RU2492027C1

RU2492027C1 - Plasmachemical method of producing modified superdispersed powder

Info

Publication number: RU2492027C1
Application number: RU2012113441/02A
Authority: RU
Inventors: Ильдар Шаукатович Абдуллин; Павел Анатольевич Андреев; Илдар Гарифович Гафаров; Виталий Александрович Усенко
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-09-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to plasma technology. Proposed method comprises producing superdispersed powder by subjecting the stock to effects of plasma of high-frequency induction discharge of H-shape at voltage at inductor of 100-200 V and temperature in the discharge of 2000-10000°C. Then powder modified at the first step is modified by plasma of high-frequency induction discharge of atmospheric pressure of E-shape at voltage at inductor of 3.0-3.5 kV and temperature in the discharge of 300-1000°C at simultaneous feed of modifying reagent into plasma. At both steps the processes are realised on feeding plasma-forming gas at flow rate of 8-15 m³/h and that of carrier gas of 0.2-1.0 m³/h. Proposed method is realised in a wide temperature range to expand the range of produced powders. Note here that temperature conditions are controlled by adjusting the anode voltage on selecting H- or E-shape of high-frequency induction discharge.

EFFECT: production of modified superdischarge powders in single process cycle.

3 cl, 9 ex, 2 tbl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к плазменной технологии и может быть использовано для получения модифицированных ультрадисперсных порошков (УДП) в едином технологическом цикле.The invention relates to plasma technology and can be used to obtain modified ultrafine powders (UDP) in a single technological cycle.

Известны способы и устройства для получения и модификации различных изделий плазменными способами (патент US №6409851 B01J 19/12, 2002; патент RU №2252817, B01J 19/08, H05B 6/80, 2003; патент RU №2266866, C01B 31/02, 2004; Дресвин С.В. Низкотемпературная плазма - Новосибирск, 1992). Известные способы позволяют проводить модификацию либо изменением геометрических форм и размеров модифицируемых изделий (патент RU №2128148, C03B 19/10, 1997), либо обработкой поверхности материала (патент JP №58-12349, H01L 27/08, H01L 29/01, 1983; патент US №4425210, C23F 1/00, 1984). В заявке US №20090293675, B22F 9/14, 2009 г. описаны методы получения наночастиц, включающие подачу распыленных капель в факел ВЧ-разряда.Known methods and devices for producing and modifying various products by plasma methods (US patent No. 6409851 B01J 19/12, 2002; patent RU No. 2252817, B01J 19/08, H05B 6/80, 2003; patent RU No. 2266866, C01B 31/02 , 2004; Dresvin S.V. Low-temperature plasma - Novosibirsk, 1992). Known methods allow modification either by changing the geometric shapes and sizes of the modified products (patent RU No. 2128148, C03B 19/10, 1997), or by surface treatment of the material (JP patent No. 58-12349, H01L 27/08, H01L 29/01, 1983 ; US patent No. 4425210, C23F 1/00, 1984). In the application US No. 20090293675, B22F 9/14, 2009 describes methods for producing nanoparticles, including the supply of atomized droplets in the torch RF discharge.

В сообщениях (патент US №6994837, C01G 23/047, B01J 23/00, C01G 25/02, C01G 27/02, 2006; патент US №6409851, B01J 19/12, B22F 9/30, B22F 1/00, C01B 31/00, H01J 37/32, 2002; патент RU №2311225, B01J 19/00, 2007; I.M. Ulanov, M.V. Isupov and A.Yu. Litvinsev. - Experimental study of transformer-coupled toroidal discharge in mercury vapour. J. Phys. D.: Appl. Phys. 40 (2007) 4561-4567) описаны способы и устройства, которые могут использоваться для синтеза наночастиц металлов, полупроводников, керамики или других классов материалов.In messages (US patent No. 6994837, C01G 23/047, B01J 23/00, C01G 25/02, C01G 27/02, 2006; US patent No. 6409851, B01J 19/12, B22F 9/30, B22F 1/00, C01B 31/00, H01J 37/32, 2002; patent RU No. 2311225, B01J 19/00, 2007; IM Ulanov, MV Isupov and A.Yu. Litvinsev. - Experimental study of transformer-coupled toroidal discharge in mercury vapor. J Phys. D .: Appl. Phys. 40 (2007) 4561-4567) describes methods and devices that can be used to synthesize nanoparticles of metals, semiconductors, ceramics, or other classes of materials.

Известен также способ и установка получения нанодисперсных порошков в плазме СВЧ разряда (патент RU №2252817, B01J 19/08, H05B 6/80, 2003), при котором исходные реагенты вводят в поток плазмообразующего газа при температуре 1475-3500°C в любом агрегатном состоянии (парообразном, порошкообразном, жидкокапельном или в любой их комбинации). Реагенты в порошкообразном состоянии при этом вводят в виде аэрозоля с газом-носителем. Мощности используемых в настоящее время магнетронов ограничивают возможность получать СВЧ-разряд в широком диапазоне температур. Поэтому разряды этого типа используются или для получения дисперсных порошков, или для их модификации, но не позволяют одновременно проводить оба этих процесса.There is also known a method and apparatus for producing nanodispersed powders in microwave discharge plasma (patent RU No. 2252817, B01J 19/08, H05B 6/80, 2003), in which the starting reagents are introduced into the plasma gas stream at a temperature of 1475-3500 ° C in any aggregate state (vaporous, powdery, liquid droplet or in any combination thereof). The reagents in a powder state are then introduced in the form of an aerosol with a carrier gas. The powers of the currently used magnetrons limit the ability to receive a microwave discharge in a wide temperature range. Therefore, discharges of this type are used either to obtain dispersed powders, or to modify them, but they do not allow both processes to be carried out simultaneously.

Известен способ плазменной обработки дисперсных тугоплавких материалов и устройство для его осуществления (патент RU №2128148, C03B 19/10, 1997), который включает введение материала в высокотемпературную область плазменного потока. Устройство для осуществления способа содержит разрядную камеру плазмотрона, газораспределительный элемент и питатель материала. Питатель установлен с возможностью подачи материала в область потока, примыкающую к внешней стороне среза разрядной камеры.A known method of plasma processing of dispersed refractory materials and a device for its implementation (patent RU No. 2128148, C03B 19/10, 1997), which includes introducing the material into the high-temperature region of the plasma stream. A device for implementing the method comprises a discharge chamber of a plasma torch, a gas distribution element, and a material feeder. The feeder is installed with the possibility of feeding material into the flow area adjacent to the outer side of the cut of the discharge chamber.

