Способ производства порошков

Производят молотковыми, вихревыми или шаровыми мельницами. Подходит только для хрупких и зернистых веществ, потому что ковкие и монолитные материалы в этих механизмах не дробятся, а расплющиваются.

Разделить на частицы с помощью газа можно расплавленные или сжигаемые вещества. Их пропускают через разреженный поток газа. Это приводит к образованию мелких частиц.

Сначала вещество переводят в состояние золя – взвеси мелких частиц в воде. Потом этот золь разбивают на капли. Для этого его смешивают с горячим маслом или углеводородно-аммиачной смесью. Для получения твердых гранул размером 0,2-3мм смесь нагревают, чтобы все жидкости испарилась.

Дисковые аппараты, или диссольверы, используют для измельчения хрупких материалов. Высокоборотная фреза в таких аппаратах обычно работает в смеси твердого вещества с жидкостью. Так получают порошок диоксида титана, многие пигменты.

Это распыление металлов в жидком состоянии и быстрое охлаждение с получением сферических или овальных гранул. Так получают прежде всего порошки легкоплавких металлов – алюминия, цинка, меди, свинца, олова, их сплавов. Но высокотемпературные процессы позволяют гранулировать расплавы железа и других более тугоплавких веществ.

Способ основан на пропускании электротока через растворы различных соединений. При этом на одном из электродов осаждается чистый металл в виде порошка или легко дробящегося осадка. Так получают порошковую медь, многие редкие металлы.

Металлы получают из их оксидов в результате реакции с восстановителями – углеродом, угарным газом, водородом, алюминием. Так получают порошковые кобальт, молибден, никель, медь, вольфрам, потому что их оксиды легко восстанавливаются.

Металлические порошки из их соединений с углерод-кислородными группами, или карбонилов, получают реакциями разложения. Для этого карбонил нагревают до температуры от 50 до 200 градусов, и он разлагается на оксид углерода и очень чистый высокодисперсный металл.

Отходы сплавов в виде стружки или обрезков, пораженные МКК, обрабатывают растворами. После этого прослойки между частичками сплава (кристаллитами) разрушаются. Одни металлы из сплава удаляют, а другой остается в порошковом виде.

Метод основан на действий плазмы с температурой порядка 10 000 градусов. Она мгновенно испаряет металл, а потом его конденсируют в виде мельчайших наночастиц. Используются специальные аппараты – СВЧ- или дугоплазмотроны.

Расплавленный металл переводят в пар. Затем пары под высоким давлением в среде инертного газа конденсируют на холодной поверхности.

Метод применяют для получения хромированных сталей и других сплавов. Порошки металлов смешивают с хлоридом и карбонатом аммония, а затем нагревают в печах с водородом или природным газом. Получается легированная губка, которую потом размалывают механическим способом.

Так получают гранулированные оксиды или гидроксиды. Влажные порошки сушат в барабанах или циклонах и при этом формируются примерно одинаковые частицы. Способ применяют для получения сферических гранул оксидов алюминия, цинка, никеля.

Так получают высокодиспергированные порошки оксидов кремния, железа, алюминия. Хлориды этих элементов испаряют в потоке азота, а потом вводят в пламя водорода, сгорающего в чистом кислороде с образованием воды.  Происходит реакция, в результате которой получаются мелкие частички оксидов.

Этим способом получают композиционные порошки с одинаковыми частицами, каждая из которых состоит из разных компонентов. Формируют частицы путем спекания, прокатки или смешивания с последующим дроблением или распылительной сушкой.

Так производят порошки с частицами, у которых есть ядро, покрытое одним или более слоями других веществ. Кобальт или никель напыляют на частицы алюминия, используя реакцию хлоридов с чистым алюминием. Для плакирования других металлов применяют разные восстановители или электролиз.

При этом способе металл испаряют в мощном потоке аргона или другого инертного газа. После охлаждение газопаровой смеси получается нанопорошок. Чем стремительнее газовый поток, тем мельче получаются частицы.