RU2493938C2 - Composite nanopowder and method for production thereof - Google Patents

Composite nanopowder and method for production thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2493938C2
RU2493938C2 RU2011153457/02A RU2011153457A RU2493938C2 RU 2493938 C2 RU2493938 C2 RU 2493938C2 RU 2011153457/02 A RU2011153457/02 A RU 2011153457/02A RU 2011153457 A RU2011153457 A RU 2011153457A RU 2493938 C2 RU2493938 C2 RU 2493938C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
plasma
core
tic
layers
Prior art date
Application number
RU2011153457/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011153457A (en
Inventor
Игорь Георгиевич Григоров
Алексей Николаевич Ермаков
Ирина Викторовна Лужкова
Станислав Иванович Малашин
Эдуард Константинович Добринский
Юрий Галиулович Зайнулин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН
Priority to RU2011153457/02A priority Critical patent/RU2493938C2/en
Publication of RU2011153457A publication Critical patent/RU2011153457A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493938C2 publication Critical patent/RU2493938C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chemical industry and can be used in producing nanopowder by a plasma-chemical method. The composite nanopowder contains particles consisting of a core, which consists of layers of titanium carbonitride and titanium nitrate, and a cladding which consists of a layer of nickel, with the following ratio of layers of the core and cladding, wt %: TiCxNy, where 0.28≤x≤0.70; 0.27≤y≤0.63; - 24-66; TiN0.6 - 30-67; Ni - 4-9. The method involves feeding a precursor containing titanium nickelide and titanium carbide into a reactor-evaporator, treating in a current of nitrogen plasma at plasma flow rate of 60-100 m/s and at precursor feeding rate of 100-140 g/h, subsequent cooling in a current of nitrogen and trapping the evaporation product on a filter surface. The precursor contains said components in the following ratio TiNi:TiC=25-50:50-75.
EFFECT: obtaining nanocomposite powder which enables to obtain harder alloys.
2 cl, 3 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения нанопорошков плазмохимическим методом.The invention relates to the chemical industry and can be used to obtain nanopowders by a plasma-chemical method.

Известен нанопорошок нитрида титана, полученный подачей порошка никелида титана с размером частиц не более 40 мкм в камеру испарителя-реактора, обработку в потоке азотной плазмы, последующее охлаждение в потоке азота и улавливание целевого продукта на поверхности фильтра (патент РФ №2434716, МПК B05D 5/12, 2011 год).Known nanopowder of titanium nitride obtained by feeding titanium nickelide powder with a particle size of not more than 40 μm into the chamber of the evaporator-reactor, processing in a stream of nitrogen plasma, subsequent cooling in a stream of nitrogen and trapping the target product on the filter surface (RF patent No. 2434716, IPC B05D 5 / 12, 2011).

Однако при использовании известного порошка в качестве исходной шихты для получения твердых сплавов твердость целевого продукта будет обусловлена микротвердостью нитрида титана, которая составляет 20500 МПа, что в ряде случаев является недостаточным.However, when using the known powder as the initial mixture to obtain hard alloys, the hardness of the target product will be due to the microhardness of titanium nitride, which is 20500 MPa, which in some cases is insufficient.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать состав композиционного нанопорошка, а также способ его получения, обеспечивающий при его использовании в качестве исходного для получения твердых сплавов более высокую твердость целевого продукта.Thus, the authors were faced with the task of developing the composition of a composite nanopowder, as well as a method for its preparation, which, when used as a starting material for producing hard alloys, provides a higher hardness of the target product.

Поставленная задача решена в составе композиционного нанопорошка, включающего частицы, состоящие из ядра, содержащего нитрид титана, и оболочки, содержащей никель, в котором ядро состоит из слоев карбонитрида титана и нитрида титана, а оболочка состоит из слоя никеля при следующем соотношении слоев ядра и оболочки, масс.%: TiCXNy, где 0,28≤x≤0,70; 0,27≤y≤0,63; - 24÷66; TiN0,6 - 30÷67; Ni - 4÷9.The problem is solved as part of a composite nanopowder comprising particles consisting of a core containing titanium nitride and a shell containing nickel, in which the core consists of layers of titanium carbonitride and titanium nitride, and the shell consists of a nickel layer in the following ratio of core and shell layers , wt.%: TiC X N y , where 0.28≤x≤0.70; 0.27≤y≤0.63; - 24 ÷ 66; TiN 0.6 - 30 ÷ 67; Ni - 4 ÷ 9.

