Получение и исследование никелевых порошков путем измельчения металлоотходов никеля марки ПНК-0Т1 в керосине

Цель. Получение и исследование никелевых порошков путем измельчения металлоотходов никеля марки ПНК-0Т1 в керосине.

Методы. Никелевый порошок из металлоотходов никеля марки ПНК-0Т1 в керосине авиационном марки ТС-1 получали при следующих электрических параметрах установки: ёмкость конденсаторов 44,0-45,5 мкФ; напряжение на электродах от 115-120 В; частота следования импульсов 60-65 Гц. Полученный никелевый порошок исследовали различными методами. Микроанализ частиц порошка проведен с помощью растрового электронного микроскопа QUANTA 600 FEG. Анализ распределения по размерам частиц порошка получен с помощью анализатора размеров частиц Analysette 22 NanoTec. Рентгеноспектральный микроанализ частиц порошка проведен с помощью энергодисперсионного анализатора рентгеновского излучения фирмы EDAX, встроенного в растровый электронный микроскоп QUANTA 600 FEG.

Результаты. На основании проведенных экспериментальных исследований разработан новый способ получения никелевого порошка, отличающийся тем, что порошок получен путем электроэрозионного диспергирования металлоотходов никеля марки ПНК-0Т1 в керосине авиационном марки ТС-1 при ёмкости конденсаторов 44,5 мкФ, напряжении на электродах 120 В и частоте следования импульсов 65 Гц, который обеспечивает при низких затратах электроэнергии получение пригодных к промышленному применению новых никелевых порошковых материалов. Экспериментально установлено, что форма частиц полученных никелевых порошков в основном сферическая и эллиптическая. На поверхности никелевых частиц присутствует углерод. В фазовом составе частиц отмечены фазы никеля α-модификации и никеля β-модификации.

Заключение. Проведенные исследования позволят подобрать наиболее рациональную область практического применения электроэрозионного никелевого порошка.

1. Влияние параметров импульсных режимов поляризации на гранулометрический состав порошков никеля / М.С. Липкин, С.М. Липкин, И.С. Гуляев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2022. № 1(213). С. 37-42. https://doi.org/10.17213/1560-3644-2022-1-37-42, EDN ROLVVS

2. Жиров Д.К. Исследование влияния времени механоактивации в центробежной мельнице на характеристики порошков оксида никеля // Химическая физика и мезоскопия. 2021. Т. 23, № 3. С. 346-352. https://doi.org/10.15350/17270529.2021.3.31, EDN RAMIEB

3. Каталитические свойства ультрадисперсного порошка никеля при гидрогенизации антрацена и фенантрена / С.В. Ким, К.С. Ибишев, М.И. Байкенов [и др.] // Химия твердого топлива. 2022. № 1. С. 36-42. https://doi.org/10.31857/S0023117722010029, EDN OCSKBS

4. Получение высоколегированного никелем слоя на поверхности низкоуглеродистой стали с использованием монометаллических порошков и лазерной обработки / Д.А. Геращенков, Р.Ю. Быстров, П.А. Кузнецов [и др.] // Вопросы материаловедения. 2021. № 4(108). С. 138-148. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-108-4-138-148, EDN JDOXUJ

5. Ростилов Т.А., Зиборов В.С., Долгобородов А.Ю. Экспериментальное исследование структуры ударных волн в прессованном порошке из наночастиц никеля // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2021. № 4. С. 66-74. https://doi.org/10.18384/2310-7251-2021-4-66-74, EDN BPGSNM

6. Жаров М.В. Анализ технологических процессов производства сферических порошков и гранул моно-алюминида никеля NiAl для нужд отечественного двигателестроения // Вопросы материаловедения. 2022. № 3(111). С. 29-40. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2022-111-3-29-40, EDN ZIDKOA

7. Получение металлических порошков никеля и кобальта в автоклавных условиях / Н.В. Белоусова, О.В. Белоусов, Р.В. Борисов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2023. Т. 29, № 5. С. 15-24. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2023-5-15-24, EDN SVGIDG

