответствовала содержанию частиц размером, не превышающим 2 мкм, 50 об.%, измельчали в вибрационной мельнице в среде изопропилового спирта мелющими телами из карбида кремния до конечной дисперсности, приведенной в таблице 1. Измельченные порошки смешивали в соотношении 70 об.% карбида бора с намолом от мелющих тел и 30 об.% диборида титана с намолом от мелющих тел. Формование полученной смеси проводили методом холодного изостатического прессования под давлением 180 МПа. Отформованные заготовки спекали в инертной среде при температуре 2150°С. Свойства полученного материала приведены в таблице 2. На чертеже представлена фрактограмма поверхности разрушения в поле зрения растрового электронного микроскопа, которая демонстрирует фрагменты крупных зерен карбида бора и диборида титана, связанные между собой наноразмерной композицией.

Пример 2.

Порошок карбида бора и порошок диборида титана по примеру 1 раздельно измельчали по примеру 1 до дисперсности, при которой 90 об.% частиц имели размер менее 2 мкм, 5 об.% частиц - менее 500 нм (таблица 1). Смешение, формование и спекание композиции проводили как указано в примере 1. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Пример 3.

Порошок карбида бора и порошок диборида титана по примеру 1 раздельно измельчали, как указано в примере 1 до дисперсности, указанной в таблице 1. Смешение и спекание осуществляли аналогично примеру 1. Формование полученной смеси проводили методом холодного изостатического прессования под давлением 170 МПа. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Пример 4.

Порошок карбида бора и порошок диборида титана по примеру 1 раздельно измельчали как указано в примере 1 до дисперсности, указанной в таблице 1. Смешение и формование композиции проводили как указано в примере 1. Отформованные заготовки спекали в инертной среде при температуре 2100°С. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Пример 5.

Порошок карбида бора и порошок диборида титана по примеру 1 раздельно измельчали как указано в примере 1, смешивали в соотношении 66 об.% карбида бора с намолом от мелющих тел и 34 об.% диборида титана с намолом от мелющих тел. Формование и спекание проводили как указано в примере 1. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Пример 6.

Порошок карбида бора по примеру 1 измельчали по примеру 1. Порошок диборида циркония с исходной дисперсностью, которая соответствовала содержанию частиц размером, не превышающим 2 мкм, 50 об.%, измельчали в вибрационной мельнице в среде изопропилового спирта мелющими телами из борида вольфрама до конечной дисперсности, приведенной в таблице 1. Измельченные порошки смешивали в соотношении 65 об.% карбида бора с намолом от мелющих тел и 35 об.% диборида циркония с намолом от мелющих тел. Формование и спекание проводили как указано в примере 1. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Пример 7.

Порошок карбида бора по примеру 1 измельчали по примеру 1. Порошок диборида ниобия с исходной дисперсностью, которая соответствовала содержанию частиц размером, не превышающим 2 мкм, 50 об.%, измельчали в вибрационной мельнице в среде изопропилового спирта мелющими телами из борида вольфрама до конечной дисперсности, приведенной в таблице 1. Измельченные порошки смешивали в соотношении 82 об.% карбида бора с намолом от мелющих тел и 18 об.% диборида ниобия с намолом от мелющих тел. Формование полученной смеси проводили методом холодного изостатического прессования под давлением 200 МПа. Отформованные заготовки спекали в инертной среде при температуре 2100°С. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Пример 8.

Порошок карбида бора по примеру 1 измельчали по примеру 1. Порошок карбида кремния с исходной дисперсностью, которая соответствовала содержанию частиц размером, не превышающим 2 мкм, 50 об.%, измельчали в вибрационной мельнице в среде изопропилового спирта мелющими телами из диборида циркония до конечной дисперсности, приведенной в таблице 1. Измельченные порошки смешивали в соотношении 70 об.% карбида бора с намолом от мелющих тел и 30 об.% карбида кремния с намолом от мелющих тел. Формование и спекание проводили как указано в примере 1. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Пример 9.

Порошок карбида бора по примеру 1 и порошок карбида кремния по примеру 8 раздельно измельчали в вибрационной мельнице в среде изопропилового спирта мелющими телами из борида вольфрама до конечной дисперсности, приведенной в таблице 1. Смешение проводили как указано в примере 8. Формование полученной смеси проводили методом холодного изостатического прессования под давлением 150 МПа. Отформованные заготовки спекали в инертной среде при температуре 2100°С. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Пример 10.

Порошок карбида бора по примеру 1 и порошок карбида кремния по примеру 8 раздельно измельчали в вибрационной мельнице в среде изопропилового спирта мелющими телами из борида вольфрама до конечной дисперсности, при которой содержание частиц менее 1,8 мкм составляло 90 об.% и содержание частиц размером, не превышающим 300 нм, 5 об.% (приведена в таблице 1). Смешение проводили по примеру 9, формовали как указано в примере 8, спекали как указано в примере 9. Свойства полученного материала приведены в таблице 2.