Перечисленные способы и устройства не позволяют проводить получение модифицированных ультрадисперсных порошков в едином технологическом цикле, требуются дополнительные стадии: выгрузка полученных порошков, их упаковка, последующая загрузка в блок модификации. Сложность при проведении данных операций заключается в необходимости учитывать процессы агрегации, в которых участвуют ультрадисперсные порошки из-за их высокоразвитой поверхности и реакционной способности. Эта проблема актуальна для всех материалов нового поколения к которым относятся, в частности, фуллерены, ультра- и нанопорошки, нанотрубки, ультрадисперсные алмазы и т.п., получаемые не только плазменными методами.The above methods and devices do not allow the production of modified ultrafine powders in a single technological cycle; additional stages are required: unloading the obtained powders, their packaging, and subsequent loading into the modification unit. The difficulty in carrying out these operations is the need to take into account aggregation processes in which ultrafine powders are involved because of their highly developed surface and reactivity. This problem is relevant for all materials of the new generation, which include, in particular, fullerenes, ultra- and nanopowders, nanotubes, ultrafine diamonds, etc., obtained not only by plasma methods.

Задачей изобретения является получение модифицированных ультрадисперсных порошков в едином технологическом цикле, расширение номенклатуры получаемых целевых продуктов.The objective of the invention is to obtain modified ultrafine powders in a single technological cycle, expanding the range of the resulting target products.

Техническая задача решается плазмохимическим способом получения модифицированного ультрадисперсного порошка, характеризующимся тем, что в едином технологическом цикле сначала воздействием на сырье плазмой высокочастотного индукционного разряда атмосферного давления H-формы при напряжении на индукторе 100-200 В и температуре в разряде 2000-10000°C получают ультрадисперсный порошок, который затем подвергают воздействию плазмы высокочастотного индукционного разряда атмосферного давления E-формы при напряжении на индукторе 3.0-3.5 кВ и температуре в разряде 300-1000°C при одновременной подаче в плазму модифицирующего реагента, причем на обеих стадиях процессы ведут при подаче плазмообразующего газа с расходом 8-15 м³/час, транспортирующего газа с расходом 0.2-1.0 м³/час.The technical problem is solved by the plasma-chemical method of obtaining a modified ultrafine powder, characterized in that in a single technological cycle, first exposure to the raw materials with a plasma by a high-frequency induction discharge of atmospheric pressure of H-form at an inductor voltage of 100-200 V and a temperature in the discharge of 2000-10000 ° C produces ultrafine powder, which is then exposed to the plasma of a high-frequency induction discharge of atmospheric pressure of the E-form at an inductor voltage of 3.0-3.5 kV and tempera Ur in the discharge 300-1000 ° C while supplying a plasma in the modifying reagent, wherein both stages are processes when applying the plasma gas at a flow rate of 8-15 ^m3 / h, carrier gas at a flow rate of 0.2-1.0 m ³ / h.

Решение технической задачи позволяет получать модифицированные ультрадисперсные порошки в едином технологическом цикле, расширить номенклатуру получаемых целевых продуктов от оксидов металлов до композиционных материалов с заданными свойствами.The solution of the technical problem allows to obtain modified ultrafine powders in a single technological cycle, to expand the range of the target products obtained from metal oxides to composite materials with desired properties.

Предлагаемый способ основан на свойствах высокочастотного индукционного разряда (ВЧИ-разряда) существовать в двух формах: Е и Н. Для E-формы разряда характерны невысокие температуры плазмы 300-1000°C, что позволяет использовать разряд при модификации и обработке поверхности тел различной физической природы (синтетические волокна, капиллярно-пористые материалы животного и растительного происхождения, металлические покрытия). Для H-формы ВЧИ-разряда характерны высокие температуры плазмы 2000-10000°C, что позволяет использовать эту форму разряда при получении порошков класса о.с.ч. нано- и ультрадисперсных размеров.The proposed method is based on the properties of a high-frequency induction discharge (RFI-discharge) to exist in two forms: E and N. For the E-form of the discharge, low plasma temperatures of 300-1000 ° C are characteristic, which allows using the discharge when modifying and processing the surface of bodies of various physical nature (synthetic fibers, capillary-porous materials of animal and vegetable origin, metal coatings). The H-form of an RFI discharge is characterized by high plasma temperatures of 2000-10000 ° C, which makes it possible to use this form of discharge in the preparation of powders of the class r.h. nano and ultrafine sizes.

Изобретение поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 приведены фотографии, иллюстрирующие формы высокочастотного индукционного разряда: Е-форма (а, б) и Н-форма (в).Figure 1 shows photographs illustrating the forms of a high-frequency induction discharge: the E-form (a, b) and the H-form (c).

На фиг.2 приведена зависимость напряжения на индукторе U_инд от напряжения на аноде генераторной лампы U_анод.Figure 2 shows the dependence of the voltage at the inductor U _ind from the voltage at the anode of the generator lamp U _anode .

На фиг.3 изображена схема измерения напряжения на индукторе.Figure 3 shows a circuit for measuring voltage across an inductor.

На фиг.4 приведены спектры ВЧИ-разряда для Е-формы (Mode 1), Н-формы (Mode 3) и переходной формы (Mode 2) (а) и Н-формы разряда при Р_р=7.8 кВт (б).Figure 4 shows the spectra of the RFI discharge for the E-form (Mode 1), the H-form (Mode 3) and the transition form (Mode 2) (a) and the H-form of the discharge at P _p = 7.8 kW (b).

На фиг.5 - блок-схема устройства для реализации способа.Figure 5 is a block diagram of a device for implementing the method.

На фиг.6 показана дисперсность исходного сырья.Figure 6 shows the dispersion of the feedstock.

Фиг.7 иллюстрирует размеры полученного дисперсного порошка SiO₂ в реакторе 4 для модификации.7 illustrates the dimensions of the obtained dispersed SiO ₂ powder in a modification reactor 4.

На фиг 8 приведена электронная фотография порошка оксида кремния SiO₂ после модификации.Figure 8 shows an electronic photograph of a silicon oxide SiO ₂ powder after modification.

Фиг.9 иллюстрирует дисперсность порошка оксида кремния SiO₂, полученного из тетраэтоксисилана.Fig.9 illustrates the dispersion of a powder of silicon oxide SiO ₂ obtained from tetraethoxysilane.

Фиг.10 - дисперсность порошка TiO₂, полученного из ТБТ.Figure 10 - the dispersion of the powder of TiO ₂ obtained from TBT.

