Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Научные исследования -> Выращивание металла в газовой фазе -> Выращивание металла в газовой фазе

Выращивание металла в газовой фазе

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7 

2.2.

На арену выходит плазма

Начиная разговор о плазме, стоит вспомнить, что древние греки в основе мироздания видели четыре начала — землю, воду, воздух и огонь.

Первому началу соответствует твердое состояние вещества, второму — жидкое, третьему — газообразное. Долгое время огонь относили к разновидности третьего состояния. Но в последнее время ученые с удивлением обнаружили, что древние греки и здесь оказались весьма проницательны. Четвертое начало — огонь — оказалось и четвертым состоянием вещества, которое сейчас мы называем плазмой.

Чем же в принципе отличаются друг от друга твердое, жидкое, газообразное и плазменное состояния одного и того же вещества? Степенью свободы мельчайших частиц, из которых оно состоит.

А что это значит — степень «свободы» частиц? Представьте себе, что на дворе зима, снег так и валит. Вы подходите к дому, стряхиваете снег с пальто, снимаете шапку. Многие кристаллики снега прочно держатся за ткань вашего пальто и словно не хотят с ним расставаться. Но вот и они исчезают, превращаясь в капельки. Через несколько часов исчезают и капельки — они высыхают и в виде пара улетают.

Все эти превращения воды: кристалл (снежинка) — жидкость (капелька) —пар тесно связаны с внутренним миром вещества, с их атомным и даже с электронным строением. Твердость кристаллика снежинки зависит от четкого и строгого расположения атомов и молекул воды. Стоит кристаллику снега очутиться в тепле, как кристаллическая решетка льда начинает разрушаться, и вода, нагреваясь, переходит в жидкое состояние из-за того, что молекулы получили дополнительную степень свободы. Далее дополнительное тепло, воздействуя на молекулы, уже разрывает связи между ними — и вода из жидкости переходит в пар.

А что же произойдет при дальнейшем нагревании воды? При сотнях, тысяче, трех тысячах градусов — ничего. Поэтому-то до относительно недавнего времени и думали, что газ — «последнее» состояние вещества. Однако при огромных температурах (в несколько тысяч градусов) газ начинает светиться. Так проявляется четвертое состояние вещества — плазма,

При переходе из газообразного состояния в плазменное начинают разрушаться уже сами атомы. Электроны, которые раньше вращались вокруг ядра, теперь срываются с орбит. При нескольких миллионах градусов атомные ядра совершенно оголяются, и вокруг них в беспорядке носятся «бездомные» электроны. «Раскаленная плазма» — говорят о таком состоянии вещества, получившем четвертую, наивысшую степень свободы.

Таким образом, плазма — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. Атомы находятся в виде положительно заряженных ионов, вокруг которых перемещаются электроны. В состоянии плазмы находится подавляющая часть веществ Вселенной — звезды, туманности, галактики, межзвездная среда. Землю также окружает плазма — это, с одной стороны, «солнечный ветер», который образует радиационные пояса, и, с другой стороны, ионосфера.

Из-за наличия электронов плазма проводит электрический ток и «чувствует» магнитное поле, которое может заставить частицы плазмы двигаться в строго определенном порядке.

Твердое вещество мы можем упаковать в чехол, насыпать в пакет. Жидкое — налить в сосуд. Газ запирается в стенки баллона или закачивается в резиновый шар. Плазму же можно удержать лишь магнитными стенками, преградить ей путь «магнитной преградой».

Обычно это достигается в плазмотронах двух конструкций: электродуговом и высокочастотном. В первом плазмотроне высокая температура создается с помощью дугового разряда наподобие электросварки, а магнитное поле — специальным электромагнитом. Во втором плазмотроне и температура, и магнитное поле создаются с помощью индуктора токов высокой частоты.

Плазмотроны — это аппараты сегодняшнего дня. И сейчас их начали использовать в химии. С их помощью получают ацетилен из метана, превращают азот в его оксидные соединения, а бензин — в этилен, пропилен и другие ценные газы.

Пришли плазмотроны и в химию карбонильных соединений. С помощью плазмотрона из карбонилов металлов удалось получить сверхтонкие металлические порошки.

Плазменный способ получения субмикронных карбонильных метал-

лических порошков осуществляют в среде высокоионизированного аргона со среднемассовой температурой в зоне реакции от 4500 до 5000° С.

Разложение карбонилов металлов при столь высоких температурах ведет к резкому увеличению числа зародышевых центров образования кристаллов металла в единицу времени, а разбавление паров карбонила инертным газом способствует изоляции образующихся металлических частиц друг от друга, что исключает (или тормозит) их коагуляцию в жидком состоянии и предотвращает образование конгломератов частиц.

