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

12:13 Круг 08Х17Т пруток 22мм

09:42 Резервуар биметаллический 60 М3 нержавеющий

09:27 Резервуар биметаллический 60 М3 (нержавеющий)

07:26 Канаты стальные

07:24 Болты машиностроительные

07:22 Гвозди строительные

07:18 Электроды сварочные

01:12 Миксер магнитопорошковой суспензии МИКРОКОН МАГ-695

17:43 Уголки для транспортировки стекла и других материалов оптом

17:41 Инъекционные пакеры 18 мм оптом от производителя

НОВОСТИ

11 Декабря 2018 17:10
Новогодняя елка из магнитов

13 Декабря 2018 15:11
Отгрузка стали американскими заводами за 10 месяцев выросла на 4,6%

13 Декабря 2018 14:49
”Ростерминалуголь” отгрузил на экспорт 19 млн. тонн угля с начала года

13 Декабря 2018 14:09
АО ”ВНИИР Гидроэлектроавтоматика” поставило трансформаторы для Воткинской ГЭС

13 Декабря 2018 13:33
Японские портовые запасы алюминия в ноябре упали на 6,9%

13 Декабря 2018 12:52
Чукотка добыла за 11 месяцев года 21,7 тонн золота

НОВЫЕ СТАТЬИ

Ремонт автодорог, особенности восстановления дорожного полотна

Грузоподъемные траверсы: их основные разновидности и назначение

Рулонная и обмазочная гидроизоляция, виды и особенности

Основные разновидности точечных светильников для помещений

Классификация современной строительной арматуры

Основные типы замков для входных дверей

Дома из бруса их преимущества и особенности

Современные зажигалки - виды и применение

Основные аспекты приема на работу иностранных граждан

Модульные здания для строительных площадок

Выкуп грузовых авто

Промышленные химические реагенты для гальваники

Виды складских стеллажных систем

На что обращать внимание при выборе входной двери

Промышленные комплектующие для водоснабжения

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.