Фиг.11 - дисперсность модифицированного порошка TiO₂.11 - dispersion of the modified powder of TiO ₂ .

На фиг.12 показано распределение по размерам композиции (TiO₂)_x(SiO₂)_1-x.12 shows the size distribution of the composition (TiO ₂ ) _x (SiO ₂ ) _1-x .

На фиг.13 приведена фотография полученного порошка (TiO₂)_x(SiO₂)_1-x после модификации в Е-разряде.On Fig shows a photograph of the obtained powder (TiO ₂ ) _x (SiO ₂ ) _1-x after modification in the E-discharge.

На фиг.1а показан характерный вид Е-формы ВЧИ-разряда: в области крайних витков индуктора наблюдается более яркое свечение, а сам разряд по форме напоминает "песочные часы". При этом напряжение на индукторе составляет 3.0-3.5 кВ (фиг.2). По мере увеличения амплитуды высокочастотных колебаний увеличивается проводимость плазмы, и разряд заполняет разрядную камеру по всей длине (фиг.1, 6). При дальнейшем повышении напряжения на генераторной лампе до 5.8-6.3 кВ проводимость нагрузки (плазмы) с усилением Е-поля достигает критического значения, магнитная энергия индуктора начинает выделяться в зоне разряда, появляется кольцевой ток, происходит резкое уменьшение напряжения на индукторе менее 1 кВ (фиг.2), и разряд переходит в H-форму (фиг.1в). Схема измерения напряжения на индукторе показана на фиг.3. Измерение напряжения на индукторе проводили киловольтметром С-50 относительно заземленной средней точки. Мощность в разряде P_р и в струе плазмы P_стризмеряли калориметрированием. Температуру плазмы определяли по результатам спектральных исследований разряда оптоволоконным спектрометром USB4000. На фиг.4 показаны полные спектры разряда, снятые в УФ-диапазоне, для Е, Н и переходной формы разряда. Анализ результатов спектральных измерений показал, что в режимах для Е-формы ВЧИ-разряда газовая температура составила 200-1000°C, для H-формы ВЧИ-разряда - 2000-8000°C.On figa shows a characteristic view of the E-form of RFI-discharge: in the region of the extreme turns of the inductor there is a brighter glow, and the discharge itself in shape resembles an hourglass. The voltage at the inductor is 3.0-3.5 kV (figure 2). As the amplitude of high-frequency oscillations increases, the plasma conductivity increases, and the discharge fills the discharge chamber along its entire length (Figs. 1, 6). With a further increase in the voltage on the generator lamp to 5.8-6.3 kV, the conductivity of the load (plasma) with increasing E-field reaches a critical value, the magnetic energy of the inductor begins to be released in the discharge zone, a ring current appears, there is a sharp decrease in the voltage on the inductor of less than 1 kV (Fig. .2), and the discharge goes into the H-form (figv). The circuit for measuring the voltage across the inductor is shown in FIG. 3. The voltage at the inductor was measured with an S-50 kilovoltmeter relative to the grounded midpoint. The power in the discharge P _p and in the plasma jet P _{p was} measured by calorimetry. Plasma temperature was determined by spectral studies of the discharge with a USB4000 fiber-optic spectrometer. Figure 4 shows the full discharge spectra recorded in the UV range for E, H and the transition form of the discharge. An analysis of the results of spectral measurements showed that in the regimes for the E-form of the RFI discharge, the gas temperature was 200-1000 ° C, for the H-form of the RFI discharge - 2000-8000 ° C.

Сущность заявленного способа состоит в том, что получение модифицированного ультрадисперсного порошка проводят в две стадии в едином технологическом цикле. На первой стадии получают ультрадисперсный порошок путем воздействия на исходное сырье плазмой высокочастотного индукционного разряда атмосферного давления H-формы при напряжении на индукторе не более 1.0 кВ, температуре в разряде Т_р=2000-8000°C, температуре в струе разряда Т_стр=2000-3000°C. На второй стадии проводят модификацию полученного на первой стадии ультрадисперсного порошка путем воздействия на него плазмой высокочастотного индукционного разряда атмосферного давления Е-формы при напряжении на индукторе 3.0-3.5 кВ, температуре в разряде Т_р=300-1000°C, температуре в струе разряда Т_стр=200-500°C при одновременной подаче в плазму модифицирующего реагента. На обеих стадиях процессы ведут при подаче плазмообразующего газа с расходом G_по=8-15 м³/час, транспортирующего газа с расходом G_тг=0.2-1.0 м³/час. Указанные расходы плазмообразующего и транспортирующего газа (с общим расходом в диапазоне 8,2-16 м³/час) связаны с возможностью получения ВЧ индукционного разряда. При меньших расходах не происходит ВЧ-пробой и разряд не поджигается. При больших расходах происходит "сдувание" разряда, он не поддерживается электромагнитным полем и гаснет. Способ осуществляют в едином цикле, без перезагрузки полученного на первой стадии ультрадисперсного порошка, исключив его контакт с внешней средой.The essence of the claimed method lies in the fact that the receipt of the modified ultrafine powder is carried out in two stages in a single technological cycle. At the first stage, an ultrafine powder is obtained by exposing the feedstock with plasma to a high-frequency induction discharge of atmospheric pressure of the H-form at an inductor voltage of not more than 1.0 kV, a discharge temperature T _p = 2000-8000 ° C, a discharge temperature T _p = 2000- 3000 ° C. At the second stage, the ultrafine powder obtained in the first stage is modified by exposing it to a plasma of a high-frequency induction discharge of atmospheric pressure of the E-form at an inductor voltage of 3.0-3.5 kV, a discharge temperature T _p = 300-1000 ° C, and a temperature in the discharge jet T _str = 200-500 ° C while feeding a modifying reagent into the plasma. In both stages of the processes is conducted at a feed rate of a plasma gas G _at = 8-15 m ³ / hour, a flow rate of carrier gas G _n = 0.2-1.0 m ³ / h. The indicated costs of the plasma-forming and transporting gas (with a total flow rate in the range of 8.2-16 m ³ / h) are associated with the possibility of producing an RF induction discharge. At lower costs, an RF breakdown does not occur and the discharge is not ignited. At high costs, the discharge is "blown away", it is not supported by the electromagnetic field and goes out. The method is carried out in a single cycle, without reloading the ultrafine powder obtained in the first stage, excluding its contact with the external environment.

