1.3.Физико-химические методы получения порошков

К этой группе методов относятся методы, основанные на химических реакциях восстановления, диссоциации, а также конденсации и испарения.

В промышленности металлические порошки чаще всего получают восстановлением оксидов, галогенидов и других соединений. В качестве исходного материала используют хорошо обогащенные рудные концентраты, отходы производства (например, прокатная окалина), продукты химической переработки природного сырья. В качестве восстановителя применяют газы – окись углерода, водород или их смесь – эндогаз, конденсированный природный газ, генераторный газ, диссоциированный аммиак, а также твердое вещество углерод (в виде древесного угля, кокса, сажи).

В общем случае простейшую реакцию восстановления можно представить как

где – любой металл, порошок которого требуется получить; – неметаллическая составляющая (кислород, галогенфтор, хлор, солевой остаток и др.) восстанавливаемого химического соединения – восстановитель; – тепловой эффект реакции.

В результате восстановления получают губку металла, которую затем измельчают, классифицируют, отжигают.

Электролиз – метод получения металлических порошков путем разложения (диссоциации) водных растворов соединений металла или его расплавленных солей при пропускании через них постоянного электрического тока.

К преимуществам процесса следует отнести его универсальность, высокую чистоту получаемых порошков металлов, расходование на процесс только электроэнергии. В то же время процесс недостаточно производителен и энергоемкий.

В зависимости от условий электролиза получают катодные осадки, которые делятся на три группы: 1)твердые хрупкие осадки в виде плотных слоев, чешуек или кристаллов, которые затем подвергают размолу; 2)губчатые мягкие осадки; 3)рыхлые (черные) осадки.

Техническая диссоциация карбонилов металлов

Карбонилами называют химические соединения металлов с группами и т.п. В качестве исходного сырья используют рудный концентрат и отходы производства.

Реакция разложения карбонилов обычно происходит при температуре и низком давлении. Размер частиц образующегося порошка зависит от температурного режима процесса разложения и времени пребывания карбонила в разложителе.

Для резкого уменьшения содержания примесей порошки сжигают при в водороде. Этим способом можно получать полиметаллические порошки. Например, корбонильные порошки являются наиболее чистыми, однако себестоимость их высока.

Металлокристаллическая коррозия сталей и сплавов применяется для получения порошка в нержавеющей и хромоникелевой стали. В качестве исходного сырья служат отходы производства.

Коррозионное разрушение компактного слитка по границам зерен происходит в результате соответствующей термообработки. Например, для стали Х18Н9 закалка с температурой и отпуск при способствует выделению по границам зерен карбидов хрома, а области вблизи границ обедняются хромом. Далее сталь обрабатывается водным раствором, содержащим Межкристаллитная коррозия превращает металл в порошок, размер частиц которого зависит от размера зерна стали. Ниже в таблице приведены описанные выше основные метды получения порошков металлов и сплавов.