Рис. 2.11. Устройство «Сфера» для получения УДП металлов и их смесей: / — вентили; 2 — патрубок для подвода газа; 3 — шарнир; 4 — заглушка; 3" — патрубки для отвода газа; 6 — козырек; 7 — верхняя полусфера; 8 — нижняя полусфера; 9 — порошок формиата

Порошок 9 формиата металла или смеси металлов засыпают на дно нижней полусферы. Через вентили 1 патрубка в полость сферы подают инертный газ, нагретый до температуры, превышающей температуру пиролиза соответствующего формиата. С помощью шарнира управляют потоком газа, придавая ему нужное направление, что обеспечивает непрерывное движение порошка внутри сферы с постоянным самопроизвольным возвращением вниз, в зону нагрева и разложения. Это позволяет избежать образования конгломератов и, следовательно, снизить степень отжига получаемого УДП.

Для уменьшения температуры получаемого УДП начинают подавать охлажденный инертный газ, одновременно прекращая подачу нагретого газа. Резкая смена температур способствует ра рыхлению металлического порошка и повышению его дефекта сти, что увеличивает энергетический запас ультрадисперсной си темы.

Устройство «Спираль» (см. рис. 2.12) для получения УДП таллов содержит источник 4 нагрева и кварцевую трубку /, о.

Рис. 2.12. Устройство «Спираль» для получения УДП металлов: кварцевая грубка; 2 — сопло; 3 — питатель; 4 — источник нагрева; 5 соединительная трубка; 6 — приемная камера; 7 — холодильник

конец которой снабжен соплом 2 с отверстиями, а другой — приемной камерой 6 и холодильником 7, необходимым для охлаждения восстанавливаемого порошка и сбора паров воды, образующихся в процессе термического разложения формиатов металлов. Кварцевая трубка выполнена в виде плоской спирали. В сопле выходные газовые отверстия расположены по окружности вокруг отверстия, через которое поступает порошок; угол между осью каждого отверстия и плоскостью среза сопла составляет 5'. В качестве источника нагрева используется муфельная печь (допустимо применение лазерного излучателя, но в этом случае устройство становится более громоздким и дорогостоящим).

Порошок формиата металла засыпают в питатель 3, соединенный трубкой 5 с соплом, к которому подводится инертный газ.

Полученный УДП попадает в приемную камеру (постоянно продуваемую инертным газом для предотвращения окисления порошка), в которой он окончательно охлаждается до комнатной температуры.

Плоскую спираль помешают в муфельную печь, предварительно нагретую до температуры, в 2 — 3 раза превышающей температуру разложения формиата, или в зону луча лазера непрерывного действия. Подача формиата металла в зону разложения составляет 40.60 г/мин. Он поступает во вращающемся потоке инертного газа, предварительно нагретого до температуры, составляющей 0,8— 0,9 температуры разложения.

2.4. Прокатка ультрадисперсных порошков металлов в пористые ленты

Операция нанесения УДП на свариваемые поверхности нетехнологична, поскольку невозможно обеспечить равномерность нанесенного слоя по толщине и массе. Эти особенности промежуточного слоя могут стать причиной нестабильности структуры и свойств сварных соединений, а также их низкого качества. Наиболее приемлемым видом такого слоя, лишенным указанных недостатков, является пористая лента, получаемая прокаткой УДП.

Автором впервые были проведены исследования влияния режима прокатки УДП на толщину, пористость и шероховатость поверхности лент, а также на формирование соединения при диффузионной сварке.

Сущность метода прокатки заключается в подаче порошка из бункера в область зазора между двумя вращающимися с одинаковой скоростью, но в противоположном направлении валками, расположенными горизонтально. Порошок под действием сил трения между его частицами и поверхностями валков увлекается в 3азор и прессуется в ленту. Сила трения зависит от состояния по-