Предлагаемый способ позволяет использовать сырье и модифицирующий реагент (модификатор) в любом агрегатном состоянии, при этом возможно вводить сырье или модификатор в разрядную камеру (сгусток плазмы) или под срез плазмотрона (в струю плазмы), что расширяет температурный диапазон предлагаемого способа (табл.1-2).The proposed method allows the use of raw materials and a modifying reagent (modifier) in any aggregate state, while it is possible to introduce the raw material or modifier into the discharge chamber (plasma clot) or under a plasma torch cut (in a plasma stream), which extends the temperature range of the proposed method (table 1 -2).

Таблица 1Table 1 Варианты места ввода сырья и модификатораOptions for the place of input of raw materials and modifier № пп.No. Получение УДПGetting UDP Модификация УДПModification of UDP Разрядная камераDischarge chamber Струя плазмыJet of plasma Разрядная камераDischarge chamber Струя плазмыJet of plasma 1one ++ ++ 22 ++ ++ 33 ++ ++ 4four ++ ++

Таблица 2table 2 Варианты агрегатного состояния сырья и модификатораVariants of the aggregate state of raw materials and modifier Получение УДПGetting UDP Модификация УДПModification of UDP порошокpowder жидкостьliquid газgas порошокpowder жидкостьliquid газgas 55 ++ ++ 66 ++ ++ 77 ++ ++ 88 ++ ++ 99 ++ ++ 1010 ++ ++ 11eleven ++ ++ 1212 ++ ++ 1313 ++ ++

Схема устройства для получения модифицированных ультрадисперсных порошков представлена на фиг.5.A diagram of a device for producing modified ultrafine powders is shown in Fig.5.

Состав устройства и назначение отдельных узлов:The composition of the device and the purpose of the individual nodes:

- Высокочастотный генератор (ВЧГ) с ВЧ плазмотроном (ВЧП): для получения высокочастотного индукционного разряда Е- и H-форм.- High-frequency generator (VCHG) with an RF plasmatron (VChP): for receiving a high-frequency induction discharge of the E - and H-forms.

- Газоформирующее устройство (ГФУ): для организации необходимых расходов транспортирующего газа (Ar, O₂, воздух) для подачи сырья и модификатора; для регулировки расхода плазмообразующего газа (Ar, O₂, N₂, CO₂, воздух, другие газы).- Gas-forming device (HFC): for organizing the necessary expenses of the transporting gas (Ar, O ₂ , air) for supplying raw materials and a modifier; for adjusting the flow rate of a plasma-forming gas (Ar, O ₂ , N ₂ , CO ₂ , air, other gases).

- Дозатор-питатель 1: для подачи сырья и модификатора в разрядную камеру (РК) плазмотрона.- Dosing feeder 1: for supplying raw materials and a modifier to the discharge chamber (RC) of the plasma torch.

- Фланец 2: для подачи сырья и модификатора в струю разряда. В конструкции соединительного с ВЧИ плазмотроном фланца реактора предусмотрен ввод в плазмохимический реактор холодных газов для закалки или разбавление продуктов реакции при модификации.- Flange 2: for supplying raw materials and a modifier to the discharge stream. The design of the reactor flange connecting with the RFI plasmatron provides for the introduction of cold gases into the plasma-chemical reactor for quenching or dilution of reaction products during modification.

- Реактор-расширитель 3: за счет резкого расширения в реакторе происходит закалка и образование порошка. Из реактора 3 управлением вентилями 5 и 6 ("открыт"-"закрыт") порошок подается в реактор 4 или в реактор 5.- Reactor Expander 3: due to a sharp expansion in the reactor, quenching and powder formation occur. From the reactor 3, by controlling the valves 5 and 6 ("open" - "closed"), the powder is supplied to the reactor 4 or to the reactor 5.

- Реактор 4: в реакторе собирается полученный порошок для использования его в дальнейшем для модификации.- Reactor 4: the resulting powder is collected in the reactor for use in the future for modification.

- Реактор 5: в реакторе собирается готовый модифицированный продукт.- Reactor 5: the finished modified product is collected in the reactor.

- Устройство подачи сырья (УПС) и устройство подачи модификатора (УПМ). Устройства обеспечивают подачу сырья и модификатора в любом агрегатном состоянии: порошкообразном, жидком, газообразном в разрядную камеру и в струю плазмы в зависимости от выбранного варианта реализации способа (табл.1, 2).- Raw material supply device (UPS) and modifier supply device (UPM). The devices provide the supply of raw materials and a modifier in any aggregate state: powder, liquid, gaseous into the discharge chamber and into the plasma stream, depending on the chosen method implementation option (Tables 1, 2).

- Регулируемые вентили В1-В7. Назначение вентилей: В1 и В2 - регулировка расхода сырья и модификатора соответственно при подаче их в разрядную камеру плазмотрона; В3 и В4 - регулировка расхода сырья и модификатора соответственно при подаче их в струю плазмы; В5 и В6 - подключение или отключение реакторов 4 и 5 соответственно; В7 - для подачи полученного порошка в УПМ.- Adjustable valves B1-B7. The purpose of the valves: B1 and B2 - adjustment of the flow of raw materials and modifier, respectively, when they are fed into the discharge chamber of the plasma torch; B3 and B4 - adjustment of the flow of raw materials and modifier, respectively, when they are fed into the plasma stream; B5 and B6 - connecting or disconnecting reactors 4 and 5, respectively; B7 - for supplying the obtained powder to UPM.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Исходное положение всех вентилей - закрыто. В зависимости от режима газоформирующим устройством обеспечивают необходимый расход транспортирующего и плазмообразующего газа.The starting position of all valves is closed. Depending on the mode, the gas-forming device provides the necessary flow rate of the transporting and plasma-forming gas.

На первой стадии получают ультрадисперсный порошок.In the first stage, an ultrafine powder is obtained.

Включают высокочастотный генератор и устанавливают анодное напряжение С_анод=6.0-7.0 кВ для поджига разряда. Устанавливают необходимые расходы газов: плазмообразующего G_по=8-15 м³/час; транспортирующего G_тг=0.2-1.0 м³/час.Turn on the high-frequency generator and set the anode voltage C _anode = 6.0-7.0 kV to ignite the discharge. Establish the required gas flow: plasma _of G = 8-15 m ³ / hour; transporting G _tg = 0.2-1.0 m ³ / hour.

