Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
БА БЕ БИ БЛ БО БР БУ БЫ

Бескислородная керамика

 
Бескислородная керамика, К тугоплавким бескислородным соединениям относятся соединения элементов с углеродом ( МеС) - карбиды, с бором ( МеВ) - бориды, с азотом ( MeN) - нитриды, с кремнием ( MeSi) - силициды и с серой ( MeS) - сульфиды. Эти соединения отличаются высокими огнеупорностью ( 2500 - 3500 С), твердостью иногда как у алмаза) и износостойкостью по отношению к агрессивным средам. Материалы обладают высокой хрупкостью. Сопротивление окислению при высоких температурах ( окалиностойкость) карбидов и боридов составляет 900 - 1000 С, несколько ниже оно у нитридов.
К тугоплавким бескислородным керамикам относятся карбиды, бориды, нитриды, солициды, сульфиды.
Может найти применение как бескислородная керамика для изготовления тиглей для плавки металлов в прецизионной металлургии, а также как конструкционный материал для работы в высоком вакууме или инертной атмосфере при температурах 1800 - 2200 С.
Эти принципы, модифицированные применительно к процессам синтеза бескислородной керамики в металлодиэлектрическом реакторе, прозрачном для частотного электромагнитного поля, были изложены в настоящей книге ( см. гл. Принципы работы холодного тигля применительно к металлургическим приложениям приведены ниже.
Важным достоинством керамики является доступность сырья, в том числе для получения бескислородной керамики типа карбидов и нитридов кремния, циркония и алюминия, заменяющих дефицитные металлы.
Следует отметить, что в последние десятилетия резко увеличилось число работ по получению дисперсных материалов на основе бескислородной керамики ( карбиды, нитриды) с использованием в качестве сырья летучих соединений ( хлориды, фториды, гидриды) и плазменной техники. Основное направление подобных работ - получение тонкодисперсных ( микронных и субмикронных) порошков, частицы которых имеют определенную морфологию. Стоимость таких дисперсных материалов резко возрастает с уменьшением размера частиц. Эти аспекты развития технологии получения бескислородной керамики также рассмотрены ниже.
Глубина проникания высокочастотного электромагнитного поля в шихту ( -. верхний и нижний пределы частоты, требуемой для прямого индукционного нагрева. Принципиальная схема высокочастотного процесса, основанного на прямом индукционном нагреве сырья, такая же, как и при получении бескислородной керамики ( см. рисунки 7.6 - 7.7), с той лишь разницей, что химически активная нагрузка в реакторе имеет другой химический состав. Удельное сопротивление CaF2 при обычных условиях составляет 5 - т - 500 Ом см, в зависимости от чистоты по примесям и плотности, однако в смеси с реагентами-диэлектриками удельное сопротивление шихты значительно больше. Поэтому для возбуждения прямого индукционного нагрева необходимо стимулировать проводимость шихты, вводя в зону индуктора графитовый или металлический стержень. После инициирования нагрева стержень убирают, температура в загрузке достигает 2000 - т - 2700 К, и процесс протекает в самоподдерживающемся режиме, как это было описано в гл.
Глубина проникания высокочастотного электромагнитного поля в шихту ( -. верхний и нижний пределы частоты, требуемой для прямого индукционного нагрева. Принципиальная схема высокочастотного процесса, основанного на прямом индукционном нагреве сырья, такая же, как и при получении бескислородной керамики ( см. рисунки 7.6 - 7.7), с той лишь разницей, что химически активная нагрузка в реакторе имеет другой химический состав. При оценке параметров прямого индукционного нагрева систем, описываемых уравнениями (8.3) - (8.5), следует исходить из того, что СаО и SiCb - диэлектрики при обычных условиях и в начальный период высокочастотного индукционного нагрева проводимость шихты целиком зависит от проводимости CaF2 - Удельное сопротивление CaF2 при обычных условиях составляет 5 - т - 500 Ом см, в зависимости от чистоты по примесям и плотности, однако в смеси с реагентами-диэлектриками удельное сопротивление шихты значительно больше. Поэтому для возбуждения прямого индукционного нагрева необходимо стимулировать проводимость шихты, вводя в зону индуктора графитовый или металлический стержень. После инициирования нагрева стержень убирают, температура в загрузке достигает 2000 - т - 2700 К, и процесс протекает в самоподдерживающемся режиме, как это было описано в гл.
Теперь целесообразно вернуться к анализу зависимостей на рис. 7.1, на котором показана связь между синтезом, структурой и свойствами керамики, чтобы сформулировать, какие возможности открывает высокочастотная технология синтеза бескислородной керамики для регулирования ее свойств.
Для карботермического восстановления урана из оксидного сырья можно использовать технику и технологию холодного тигля, основанную на прямом частотном индукционном нагреве шихты UsOg хС, при котором используется ее собственная или индуцированная проводимость. Высокочастотная технология холодного тигля разработана в настоящее время применительно к синтезу бескислородной керамики ( карбиды, нитриды и различные керамические композиции; см. гл. В главах 7, 8 и 14 показаны схемы индукционных установок и металлургических печей для синтеза бескислородных керамических материалов, для плавки и рафинирования металлов в дискретном и непрерывно-последовательном режимах по технологии холодный тигель. Эта технология и разработанная техника могут быть, в принципе, использованы в крупномасштабной технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья, однако необходимо проведение НИОКР для решения технологических и аппаратурных проблем. В результате комплекса НИОКР, проведенных в 70 - 80 - х годах, в настоящее время арсенал плазменного и частотного оборудования стал значительно богаче. Так, в 80 - х годах появилось металлургическое оборудование типа холодный тигель, работающее на частоте несколько килогерц, применяемое для производства циркония, гафния, редких и редкоземельных металлов, включая скандий; появились металлодиэлектрические реакторы, прозрачные к электромагнитному излучению в области радиочастот, используемые для высокотемпературных синтезов бескислородной керамики, для плавления оксидной керамики и даже для остекловывания радиоактивных отходов. Кроме того, проведены НИОКР по созданию комбинированного плазменно-частотного оборудования для решения химико-технологических и металлургических проблем, для некоторых металлургических приложений оборудование мегаваттной мощности уже создано и нашло практическое применение. Результаты этих НИОКР будут изложены в последующих главах; очень вероятно, что такое оборудование будет использовано и для внедрения в промышленное производство технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья.
Для карботермического восстановления урана из оксидного сырья можно использовать технику и технологию холодного тигля, основанную на прямом частотном индукционном нагреве шихты UsOg xCj при котором используется ее собственная или индуцированная проводимость. Высокочастотная технология холодного тигля разработана в настоящее время применительно к синтезу бескислородной керамики ( карбиды, нитриды и различные керамические композиции; см. гл. В главах 7, 8 и 14 показаны схемы индукционных установок и металлургических печей для синтеза бескислородных керамических материалов, для плавки и рафинирования металлов в дискретном и непрерывно-последовательном режимах по технологии холодный тигель. Эта технология и разработанная техника могут быть, в принципе, использованы в крупномасштабной технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья, однако необходимо проведение НИОКР для решения технологических и аппаратурных проблем. В результате комплекса НИОКР, проведенных в 70 - 80 - х годах, в настоящее время арсенал плазменного и частотного оборудования стал значительно богаче. Так, в 80 - х годах появилось металлургическое оборудование типа холодный тигель, работающее на частоте несколько килогерц, применяемое для производства циркония, гафния, редких и редкоземельных металлов, включая скандий; появились металлодиэлектрические реакторы, прозрачные к электромагнитному излучению в области радиочастот, используемые для высокотемпературных синтезов бескислородной керамики, для плавления оксидной керамики и даже для остекловывания радиоактивных отходов. Кроме того, проведены НИОКР по созданию комбинированного плазменно-частотного оборудования для решения химико-технологических и металлургических проблем, для некоторых металлургических приложений оборудование мегаваттной мощности уже создано и нашло практическое применение. Результаты этих НИОКР будут изложены в последующих главах; очень вероятно, что такое оборудование будет использовано и для внедрения в промышленное производство технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья.
Аппаратурная схема получения гранулированного поликристаллического кремния. Для грануляции поликристаллического кремния используются высокочастотная техника и аппаратура, применяемые для синтеза тугоплавкой бескислородной керамики ( см. гл. Схема высокочастотного аппарата показана на рис. 8.31. Она включает в себя высокочастотный генератор с частотой в диапазоне 0 44 - - 5 25 МГц, металлодиэлектрический реактор, устройство для транспорта прутков поликристаллического кремния в зону прямого индукционного нагрева, устройство для дезинтегрирования струи расплава, приемное устройство для получения гранул кремния.

Для грануляции поликристаллического кремния используются высокочастотная техника и аппаратура, применяемые для синтеза тугоплавкой бескислородной керамики ( см. гл. Схема высокочастотного аппарата показана на рис. 8.31. Она включает в себя высокочастотный генератор с частотой в диапазоне 0 44 - г 5 25 МГц, металлодиэлектрический реактор, устройство для транспорта прутков поликристаллического кремния в зону прямого индукционного нагрева, устройство для дезинтегрирования струи расплава, приемное устройство для получения гранул кремния.
Следует отметить, что в последние десятилетия резко увеличилось число работ по получению дисперсных материалов на основе бескислородной керамики ( карбиды, нитриды) с использованием в качестве сырья летучих соединений ( хлориды, фториды, гидриды) и плазменной техники. Основное направление подобных работ - получение тонкодисперсных ( микронных и субмикронных) порошков, частицы которых имеют определенную морфологию. Стоимость таких дисперсных материалов резко возрастает с уменьшением размера частиц. Эти аспекты развития технологии получения бескислородной керамики также рассмотрены ниже.
Состав выхлопных газов фтористоводородного завода. Приведенные здесь результаты, разумеется, не имеют целью предложить новый промышленный метод переработки флюорита на карбид кальция и фториды углерода. Достигнутые выходы целевых продуктов для этого недостаточны, в процессе выполнения экспериментов возникало много технических проблем. Проведенное исследование позволило применить разработанный выше способ высокочастотного синтеза бескислородной керамики и его аппаратурное оформление по новому, более сложному назначению - проводить комплексную переработку природных минералов и концентратов, используя при этом неравновесные условия, при которых можно получить выходы продуктов, во много раз превышающие равновесные. Существует большое количество природных и синтетических минералов, переработка которых не сопряжена с такими термодинамическими ограничениями, как в данном случае, и которые можно переработать на целевые продукты, используя разработанный выше способ и его аппаратурное оформление.
Для карботермического восстановления урана из оксидного сырья можно использовать технику и технологию холодного тигля, основанную на прямом частотном индукционном нагреве шихты UsOg хС, при котором используется ее собственная или индуцированная проводимость. Высокочастотная технология холодного тигля разработана в настоящее время применительно к синтезу бескислородной керамики ( карбиды, нитриды и различные керамические композиции; см. гл. В главах 7, 8 и 14 показаны схемы индукционных установок и металлургических печей для синтеза бескислородных керамических материалов, для плавки и рафинирования металлов в дискретном и непрерывно-последовательном режимах по технологии холодный тигель. Эта технология и разработанная техника могут быть, в принципе, использованы в крупномасштабной технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья, однако необходимо проведение НИОКР для решения технологических и аппаратурных проблем. В результате комплекса НИОКР, проведенных в 70 - 80 - х годах, в настоящее время арсенал плазменного и частотного оборудования стал значительно богаче. Так, в 80 - х годах появилось металлургическое оборудование типа холодный тигель, работающее на частоте несколько килогерц, применяемое для производства циркония, гафния, редких и редкоземельных металлов, включая скандий; появились металлодиэлектрические реакторы, прозрачные к электромагнитному излучению в области радиочастот, используемые для высокотемпературных синтезов бескислородной керамики, для плавления оксидной керамики и даже для остекловывания радиоактивных отходов. Кроме того, проведены НИОКР по созданию комбинированного плазменно-частотного оборудования для решения химико-технологических и металлургических проблем, для некоторых металлургических приложений оборудование мегаваттной мощности уже создано и нашло практическое применение. Результаты этих НИОКР будут изложены в последующих главах; очень вероятно, что такое оборудование будет использовано и для внедрения в промышленное производство технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья.
Для карботермического восстановления урана из оксидного сырья можно использовать технику и технологию холодного тигля, основанную на прямом частотном индукционном нагреве шихты UsOg xCj при котором используется ее собственная или индуцированная проводимость. Высокочастотная технология холодного тигля разработана в настоящее время применительно к синтезу бескислородной керамики ( карбиды, нитриды и различные керамические композиции; см. гл. В главах 7, 8 и 14 показаны схемы индукционных установок и металлургических печей для синтеза бескислородных керамических материалов, для плавки и рафинирования металлов в дискретном и непрерывно-последовательном режимах по технологии холодный тигель. Эта технология и разработанная техника могут быть, в принципе, использованы в крупномасштабной технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья, однако необходимо проведение НИОКР для решения технологических и аппаратурных проблем. В результате комплекса НИОКР, проведенных в 70 - 80 - х годах, в настоящее время арсенал плазменного и частотного оборудования стал значительно богаче. Так, в 80 - х годах появилось металлургическое оборудование типа холодный тигель, работающее на частоте несколько килогерц, применяемое для производства циркония, гафния, редких и редкоземельных металлов, включая скандий; появились металлодиэлектрические реакторы, прозрачные к электромагнитному излучению в области радиочастот, используемые для высокотемпературных синтезов бескислородной керамики, для плавления оксидной керамики и даже для остекловывания радиоактивных отходов. Кроме того, проведены НИОКР по созданию комбинированного плазменно-частотного оборудования для решения химико-технологических и металлургических проблем, для некоторых металлургических приложений оборудование мегаваттной мощности уже создано и нашло практическое применение. Результаты этих НИОКР будут изложены в последующих главах; очень вероятно, что такое оборудование будет использовано и для внедрения в промышленное производство технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11