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

04:02 Круг сталь 4Х5МФС (Поковка)

03:58 Поковка 4Х5МФС

03:49 Круг сталь 9Х2МФ (поковка)

03:48 Поковка сталь 9Х2МФ

11:37 Сетка для клеток, сварная оцинкованная

11:33 Сетка сварная кладочная с доставкой по Москве и области

04:29 Круг стальной Ст45 кованый

04:28 Круг стальной Ст20 кованый

17:45 Каталитический нейтрализатор для ДГУ

17:42 Глушители для генераторных установок

НОВОСТИ

17 Ноября 2017 18:46
Роботизированная ковка металла

18 Ноября 2017 17:23
”NMDC” в июле-сентябре нарастила добычу железной руды на 14%

18 Ноября 2017 16:35
”Силовые машины” модернизируют крупнейшую электростанцию Центральной Азии

18 Ноября 2017 15:39
Чилийский экспорт железной руды за 9 месяцев упал на 3,9%

18 Ноября 2017 14:42
”БМК” увеличил реализацию высокомаржинальной продукции

18 Ноября 2017 13:44
Экспорт черного лома из Гонконга за 9 месяцев вырос на 4,7%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Особенности и виды современных лотерей

Дорожная сетка: классификация и применение в строительстве

Инструментальные стали и сплавы

Основные типы экранов под ванны

Виды облицовочного кирпича и их применение

Покрытия для транспорта Автолюкс

Особенности отвердения однокомпонентных силиконовых герметиков

Печать этикеток для промышленной продукции

Перила из нержавеющей стали

Распространенные виды запчастей для погрузчиков

Контейнерные площадки в современном мегаполисе

Какие бывают онлайн-сервисы

Остекление при помощи алюминиевых витражей

Круг стальной - характеристики и применение

Профессиональные дноуглубительные работы: цели, этапы, разновидности

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

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

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.