Устанавливают анодное напряжение U_анод=6.2-9.5 кВ. При этом напряжение на индукторе U_инд=0.2-0.9 кВ. Возникает ВЧИ-разряд H-формы. Температура плазмы в зоне индуктора Т_р=2000-8000°С, в зоне струи Т_стр=2000-3000°C.Set the anode voltage U _anode = 6.2-9.5 kV. The voltage at the inductor U _ind = 0.2-0.9 kV. An H-shape RF discharge arises. The plasma temperature in the inductor zone T _p = 2000-8000 ° C, in the jet zone T _p = 2000-3000 ° C.

Открывают вентиль В1 для подачи сырья в разрядную камеру (РК). В случае подачи сырья под срез плазмотрона (в струю разряда) - открывают вентиль В3, при этом вентиль В1 закрыт.Open valve B1 for supplying raw materials to the discharge chamber (PK). In case of supply of raw materials under the plasma torch cut (into the discharge stream), valve B3 is opened, while valve B1 is closed.

Открывают вентиль В6 для подачи полученного порошка в реактор 4.Open valve B6 to supply the resulting powder to the reactor 4.

При введении в плазму (в зону индуктора или в струю плазмы) газо-, жидко- или порошкообразного вещества - в дальнейшем "материал", происходят следующие процессы:When a gas, liquid, or powder substance, hereinafter referred to as the “material”, is introduced into the plasma (into the inductor zone or into the plasma jet), the following processes occur:

- нагревание материала до T_{плавления};- heating the material to T _melting ;

- плавление материала при T_{плавления};- melting of the material at T _melting ;

- нагревание до температуры испарения T_{испарения};- heating to an evaporation temperature T of _evaporation ;

- нагревание и диссоциация паров дисперсного материала.- heating and dissociation of vapor dispersed material.

При попадании материала в реактор «расширитель-охладитель» (позиция 3) происходит охлаждение и конденсация паров материала. Полученный ультрадисперсный порошок собирается в реакторе 4.When material enters the “expander-cooler” reactor (item 3), the material vapor cools and condenses. The resulting ultrafine powder is collected in a reactor 4.

На второй стадии осуществляют модификацию полученного порошка. Не прекращая генерацию плазмы, уменьшают анодное напряжение до U_анод=4.0-5.8 кВ, напряжение на индукторе при этом U_инд=3.0-3.5 кВ. Возникает разряд E-формы. Температура в сгустке разряда составляет Т_р=300-1000°C. Температура на срезе плазмотрона Т_стр=200-500°C. Затем устанавливают необходимые расходы газов: плазмообразующего G_по=8-15 м³/час; транспортирующего G_тг=0.2-1.0 м³/час.In the second stage, the obtained powder is modified. Without stopping the generation of plasma, reduce the anode voltage to U _anode = 4.0-5.8 kV, the voltage on the inductor with U _ind = 3.0-3.5 kV. An E-shape discharge occurs. The temperature in the discharge bunch is T _p = 300-1000 ° C. The temperature at the cutoff of the plasma torch T _p = 200-500 ° C. Then establish the required gas flow: plasma _of G = 8-15 m ³ / hour; transporting G _tg = 0.2-1.0 m ³ / hour.

Закрывают вентиль В6 и открывают вентиль В5. При использовании полученного порошка для модификации или в качестве модифицирующего реагента открывают вентиль В7 - полученный на первой стадии порошок подают из реактора 4 в устройство подачи модификатора (УПМ). Для подачи сырья и модифицирующего реагента в РК открывают вентили В1 и В2 соответственно. В разрядной камере плазмотрона (в сгустке плазмы) происходит модификация полученного порошка.Close valve B6 and open valve B5. When using the obtained powder for modification or as a modifying reagent, valve B7 is opened - the powder obtained in the first stage is fed from the reactor 4 to the modifier supply device (UPM). To supply raw materials and a modifying reagent to the RK, valves B1 and B2 are opened, respectively. In the discharge chamber of the plasma torch (in a plasma clot), the obtained powder is modified.

Для модификации порошка в струе плазмы:To modify the powder in a plasma jet:

открывают вентили В1 и В4 в случае подачи сырья в РК, а модификатора в струю плазмы илиopen valves B1 and B4 in case of supply of raw materials to the Republic of Kazakhstan, and the modifier in the plasma stream or

открывают вентили В3 и В4 в случае подачи сырья и модификатора в струю плазмы илиopen valves B3 and B4 in the case of supply of raw materials and a modifier to the plasma stream or

открывают вентили В3 и В2 в случае подачи сырья в струю плазмы, а модификатора в РК.open valves B3 and B2 in the case of supplying raw materials to the plasma jet, and the modifier in the Republic of Kazakhstan.

При использовании жидкого или газообразного сырья, сырье подают из устройства подачи сырья (УПС). При использовании жидкого или газообразного модификатора, модификатор подают из устройства подачи модификатора (УПМ). Вентиль В6 закрыт.Сбор модифицированного ультрадисперсного порошка происходит из реактора 5.When using liquid or gaseous raw materials, the raw materials are supplied from a raw material supply device (UPS). When using a liquid or gaseous modifier, the modifier is supplied from a modifier feed device (UPM). Valve B6 is closed. The collection of the modified ultrafine powder comes from reactor 5.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.

Пример 1. Получение ультрадисперсного порошка оксида кремния, модифицированного нанодисперсным оксидом кремния (сырье и модификатор - порошки, подаются в РК, см. табл.1 п.3 и табл.2 п.5). В качестве сырья использовали ультрадисперсный порошок SiO₂ завода кварцевых изделий г.Гусь-Хрустальный (Владимировская область). Определение дисперсности порошков проводили на лазерном анализаторе ANALYSETTE-22 (фиг.6). Основная массовая доля фракций исходного сырья 250-500 мкм (82,88%).Example 1. Obtaining an ultrafine silica powder modified with nanosized silica (the raw materials and modifier are powders, are supplied to the Republic of Kazakhstan, see table 1, clause 3 and table 2, clause 5). As raw materials used ultrafine powder SiO ₂ plant quartz products Gus-Khrustalny (Vladimirovsk region). Determination of the dispersion of the powders was carried out on a laser analyzer ANALYSETTE-22 (Fig.6). The main mass fraction of fractions of the feedstock is 250-500 microns (82.88%).

Параметры процесса: U_анод=8.5 кВ, U_инд=0.4 кВ (H-разряд). Расход плазмообразующего газа воздуха G_по=10 м³/час. Расход транспортирующего газа аргона G_тг=0,15 м³/час. Расход сырья G_c - 6 кг/час. Подачу сырья осуществляли в разрядную камеру плазмотрона. В реакторе 4 (фиг.5) происходит сбор дисперсного порошка SiO₂. Определение дисперсности полученного порошка проводили на сканирующем зондовом микроскопе Veeco MultiMode V (фиг.7). Полученный порошок использовали в качестве модификатора исходного порошка.Process parameters: U _anode = 8.5 kV, U _ind = 0.4 kV (H-discharge). The flow rate of the plasma gas of air G _by = 10 m ³ / hour. The flow rate of the argon transporting gas G _tg = 0.15 m ³ / hour. The consumption of raw materials G _c - 6 kg / hour. The feed was carried out in the discharge chamber of the plasma torch. In the reactor 4 (FIG. 5), the dispersed SiO ₂ powder is collected. The dispersion of the obtained powder was determined on a Veeco MultiMode V scanning probe microscope (Fig. 7). The obtained powder was used as a modifier of the initial powder.

Модификация порошка: подача модификатора в разрядную камеру из реактора 4 (вентили В6 закрыт, В5 и В7 открыты). Подача исходного порошка в разрядную камеру. Напряжения: U_анод=5.5 кВ, U_инд=3.4 кВ (Е-разряд). Расход плазмообразующего газа G_по=10 м³/час. Расход транспортирующего газа G_тг=0,15 м³/час. Расход сырья G_c=6 кг/час. Расход модификатора G_модиф=90 г/час. В зоне плазмы происходило взаимодействие исходного порошка с более мелким порошком модификатора. За счет развитой поверхности полученного модификатора (размер частиц ~250-350 нм) происходит обволакивание более крупных частиц мелкими. Образуется ядро из SiO₂ с оболочкой из нанопорошков SiO₂ с более активными поверхностными свойствами (фиг.8).Powder modification: supply of a modifier to the discharge chamber from reactor 4 (valves B6 are closed, B5 and B7 are open). Supply of the initial powder to the discharge chamber. Voltages: U _anode = 5.5 kV, U _ind = 3.4 kV (E-discharge). The consumption of plasma-forming gas G _by = 10 m ³ / hour. The flow rate of the transporting gas G _tg = 0.15 m ³ / hour. Raw material consumption G _c = 6 kg / h. Modifier Consumption G _modif = 90 g / hour. In the plasma zone, the initial powder interacted with a finer modifier powder. Due to the developed surface of the obtained modifier (particle size ~ 250-350 nm), larger particles are enveloped by small ones. A core of SiO _{2 is formed} with a shell of SiO ₂ nanopowders with more active surface properties (Fig. 8).

Пример 2 (сырье и модификатор - порошки, сырье подают в струю плазмы, модификатор - в РК, см. табл.1 п.1 и табл.2 п.5). Получение дисперсного порошка аналогично примеру 1, но сырье подают в струю плазмы (вентиль В1 - закрыт, вентиль В3 - открыт). Параметры процесса: U_анод=9.5 кВ, U_инд=0.35 кВ (H-разряд). Остальные параметры по примеру 1. Процесс модификации аналогичен примеру 1. В результате образуется модифицированный нанодисперсным порошком SiO₂ ультрадисперсный порошок SiO₂.Example 2 (the raw materials and the modifier are powders, the raw materials are fed into the plasma jet, the modifier is in the Republic of Kazakhstan, see table 1, paragraph 1 and table 2, paragraph 5). Obtaining a dispersed powder is analogous to example 1, but the feed is fed into the plasma stream (valve B1 - closed, valve B3 - open). Process parameters: U _anode = 9.5 kV, U _ind = 0.35 kV (H-discharge). Other parameters of Example 1. The modification process is similar to Example 1. The result is a modified nanodispersed powder SiO ₂ SiO ₂ soot.

Пример 3 (сырье и модификатор - порошки, подают в струю плазмы, см. табл.1 п.4 и табл.2 п.5). Процесс аналогичен примеру 2, но модификатор ультрадисперсный порошок SiO₂ подается в струю плазмы (вентили В2 - закрыт, В4 - открыт). В E-разряде напряжения U_анод=5.8 кВ, U_инд=0.38 кВ. Процесс модификации аналогичен примеру 1. В результате образуется модифицированный нанодисперсным порошком SiO₂ ультрадисперсный порошок SiO₂.Example 3 (raw materials and modifier - powders, are fed into the plasma jet, see table 1 p. 4 and table 2 p. 5). The process is similar to example 2, but the modifier ultrafine powder SiO ₂ is fed into the plasma stream (valves B2 - closed, B4 - open). In the E-discharge voltage U _anode = 5.8 kV, U _ind = 0.38 kV. Modification process is similar to Example 1. The result is a modified nanodispersed powder SiO ₂ SiO ₂ soot.

Пример 4 (сырье и модификатор - порошки, см. табл.1 п.2 и табл.2 п.5). Получение ультрадисперсного порошка аналогично примеру 1, а модификатор подается в струю плазмы (В2 - закрыт, В4 - открыт). Параметры процесса: U_анод=9.5 кВ, U_инд=0.35 кВ (H-разряд). Остальные параметры по примеру 1. Процесс модификации аналогичен примеру 3. В результате образуется модифицированный нанодисперсным порошком SiO₂ультрадисперсный порошок SiO₂.Example 4 (raw materials and modifier - powders, see table 1 p. 2 and table 2 p. 5). Obtaining ultrafine powder is similar to example 1, and the modifier is fed into the plasma stream (B2 - closed, B4 - open). Process parameters: U _anode = 9.5 kV, U _ind = 0.35 kV (H-discharge). The remaining parameters in example 1. The modification process is similar to example 3. The result is an ultrafine SiO ₂ powder modified with nanosized SiO ₂ powder.

Пример 5 (сырье - жидкость, модификатор - порошок, сырье и модификатор подают в РК, см. табл.1 п.3 и табл.2 п.8). В качестве сырья используют тетраэтоксисилан C₈H₂₀O₄Si (ТЭОС, ТУ 6-09-11-2153-94), которое подают из устройства подачи модификатора в разрядную камеру плазмотрона. Расход ТЭОС G_тэос=0.1 л/час. Расход транспортирующего газа Ar G_тг=0.15 м³/час. Остальные режимы аналогичны примеру 1. При переработке в плазме капли тетраэтоксисилана испаряются. В газовой фазе протекают гомогенные реакции и при охлаждении газов, образующихся в результате реакции, происходит формирование частиц порошка SiO₂. Полученный порошок направляется в РК плазмотрона. За счет более высокой удельной площади поверхности и химической активности полученного порошка-модификатора происходит смешение и обволакивание более крупного порошка SiO₂, получаемого из тетраэтоксисилана, с приданием вновь образованному соединению новых свойств.Example 5 (raw materials - liquid, modifier - powder, raw materials and modifier served in the Republic of Kazakhstan, see table 1 p. 3 and table 2 p. 8). As raw materials, tetraethoxysilane C ₈ H ₂₀ O ₄ Si (TEOS, TU 6-09-11-2153-94) is used, which is fed from a modifier supply device to the discharge chamber of the plasma torch. The consumption of TEOS G _teos = 0.1 l / h. The flow rate of the carrier gas Ar G _tg = 0.15 m ³ / h. The remaining modes are similar to example 1. During processing in plasma, tetraethoxysilane droplets evaporate. Homogeneous reactions occur in the gas phase and, when the gases formed as a result of the reaction are cooled, particles of SiO ₂ powder are formed. The resulting powder is sent to the plasma torch. Due to the higher specific surface area and chemical activity of the obtained modifier powder, the larger SiO ₂ powder obtained from tetraethoxysilane is mixed and enveloped to give new properties to the newly formed compound.

Пример 6 (сырье - жидкость подают в РК, модификатор - порошок подают в струю разряда, см. табл.1 п.2 и табл.2 п.8). Эксперимент аналогичен примеру 5, но модифицирующий реагент подается в струю разряда.Example 6 (raw material - liquid is supplied to the Republic of Kazakhstan, the modifier - powder is fed into the discharge stream, see table 1 p. 2 and table 2 p. 8). The experiment is similar to example 5, but the modifying reagent is fed into the discharge stream.

Пример 7. Получение модифицированного порошка SiO₂ (сырье - жидкость, модификатор - порошок, сырье и модификатор подают в струю разряда). Исходное сырье тетраэтоксисилан (ТЭОС) C₈H₂₀O₄Si (ТУ 6-09-11-2153-94). Подача из УПС в струю разряда. Параметры процесса: U_анод=6.5 кВ, U_инд=0.8 кВ (H-разряд). Расход плазмообразующего газа воздуха G_по=8 м³/час. Расход транспортирующего газа аргона G_тг=0,2 м³/час, расход сырья G_c=0.2 л/час. В плазме происходит разложение ТЭОС под действием высокой температуры плазмы в газовую фазу и при охлаждении в реакторе 3 (фиг.5) происходит формирование порошка SiO₂ с распределением дисперсности, показанной на фиг.9. Определение дисперсности полученных порошков проводили на сканирующем зондовом микроскопе Veeco MultiMode V. Процесс модификации полученного порошка (в Е-разряде) проводили подачей полученного порошка SiO₂ из реактора 7 в струю разряда в качестве модифицирующего реагента.Example 7. Obtaining a modified powder of SiO ₂ (raw material - liquid, modifier - powder, raw material and modifier are fed into the discharge stream). The feedstock tetraethoxysilane (TEOS) C ₈ H ₂₀ O ₄ Si (TU 6-09-11-2153-94). Supply from UPS to discharge stream. Process parameters: U _anode = 6.5 kV, U _ind = 0.8 kV (H-discharge). The flow rate of the plasma gas of air G _by = 8 m ³ / hour. The flow rate of argon transporting gas G _tg = 0.2 m ³ / h, the flow rate of raw materials G _c = 0.2 l / h. In plasma, TEOS decomposes under the influence of high plasma temperature into the gas phase and, when cooled in reactor 3 (Fig. 5), SiO ₂ powder is formed with the dispersion distribution shown in Fig. 9. The dispersion of the obtained powders was determined using a Veeco MultiMode V scanning probe microscope. The modification of the obtained powder (in the E-discharge) was carried out by feeding the obtained SiO ₂ powder from reactor 7 into the discharge jet as a modifying reagent.

Пример 8. Получение модифицированного ультрадисперсного порошка диоксида титана (сырье - жидкость подают в струю плазмы, модификатор - газ подают в РК, см. табл.1 п.1 и табл.2 п.10). Исходное сырье тетрабутоксититан (ТБТ) C₁₆H₃₆O₄Ti (ТУ 6-09-2738-89). Подача сырья в струю разряда (Т_стр=2000°C). U_анод=6.5 кВ, U_инд=0.8 кВ, расход ТБТ G_тбт=100 мл/мин. Расход транспортирующего газа G_Ar=0.3 м³/ч. Расход плазмообразующего газа кислорода G_O2=10 м³/ч. В результате взаимодействия сырья с плазмой происходит образование аморфных частиц диоксида титана TiO₂ (фиг.10). Исследования полученного порошка проведены на приборе Malvern. Для модификации полученный порошок TiO₂из реактора 4 подается в разрядную камеру плазмотрона, куда из УПМ поступает в качестве модифицирующего реагента смесь газов Ar (20%) + O₂(80%) с общим расходом 0.8 м³/час (Т_стр=500°C, U_анод=5.0 кВ, U_инд=3.3 кВ - E-разряд). Рентгенограммы полученного модифицированного порошка TiO₂ показали, что при модификации формируется кристаллическая структура частиц и наблюдается заметное количество решетки типа рутил (TiO₆). Дисперсность модифицированного порошка TiO₂ показана на фиг.11.Example 8. Obtaining a modified ultrafine titanium dioxide powder (raw material - liquid is supplied into the plasma jet, modifier - gas is supplied to the SC, see table 1, paragraph 1 and table 2, paragraph 10). The feedstock is tetrabutoxytitanium (TBT) C ₁₆ H ₃₆ O ₄ Ti (TU 6-09-2738-89). The supply of raw materials in the discharge stream (T _p = 2000 ° C). U _anode = 6.5 kV, U _ind = 0.8 kV, TBT flow rate G _TBT = 100 ml / min. The flow rate of the transporting gas G _Ar = 0.3 m ³ / h The consumption of plasma-forming oxygen gas G _O2 = 10 m ³ / h. As a result of the interaction of the feedstock with the plasma, the formation of amorphous particles of titanium dioxide TiO ₂ (Fig. 10). Studies of the obtained powder were carried out on a Malvern instrument. For modification, the obtained TiO ₂ powder from reactor 4 is fed into the discharge chamber of the plasma torch, where a mixture of gases Ar (20%) + O ₂ (80%) with a total flow rate of 0.8 m ³ / h (T _p = 500 ° C, U _anode = 5.0 kV, U _ind = 3.3 kV - E-discharge). X-ray diffraction patterns of the obtained modified TiO ₂ powder showed that upon modification a crystal structure of the particles is formed and a noticeable amount of a rutile (TiO ₆ ) type lattice is observed. The dispersion of the modified TiO ₂ powder is shown in FIG. 11.

