13. Писати сутність технології отримання порошків з застосуванням псевдорідкого шару. Вказати переваги та недоліки.

При використанні методу розмелу в псевдорідкому шарі здрібнювання частинок порошку відбувається внаслідок їх зіткнення між собою.При цьому процеси взаємного зіткнення частинок, розігнаних до високих швидкостей у струмені газу, відбуваються в середині псевдорідкого шару, утвореного цими частинками. Тільки дуже незначна кількість частинок стикається зі стінками камери, у якій здійснюється процес розмелу.

У нижній частині робочої камери є система сопел, з яких під високим тиском виходить газ. Газові струмені, що утворюються, зустрічаються один з одним у центрі нижньої частини камери, розпушують речовину, що подрібнюється, і утворюють псевдорідкий шар. У цьому шарі розмелюють частинки, що з великими швидкостями перемішуються від країв до центра камери. Із зони розмелу потік частинок переноситься струменями газу у верхню частину установки, у якій є сепаратор для поділу частинок за розмірами. Частинки менші потрібного розміру несуться з потоком газу в систему фільтрів, де відокремлюються від газового потоку і попадають у накопичувальний бункер. Великі частинки сепаратор направляє назад у зону розмелу.

Порошки, одержані цим методом, відповідають високим вимогам по чистоті, мають високу однорідність і містять частинки приблизно однакового розміру. Інтенсивний потік газу істотно зменшує нагрівання частинок при подрібненні. Це дозволяє обробляти аморфні і нанокристалічні порошки. Основний недолік - складність і висока вартість технологічного устаткування при одержанні порошків з нанорозмірними частинками.

13. Охарактеризувати хімічні методи отримання порошків.

Методу хімічного осадження полягає в приготуванні розчину солей металів, додаванні речовини - осаджувача та осадженні металевого порошку у виді оксиду металу. Умови осадження регулюють шляхом зміни рН, температури, додавання буферних розчинів. Як осаджувач найбільш часто використають розчини аміаку, вуглекислий амоній, щавлеву кислоту, оксалат амонію, а як осажджуємі речовини переважно використають розчинні азотнокислі солі. У результаті одержують нанопорошки оксидів. При необхідності шляхом їхньої термообробки у середовищі, що відновлює можна одержувати металеві нанопорошки. Метод знайшов досить широке застосування для одержання багатокомпонентних порошків, коли з багатокомпонентних розчинів осаджують відразу кілька з'єднань. Основним недоліком методу є значний вміст домішок у порошках і великий розкид їх частинок за розмірами.

13. Описати сутність технології отримання порошків з застосуванням золь-гель процесу. Вказати переваги та недоліки.

Золь-гель процес був розроблений спеціально для одержання оксидної кераміки. Процес складається з наступних стадій: приготування розчинів алкоксидів, їх каталітична взаємодія з наступним гідролізом, конденсаційна полімеризація, подальший гідроліз. Як продукт процесу одержують оксидний полімер (гель). Його піддають старінню, промиванню, сушінню й термообробці. Недоліком методу є складність апаратурного оформлення, а перевагою - високі чистота та однорідність синтезованих з'єднань, а також можливість одержання різноманітних нанопорошків.

17.Навести приклади застосування технології отримання порошків з застосуванням процесів відновлення. Вказати переваги та недоліки.

Використання відновлювальних процесів. Найбільш відомим із цієї групи є метод водневого відновлення з'єднань металів. З'єднання металів (гідрооксиди, хлориди, нітрати, карбонати) вступають у реакцію відновлення в струмені водню при температурі порядку 500 °С. Хімічну реакцію відновлення на прикладі хлориду металу можна записати у вигляді:

MeCl₂+ Н₂↔ Me + 2HCl.

Даним методом можна одержувати порошки заліза, вольфраму, нікелю, ренію, молібдену, міді, кальцію. Існує також можливість одержання порошків легованих сплавів і сталей. Одержані нанопорошки металів відрізняються низьким вмістом домішок і вузьким розподілом частинок за розмірами.

До цієї ж групи можна віднести хіміко-металургійний метод. Відповідно до цього методу спочатку проводиться реакція синтезу маловодневих гідрооксидів шляхом газофазної взаємодії, а потім проводиться термообробка отриманих гідрооксидів у відновлювальному середовищу, наприклад у водні. В результаті одержують нанопорошки заліза, нікелю, кобальту, молібдену, вольфраму, міді. Якщо термообробку проводять на повітрі, то одержують, наприклад, нанопорошок оксиду Al₂O₃ або його композиції. Перевагами методу є малий розкид частинок нанопорошка за розмірами, низький вміст домішок, порівняно недороге технологічне встаткування, легкий перехід з випуску одного порошку на випуск іншого.