Можно значительно очистить образующиеся частицы карбонильного металла от примесей углерода (в виде карбидов) и кислорода (в виде оксидов). Для этого предусмотрено введение в плазмообразующий газ водорода, который связывает углерод и кислород в момент зародышеобразования и формирования металлических частиц, в результате чего прямо из карбонила в плазмотроне кристаллизуются мелкие частицы особочистого металла.

2.3. Карбонильная металлургия

Металл, получающийся в обычном доменном процессе, представляет собой сплав выделенного из руды железа с углеродом (>2%) с примесями кремния, фосфора, марганца и серы. Наличие примесей очень сильно

влияет на физико-химические свойства металла. Особенно велика роль примесей углерода. При содержании углерода >1,7% получается чугун, являющийся конечным продуктом доменного процесса. Различные сорта стали содержат от 0,2 до 1,7% углерода. При содержании углерода <0,2% получается ковкое железо.

Серьезным недостатком бессемеровского метода получения стали (пропускание струи воздуха через расплавленный чугун) является то обстоятельство, что этот метод не позволяет удалять содержащуюся в чугуне серу, сообщающую стали ломкость при нагревании. Поэтому бессемеровские конверторы применяются лишь при использовании исходных чугунов, содержащих не более 0,05% серы. В других случаях приходится использовать более дорогостоящий мартеновский метод — выжигание примесей с поверхности расплавленной смеси чугуна с окислами железа. Не менее важной проблемой в классической металлургии является удаление примесей фосфора.

Карбонильный метод получения железа имеет преимущество перед всеми другими (без исключения) традиционными методами именно благодаря отсутствию примесей. Так, в карбонильном порошковом железе практически полностью отсутствуют примеси меди, кремния, фосфора, марганца и серы, которые отделяются еще на стадии получения полупродукта — пентакарбонила железа Fe(CO)5.

Порошки карбонильных металлов содержат лишь легко удаляемые примеси связанных углерода и кислорода. При этом величина указанных примесей может достаточно легко варьироваться в определенных границах путем изменения технологических параметров процесса. Так, например, ведение процесса разложения Fe(CO)5 без добавок аммиака приводит к резкому увеличению содержания Fe3C в карбонильном железе и, кроме того, к наличию примесей свободного (элементного) углерода.

Таким образом, порошковое карбонильное железо по своему исходному составу является идеальным материалом для непосредственного изготовления ковкого железа и сталей с заданными свойствами.

Кроме того, чистота карбонильного железа позволяет использовать его в качестве исходного материала для изготовления специальных сортов легированной стали путем добавок к нему примесей вольфрама, хрома, нике

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.09.02   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

15:01 Резцы алмазные «Рейсхауэр» (ГОСТ 17368-79)

14:56 Резцы токарные с механическим креплением эльборовых вставок

14:54 Резцы с напаянным эльборовым элементом

11:03 Стальные заготовки

11:01 Чугунные заготовки

11:00 Бронзовые втулки

17:21 Металлические шкафы для спортивных раздевалок и фитнеса

17:19 Стеллажи металлические сборные для колес

17:18 Архивные стеллажи для документов в офис

17:17 Стеллаж с усиленными металлическими полками до 600 кг

НОВОСТИ

19 Сентября 2018 17:47
Шредеры для древесины в работе

14 Сентября 2018 13:32
Самодельная пилорама из бензопилы (30 фото)

19 Сентября 2018 17:43
Китайский выпуск глинозема в августе вырос на 6,3%

19 Сентября 2018 16:23
”Северсталь канаты” и ”МИСиС” подписали договор о сотрудничестве

19 Сентября 2018 15:13
Южная Корея в августе увеличила импорт угля на 1 млн. тонн

19 Сентября 2018 14:08
АО ”ЗЭМЗ” освоены слябы из нержавеющей жаростойкой стали 15Х25Т

19 Сентября 2018 13:28
Выпуск стали в США за вторую неделю сентября упал на 0,9%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Бытовые однофазные стабилизаторы: определение и область применения

Глубинные вибраторы для бетона

Аренда электростанции

Редукторы Ц2-1000: отличия, преимущества, условия эксплуатации

Чем керамогранит под мрамор отличается от натурального камня?

Бетон: правила выбора, область применения

Применение фасадных и цокольных термопанелей в строительных работах

Некоторые сезонные виды бизнеса

Методические нагревательные печи

Лазерная, плазменная и гидроабразивная резка листового металла и труб

Открытие современного бизнеса по франшизе

Конвекторы отопления - современные типы и особенности

Специфика использования электроэрозионных станков в металлообработке

Эпоксидные смолы и компаунды на их основе

Современная производственная металлическая мебель - шкафы

Сталь конструкционная углеродистая

Сталь конструкционная низколегированная

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

ПАРТНЕРЫ

Рекомендуем приобрести металлопрокат в СПб от компании РДМ.

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2018 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.