Способ получения металлических порошков

Изобретение относится к способам получения металлических порошков, а именно - мелкодисперсных металлических порошков, широко применяемых в разнообразных пиротехнических составах и в составах ракетных топлив в качестве горючих.
Известен способ получения металлических порошков электрическим взрывом проводников в воздухе и в атмосфере пятифтористого фосфора (Джонсон, Зигель, "Химический реактор, работающий с последовательными многократным взрывами проволочек", "Приборы для научных исследований", №6, 1970 г.). Недостатком указанного способа является то, что полученные таким способом порошки имеют довольно высокую температуру воспламенения. Авторами установлено, что она близка к температуре воспламенения порошков, получаемых обычными способами («Исследование ракетных двигателей на твердом топливе», сб. перевод с англ. под ред. к.т.н. И.И. Козловского, М., 1963).
Целью настоящего изобретения является разработка способа получения металлических порошков. Положительный эффект данного изобретения заключается в том, что насыщение металлических порошков водородом снижает их температуру воспламенения (повышая тем самым полноту сгорания их в ракетных топливах) и, кроме того, увеличивает калорийность порошков.
Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что металлический порошок получают электрическим взрывом проводников в атмосфере водорода.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Процесс непосредственного распыления металла электрическим взрывом сопровождается одновременным образованием в порошкообразных частицах фаз внедрения, что приводит к насыщению металлического порошка водородом. Последнее обстоятельство является важным с точки зрения повышения эффективности использования металлических порошков в ракетных топливах.
-3
2
Предлагаемый способ получения насыщенных водородом металлических порошков был апробирован в лабораторных условиях. В сосуд, способный выдерживать как высокое давление (например, 100 атм), так и вакуум (например, порядка 10 мм рт.ст.), помещают металлический проводник, например - алюминиевую фольгу с поперечным сечением 0.015 мм и длиной 150 мм, и наполняют его после вакуумирования водородом, например, до давления в несколько атм.
Затем производят электрический взрыв проводника энергией, накопленной в конденсаторной батарее емкостью порядка нескольких микрофарад при рабочем напряжении порядка 10÷20 кВ. После этого продукты взрыва собирают на фильтре. При анализе свойств продуктов установлено, что алюминиевый порошок, получаемый предлагаемым способом, вспыхивал на воздухе при температуре 450°С, тогда как температура воспламенения обычных порошков алюминия порядка 1000°С. В обычных комнатных условиях продукт устойчив на воздухе. В инертной атмосфере водород выделяется при температурах выше 500°С. Содержание водорода определялось газохроматографически. В приведенном для примера продукте оно составляло 80 мл/г.