188974. lajstromszámú szabadalom • Plazmakémiai eljárás porkohászati keverék előállítására
188974 tartalmaz, a komponensek hosszadalmas összekeverése szükséges. Tekintettel arra, hogy a finomdiszperz porok agglomerálódásra hajlamosak, órákat, sőt napokat igénylő keveréssel sem lehet homogén keveréket nyerni. ® A fenti hátrány megszüntetésére olyain eljárást dolgoztak ki, amely szerint fémvegyületeket és elemi fémeket egyaránt tartalmazó porkeverék előállítására a megfelelő kiindulási anyagokból készített anódot 10 fényívben elpárologtatják és a gőzt kondenzálják ( 3 892 644 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). Az eljárás az alábbi lépésekből áll:- a poralakú kiindulási anyagokat szénporral ke- jg verik össze,- a kapott porkeveréket folyékony kötőanyaggal ' (polimergyantával) keverik,- a masszából extrudálással elektródákat készítenek, 25- a kötőanyagot polimerizálják, 523 K hőfokon 2 óra alatt, illetve katalizátor jelenlétében 293- 373 K-on: \- az elektródát 1173 K mellett hőkezelik, 30- az elektródát a fényív-reaktor anódjaként kapcsolják,- . nem oxidáló légkörben az anód és a wolframból vagy szénből álló lcatód között nagy intenzi- 35 tású fényívet létesítenek, amikoris az anód anyaga elpárolog, a fémek és a szén közötti kölcsönhatás következtében karbidok, illetve más, magas olvadáspontú vcgyületek, valamint elemi fémek keletkeznek, . ^0- a magas olvadáspontú fémvegyületeket és a kötőfémeket a plazmasugár különböző tartományaiban kondenzálják, majd összekeverik. Az ismertetett eljárással magas olvadáspontú fémve- 45 gyületeket és kötőféméket tartalmazó, 0,01 - 0,1 fim szemcseméretű porok állíthatók elő. A szemcseméret bizonyos tartományon belül az elektróda átmérőjének, valamint a hűtési körülményeknek a változtatá- gg sával variálható. A kapott porokból porkohászati módszerek segítségével igen jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező termékek állíthatók elő. 55 Az eljárás hátránya, hogy az elektróda előállítása több-lépéses, bonyolult • folyamat, ez megnehezíti a folyamatos technológia kidolgozását. Hátrányos az is, hogy az elektródakészítés módszere nem teszi tetővé az illékonyabb kiindulási vegyületek alkalmazását, pedig ide sorolhatók az olyan olcsó és könnyen hozzáférhető vcgyületek, mint az átmeneti fémek kló-' ridjai. A magas olvadáspontifvcgyületek és a kötőfémek 65 a plazmasugár különböző tartományaiban keletkeznek. A finom porok agglomerációs hajlamát figyelembe véve feltételezhető, hogy olyan részecskék is keletkeznek, amelyek főleg egyetlenegy komponensből állnak, ami inhomogénné teszi a porkeveréket. A porkeverék összetétele szempontjából az eljárásnak bizonyos korlátái vannak: például cirkóniumkarbid és wolfram alapú porok nem készíthetők az eljárással, ugyanis a wolfram szénnel reagál, és végeredményben cirkónium- és wolframkarbid keveréke képződik. A találmány feladata a porkeverékek előállítására szolgáló eljárás tökéletesítése, a technológiai folyamat egyszerűsítése, a por homogenitásának fokozása és a gazdaságossági mutatók javítása a kiindulási komponensek megválasztása, valamint a plazmába való újszerű bejuttatásuk révén. ____ j A találmány tárgya tehát plazmakémiai eljárás oxigénmentes, magsa olvadáspontú fémvegyületeket és kötőfémeket tartalmazó porkohászati eljárások céljára felhasználható finomdiszperz porkeverék előállítására oly módon, hogy a kiindulási komponenseket alacsony hőmérsékletű nitrogénplazmába juttatjuk, egyidejűleg "összekeverjük, majd a reakció termékeit kondenzáljuk. Az eljárásra jellemző, hogy az oxigénmentes, magas olvadáspontú fémvegyületek kiindulási anyagaként a periódusos rendszer IV., illetve V. csoportjába tartozó, % az alacsony hőmérsékletű nitrogénplazma áramában1 karbonitrideket és/vagy nitrideket képező átmeneti fémeket vagy azok vegyületeit, a kötőfémek kiindulási anyagaként pedig az alacsony hőmérsékletű nitrogénplazma áramában nitrideket, illetve karbonitrideket nem képező fémeket vagy azok vegyületeit alkalmazzuk, és a kötőfém kiindulási anyagáTképező komponenseket KT’-KT1 másodperc késleltetéssel juttatjuk a nitrogcnplazmába._ _____ Annak eredményeként, hogy a kiindulási anyagok egy része az alcsony hőmérsékletű nitrogénplazmában karbonitrideket és/vagy nitrideket képez, a kiindulási komponensek másik része viszont nem többkompo- . nenses, homogén, finomdiszperz por előállítása válik tehetővé. A por fémyegyületeket és elemi fémeket egyaránt tartalmaz, és járulékos műveletek nélkül használható fel szinterczett anyagok, keményfémek és egyéb pokohászati termékek előállítására. A kiindulási anyagok közvetlen bejuttatása a plazmába a technológiai folyamatot lényegesen egyszerűsíti, hiszen a kündulási anyagok bonyolult előkészítése megszűnik. Annak, hogy a kiindulási anyagokat közvetlenül juttatjuk a plazmába, még az az előnye is van, hogy à kiindulási anyagok választékát bővíthetjük, úgyanis illékony fémvegyületeket, így kloridokat is alkalmazhatunk. A kötőfémek kiindulási anyagát képező komponenseket 1CT7 — KT1 másodperc késleltetéssel juttatjuk a plazmába. Ezzel elérjük, hogy a kötőfémek a már kialakult magas olvadáspontú fémvegyületek részecskéinek felületén kondenzálódnak, ami az agglomerálódást kizárja és igen homogén összetételű port eredményez. _ __ . A komponensek ílyképpen elért homogén eloszlása - a karbonitrid -, illetve nitridfázisok egyenletesen oszlanak el, kötőfémből álló elválasztó réteg választja, el őket egymástól - kedvezően hat a porból készített 3