Таблица 2
свойства полученных композиций
№ примера Состав Плотностьотн., % Предел прочности при изгибе, Н/мм2 Твердость по Виккерсу при нагрузке 50 Н, ГПа K1C, МПа·м1/2
1 69%B4C+26%TiB2+5% н.к. 98,3 420±10 39-41 7,0
2 69%В4С+26%ТiВ2+5% н.к. 95,0 250±10 26-28 6,5
3 69%B4C+26%TiB2+5% н.к. 88,0 180±30 18-20 4,5
4 69%В4С+26%ТiВ2+5% н.к. 90,0 240±10 24-26 4,5
5 65%В4С+28%ТiВ2+7% н.к. 98,0 450±10 38-41 7,3
6 63%B4C+27%ZrB2+10% н.к. 98,2 450±10 27-30 6,6
7 81%B4C+14%NbB2+5% н.к. 98,5 430±10 30-32 5,5
8 69%B4C+26%SiC+5% н.к. 98,1 420±10 30-32 6,3
9 69%B4C+26%SiC+5% н.к. 84,7 150±30 12-14 -
10 69%B4C+26%SiC+5% н.к. 95,0 260±10 23-26 6,0

1. Керамический материал на основе карбида бора, микроструктура которого образована зернами Е4С и одного или нескольких тугоплавких соединений, включающих бориды элементов IVb и Vb групп Периодической системы, отличающийся тем, что на поверхности упомянутых зерен равномерно распределена наноразмерная композиция, содержащая карбид бора и одно или несколько из нижеперечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb, Vib, VIb групп Периодической системы, и материал имеет следующий состав, об.%:

карбид бора 63-81
одно или несколько из соединений из ряда: SiC, дибориды
элементов IVb и/или Vb групп Периодической таблицы 14-27
наноразмерная композиция 5-10

2. Способ получения керамического материала, включающий измельчение порошков в неводной среде мелющими телами из материала, твердость которого меньше твердости измельчаемых порошков, смешение исходных порошков, формование методом холодного изостатического прессования и последующее спекание полученных заготовок, отличающийся тем, что производят раздельное измельчение порошков карбида бора и одного из ниже перечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb, Vb групп Периодической системы мелющими телами из материала на основе одного из нижеперечисленных соединений: SiC, бориды элементов IVb, Vb, VIb групп Периодической системы до такой дисперсности измельченного порошка, при которой содержание частиц размером, не превышающим 1,5 мкм, составляет не менее 90 об.%, а содержание частиц размером, не превышающим 100 нм, составляет не менее 5 об.%, а спекание осуществляют без приложения давления при температуре, близкой к температуре появления расплава.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что после смешения порошков содержание в смеси продукта измельчения карбида бора составляет 65-90 об.%, а содержание продуктов измельчения карбида кремния, диборидов элементов IVb и/или Vb рупп Периодической системы составляет 35-10 об.%.

www.findpatent.ru

Порошок - карбид - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Порошок - карбид

Cтраница 1

Порошки карбидов применяют для обработки металлов.  [1]

Порошок карбида смешивают с соответствующим количеством мелкозернистого порошка кобальта, восстановленного из окиси.  [3]

Порошки карбида и кобальта смешивают в шаровых мельницах, футерованных твердосплавными пластинками и с такими же шарами в жидкой среде в течение нескольких десятков часов. В результате этой операции образуется мелкозернистая смесь с однородным распределением ее компонентов.  [5]

Порошки карбидов применяют для обработки металлов.  [6]

Порошок карбида смешивают с соответствующим количеством мелкозернистого порошка кобальта, восстановленного из закиси.  [7]

Порошки карбида и кобальта смешивают в шаровых мельницах в жидкой среде я течение нескольких суток. В результате этой операции получается мелкозернистая смесь с однородным распределением ее компонентов.  [8]

Порошок карбида титана, полученный авторами [103] в результате размола разной продолжительности ( 2, 2 Ю4, 4 Ю4, 8 Ю4 и 7, 2 Ю5 с), был подвергнут спеканию в активированной плазме. Такое спекание представляет собой вариант горячего прессования, но отличается от последнего использованием пульсирующего напряжения для активации плазмы и неосевым приложением давления прессования.  [10]

Состаренный порошок карбида ванадия оказался очень гигроскопичным - анализ показал, что сразу после извлечения из сосуда порошок содержал не более 0 2 масс. % физически адсорбированной воды, а после хранения в атмосфере окружающей среды в течение нескольких месяцев содержание воды достигло 2 0 масс. % и вышло на насыщение. Высокая гигроскопичность является косвенным свидетельством каталитической активности состаренного порошка карбида ванадия. Заметим, что обычный крупнозернистый порошок карбида ванадия такой гигроскопичностью не обладает.  [11]

Размер частиц порошка карбида определяется размером частиц исходного вольфрамового порошка и температурой, при которой становится возможным науглероживание.  [12]

Приготовление смеси порошков карбидов с кобальтом и их размол осуществляют в жидкой среде ( спирт или вода) в шаровых мельницах. После сушки полученную смесь смешивают с раствором клеящего вещества ( раствор каучука в бензине, глицерин и др.) и подвергают сушке. После просеивания и грануляции порошок используют для прессования брикетов. Спрессованные заготовки изделий для повышения их прочности подвергаются сушке при 100 - 120 С.  [13]

При плазменной напылении порошок карбида титана вводится в плазменную струю, где он интенсивно нагревается, расплавляется с поверхности, распыляется и при взаимодействии с поверхностью обрабатываемой детали образует покрытие. Основными преимуществами этого метода нанесения покрытий являются универсальность и невысокая температура покрываемой поверхности.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru