Рис. 2.10. Циклограмма процесса термического разложения органических солей металлов: Гпир — температура пиролиза; *н, /„, С„ — продолжительность нагрева, выдержки и охлаждения

Последний фактор может, однако, оказывать отрицательное влияние на активность порошков, дисперсность частиц и их удельную поверхность вследствие отжига тех структурных дефектов металлических частиц, которые образуются на начальных стадиях термического разложения. С учетом этих явлений, а также потерь теплоты, связанных с нагревом устройства для термического разложения формиатов, верхний предел соотношения компонентов не должен превышать значения, равного трем.

Для повышения дисперсности порошков и увеличения их удельной поверхности выдержку при высокой температуре в процессе пиролиза следует проводить при ее циклическом изменении в интервале (1.2)7^ир, а скорость охлаждения должна быть больше скорости нагрева (рис. 2.10).

Высокая скорость нагрева в процессе термического разложения обеспечивает быстрое протекание реакции и обильное газовыделение, что в значительной мере способствует разрыхлению и дроблению образующейся металлической фазы. Частицы металлического порошка имеют сильно развитую поверхность и не успевают коагулировать. При скорости охлаждения, превышающей скорость нагрева, дефекты строения частиц порошка, образовавшиеся при нагреве, сохраняются, так как не происходит их отжига, а вследствие большого градиента температур в нем возникают дополнительные внутренние напряжения, также способствующие повышению дисперсности и дефектности.

Данная технология обеспечивает получение порошков металлов с размером частиц менее 19 нм и сильно развитой поверхностью (табл. 2.4).

Для полной и точной реализации этой технологии применяют специальные устройства (рис. 2.11 и 2.12), которые обеспечивают не только термоциклирование, но и постоянное движение и перемешивание формиатов и образующейся металлической фазы в процессе нагрева, термического разложения и охлаждения.

Устройство «Сфера» (см. рис. 2.11) для получения УДП металлов и их смесей представляет собой емкость, состоящую из верхней 7 и нижней 8 полусфер. Верхняя полусфера снабжена заглушкой 4, шаровым шарниром 3, установленным в заглушке, и кольцеобразным козырьком 6. Патрубок .2 для подвода газа установлен

Свойства УДП после полного термического разложения формиатов методом термоцнклирования (температура охлажденного инертного газа -50 °С)

на шаровом шарнире, а патрубки 5 для отвода газа выполнены со спиралевидными концами, размещенными внутри верхней полу-сФеры. Кольцеобразный козырек, обеспечивающий быстрое возвращение порошка в зону разложения, крепится к внутренней стороне верхней полусферы.

65