8. Агеева Е.В., Бобков Е.А. Свойства никель-хромового сплава Х20Н80, спеченного из электроэрозионных порошков, полученных в керосине // Упрочняющие технологии и покрытия. 2022. Т. 18, № 4(208). С. 176-179. https://doi.org/10.36652/1813-1336-2022-18-4-176-179, EDN YYVWOW

9. Состав, структура и свойства антифрикционных сплавов на основе шихты, полученной электродиспергированием отходов бронзы БрО5С25 в керосине / Е.В. Агеев, А.С. Переверзев, B. М. Емельянов, В.В. Серебровский // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2023. Т. 13, № 2. С. 8-19. https://doi.org/10.21869/2223-1528-2023-13-2-8-19, EDN FBNACA

10. Исследование влияния среды диспергирования на свойства жаропрочных порошков, полученных из отходов сплава ЖСУ6 / Е.В. Агеев, В.И. Серебровский, В.О. Поданов, А.Е. Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022. Т. 12, № 3. С. 39-56. https://doi.org/10.21869/2223-1528-2022-12-3-39-56, EDN FBYCWF

11. Агеева Е.В., Агеев Е.В., Селютин В.Л. Фазовый состав электроэрозионных материалов, полученных из отходов сплава ВНЖ в воде дистиллированной // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2020. Т. 10, № 1. С. 30-42. EDN AWVJOL

12. Получение дисперсных порошков никеля при электрохимической переработке рений-содержащего жаропрочного сплава / О.В. Чернышова, Г.А. Усольцева, Е.Г. Байконуров, Д.В. Дробот // Тонкие химические технологии. 2018. Т. 13, № 6. С. 69-78. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2018-13-6-69-78, EDN YZCVSX

13. Нгуен В.М., Нгуен Т.Х. Исследование процесса получения наноразмерного порошка никеля водородным восстановлением в неизотермических условиях // Металлург. 2021. № 2. C. 69-74. EDN DDJAHW

14. Влияние режимов нагрева компактированных образцов из порошков никеля с частицами наноразмера на их взаимодействие с воздухом / М.И. Алымов, Б.С. Сеплярский, С.Г. Вадченко [и др.] // Химическая физика. 2021. Т. 40, № 4. С. 85-90. https://doi.org/10.31857/S0207401X21040026, EDN VXRXWB

15. Автоклавный синтез высокодисперсных порошков никеля / О.В. Белоусов, Р.В. Борисов, Н.В. Белоусова [и др.] // Журнал неорганической химии. 2021. Т. 66, № 10. С. 1380-1386. https://doi.org/10.31857/S0044457X21100032, EDN EDBCZG

16. Разработка технологии получения активных никелевых порошков методом твердофазного восстановления оксида никеля полуантрацитом / О.В. Большакова, И.А. Белоголовкин, Е.В. Салимжанова, А.Н. Масловский // Цветные металлы. 2015. № 6(870). С. 39-43. https://doi.org/10.17580/tsm.2015.06.08, EDN UGWSZD

17. Получение наноразмерного порошка никеля при совмещении электролиза на постоянном токе с высоковольтным искровым разрядом / К.С. Ибишев, В.П. Малышев, С.В. Ким [и др.] // Химия высоких энергий. 2017. Т. 51, № 3. С. 234-238. https://doi.org/10.7868/S0023119317030068, EDN YRYDGZ

18. Баграмян М., Хусейн Неджад С. Аттестация порошков наноструктурированного никеля по уширению его рентгеновских дифракционных пиков // Физика металлов и металловедение. 2017. Т. 118, № 9. С. 883-890. https://doi.org/10.7868/S0015323017090029, EDN ZFUPJP

19. Образцова Е.Ю., Килимник А.Б., Рухов А.В. Исследование закономерностей формирования и физико-химических свойств порошков оксида никеля, синтезированных методом электрохимического диспергирования никеля // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2017. Т. 23, № 1. С. 104-110. https://doi.org/10.17277/vestnik.2017.01.pp.104- 110, EDN YGSIGR

20. Иващенко Г. Э. Получение порошков никеля с нанометровым размером частиц // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 2(58). С. 50-53. EDN VOHKVV