Пример 9. Получение модифицированного порошка (TiO₂)_x(SiO₂)_1-x (сырье - жидкость подают в РК, модификатор - газ подают в струю разряда, см. табл.1 п.2 и табл.2 п.10). Сырье - смесь тетрабутоксититана C₁₆H₃₆O₄Ti и тетраэтоксисилана C₈H₂₀O₄Si в соотношении 1:4 подают из УПС в разрядную камеру (Т_стр=2200°С, U_анод=6.5 кВ, U_инд=0.8 кВ, расход смеси G_смесь=80 мл/мин, расход транспортирующего газа аргона G_Ar=0.3 м³/ч, расход плазмообразующего газа кислорода G_O2=12 м³/ч (H-разряд). Модификацию полученного порошка проводили в E-разряде смесью газов: U_анод=5.0 кВ, U_инд=3.3 кВ при общем расходе 0.4 м³/ч транспортирующего газа Ar:O₂ - 1:4 и расходе плазмообразующего газа кислорода G_O2=11 м³/ч. Полученный порошок (TiO₂)_x(SiO₂)_1-x и смесь газа Ar:O₂ для модификации подают в струю разряда. Исследования ИК-спектров показали увеличение адсорбционных пиков, соответствующих связям Si-O-Si и Ti-O-Ti. Это указывает на формирование раздельных фаз диоксида титана и диоксида кремния. Распределение по размерам композиции (TiO₂)_x(SiO₂)_1-x показано на фиг.12. Внешний вид полученного композиционного порошка из реактора 6 показан на фиг.13.Example 9. Obtaining a modified powder (TiO ₂ ) _x (SiO ₂ ) _1-x (raw material - liquid is supplied to the Republic of Kazakhstan, modifier - gas is fed into the discharge stream, see table 1, clause 2 and table 2, clause 10) . Raw materials - a mixture of tetrabutoxy titanium C ₁₆ H ₃₆ O ₄ Ti and tetraethoxysilane C ₈ H ₂₀ O ₄ Si in a 1: 4 ratio is fed from the OPS to the discharge chamber (T _p = 2200 ° C, U _anode = 6.5 kV, U _ind = 0.8 kV , mixture flow rate G _mixture = 80 ml / min, flow rate of argon transport gas G _Ar = 0.3 m ³ / h, plasma oxygen gas flow rate G _O2 = 12 m ³ / h (H-discharge). The obtained powder was modified in an E-discharge gas mixture: U _anode = 5.0 kV, U _ind = 3.3 kV with a total flow rate of 0.4 m ³ / h of transporting gas Ar: O ₂ - 1: 4 and a plasma-forming oxygen gas flow rate G _O2 = 11 m ³ / h. The resulting powder (TiO ₂ ) _x (SiO ₂ ) _1-x and a mixture of gas Ar: O ₂ For modification, they are fed into the discharge jet. Investigations of the IR spectra showed an increase in adsorption peaks corresponding to Si-O-Si and Ti-O-Ti bonds. This indicates the formation of separate phases of titanium dioxide and silicon dioxide. Size distribution of the composition (TiO ₂ ) _x (SiO ₂ ) _{1-x is} shown in Fig. 12. The appearance of the obtained composite powder from the reactor 6 is shown in Fig. 13.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать модифицированные ультрадисперсные порошки в едином технологическом цикле с использованием свойств Н- и E-форм высокочастотного индукционного разряда. Способ осуществляется в широком диапазоне температур, что позволяет расширить номенклатуру получаемых порошков. При этом управление температурным режимом фактически происходит регулировкой анодного напряжения при выборе Н- и Е-форм высокочастотного индукционного разряда.Thus, the proposed method allows to obtain modified ultrafine powders in a single technological cycle using the properties of H- and E-forms of high-frequency induction discharge. The method is carried out in a wide temperature range, which allows to expand the range of powders obtained. In this case, the temperature regime is actually controlled by adjusting the anode voltage when choosing the H- and E-forms of a high-frequency induction discharge.

Claims

1. Плазмохимический способ получения модифицированного ультрадисперсного порошка, характеризующийся тем, что в едином технологическом цикле сначала получают ультрадисперсный порошок путем воздействия на вводимое сырье плазмой высокочастотного индукционного разряда атмосферного давления Н-формы при напряжении на индукторе 100-200 В и температуре в разряде 2000-10000°C, а затем на полученный порошок воздействуют плазмой высокочастотного индукционного разряда атмосферного давления Е-формы при напряжении на индукторе 3,0-3,5 кВ и температуре в разряде 300-1000°C при одновременной подаче в плазму модифицирующего реагента, причем на обеих стадиях плазмообразующий газ подают с расходом 8-15 м³/ч, а транспортирующий газ - с расходом 0,2-1,0 м³/ч.1. Plasma-chemical method for producing a modified ultrafine powder, characterized in that in a single technological cycle, ultrafine powder is first obtained by exposing the raw materials to the plasma to be introduced by a high-frequency induction discharge of atmospheric pressure of H-form at a voltage across the inductor of 100-200 V and a temperature in the discharge of 2000-10000 ° C, and then the resulting powder is exposed to the plasma of a high-frequency induction discharge of atmospheric pressure of the E-form at an inductor voltage of 3.0-3.5 kV and a temperature in p zryade 300-1000 ° C while supplying a plasma in the modifying reagent, wherein both stages plasma gas is fed at a rate of 8-15 m ³ / h and a carrier gas - at a rate of 0.2-1.0 m ³ / h.

2. Плазмохимический способ получения модифицированного ультрадисперсного порошка по п.1, отличающийся тем, что сырье и модифицирующий реагент вводят в плазму под срез плазмотрона или в разрядную камеру плазмотрона.2. The plasma-chemical method for producing the modified ultrafine powder according to claim 1, characterized in that the feedstock and the modifying reagent are introduced into the plasma under the plasma torch cut-off or into the discharge chamber of the plasma torch.

3. Плазмохимический способ получения модифицированного ультрадисперсного порошка по п.1 или 2, отличающийся тем, что сырье и модифицирующий реагент подают в порошкообразном, жидком или газообразном состоянии. 3. The plasma-chemical method for producing the modified ultrafine powder according to claim 1 or 2, characterized in that the raw material and the modifying reagent are supplied in powder, liquid or gaseous state.