Поставленная задача также решена в способе получения композиционного нанопорошка, включающего подачу прекурсора, содержащего никелид титана, в камеру испарителя-реактора, обработку в потоке азотной плазмы, последующее охлаждение в потоке азота и улавливание целевого продукта на поверхности фильтра, в котором прекурсор дополнительно содержит карбид титан при следующем соотношении компонентов TiNi:TiC=25÷50:50÷75; а обработку ведут при скорости потока плазмы 60-100 м/сек и при скорости подачи прекурсора 100-140 г/час.The problem is also solved in a method for producing a composite nanopowder, including feeding a precursor containing titanium nickelide into the chamber of the evaporator-reactor, processing in a stream of nitrogen plasma, subsequent cooling in a stream of nitrogen and trapping the target product on the surface of the filter, in which the precursor additionally contains titanium carbide in the following ratio of components TiNi: TiC = 25 ÷ 50: 50 ÷ 75; and the processing is carried out at a plasma flow rate of 60-100 m / s and at a feed rate of the precursor of 100-140 g / hour.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен состав композиционного нанопорошка, частицы которого состоят из ядра, содержащего слои карбонитрида титана и нитрида титана, и оболочки, содержащей слой никеля, в определенном количественном соотношении слоев.Currently, the composition of the composite nanopowder, the particles of which consist of a core containing layers of titanium carbonitride and titanium nitride, and a shell containing a nickel layer, in a certain quantitative ratio of the layers, is not known from the patent and scientific literature.

Экспериментальные исследования, проведенные авторами, позволили определить условия проведения технологического процесса, обеспечивающие получение нанопорошка, частицы которого являются многослойными. Предлагаемый композиционный нанопорошок состоит из ядра, содержащего тугоплавкие твердые соединения титана, выполняющие роль износостойкой основы, и оболочки, выполняющей роль пластичной матрицы, обеспечивающей прочность сцепления частиц между собой. Многослойность частиц порошка обусловливает увеличения количества межфазных границ, которые в последующем препятствуют распространению трещин и высоких остаточных напряжений в твердых сплавах, полученных на основе предлагаемого порошка. Последовательность чередования слоев обусловлена температурой плавления фазового состава каждого слоя, а также условиями переконденсации. В качестве затравки при формировании частицы образуется карбонитрид титана TiCxNy, где 0,28≤x≤0,70; 0,27≤y≤0,63 (tпл=3100-3000°C в зависимости от состава по x и у), микротвердсть которого равна 36000 МПа, затем нитрид титана (tпл=3000°C), затем никель (tпл=1450°C). При исследовании морфологического состава полученного порошка не наблюдается частиц никеля в виде капель и монокристальных частиц TiC, TiCN, TiN, TiNi правильной кубической формы, что подтверждает получение частиц сложных по составу с ядром, состоящим из чередующихся слоев карбонитридо-нитрида титана, и оболочкой, состоящей из никеля. Уменьшение содержания никелида титана в исходном прекурсоре менее заявленного в соотношении ведет к появлению в конечном продукте монокристаллов карбидной фазы. Увеличение содержания никелида титана в исходном прекурсоре более заявленного в соотношении ведет к появлению в конечном продукте металлического никеля в виде капель. Получение порошка наноразмера возможно только при соблюдении заявленных параметров ведения процесса. Так, при скорости потока плазмы менее 60 м/сек и при скорости подачи прекурсора менее 100 г/час наблюдается появление частиц более 100 нм, при скорости потока плазмы более 100 м/сек и при скорости подачи прекурсора более 140 г/час интерметаллид NiTi не успевает распадаться на Ni и Ti.The experimental studies conducted by the authors made it possible to determine the conditions of the technological process that ensure the production of nanopowder, the particles of which are multilayer. The proposed composite nanopowder consists of a core containing refractory solid titanium compounds, which act as a wear-resistant base, and a shell, which plays the role of a plastic matrix, ensuring the adhesion of the particles to each other. The layering of the powder particles leads to an increase in the number of interfaces, which subsequently prevent the propagation of cracks and high residual stresses in the hard alloys obtained on the basis of the proposed powder. The sequence of alternating layers is due to the melting temperature of the phase composition of each layer, as well as the conditions of recondensation. As a seed during particle formation, titanium carbonitride TiCxN y is formed , where 0.28≤x≤0.70; 0.27≤y≤0.63 (t pl = 3100-3000 ° C depending on the composition in x and y), the microhardness of which is 36000 MPa, then titanium nitride (t pl = 3000 ° C), then nickel (t mp = 1450 ° C). When studying the morphological composition of the obtained powder, no nickel particles in the form of droplets and single crystal particles of TiC, TiCN, TiN, TiNi of the correct cubic shape are observed, which confirms the preparation of particles of complex composition with a core consisting of alternating layers of titanium carbonitride nitride and a shell consisting of from nickel. A decrease in the titanium nickelide content in the initial precursor less than the one stated in the ratio leads to the appearance of single crystals of the carbide phase in the final product. An increase in the titanium nickelide content in the initial precursor more than stated in the ratio leads to the appearance of metallic nickel in the form of drops in the final product. Obtaining a nanoscale powder is possible only if the declared process parameters are observed. Thus, at a plasma flow rate of less than 60 m / s and a precursor feed rate of less than 100 g / h, particles more than 100 nm appear, with a plasma flow rate of more than 100 m / s and a precursor feed speed of more than 140 g / h, NiTi intermetallic manages to decay into Ni and Ti.

Предлагаемый состав композиционного нанопорошка может быть получен следующим образом. Смесь порошков интерметаллида NiTi и карбида титана TiC с частицами крупностью не более 40 мкм обрабатывают в потоке азотной плазмы, для чего помещают в дозатор поршневого типа и пневмопотоком подают в камеру реактора-испарителя установки, оборудованной плазмотроном. Порошок (со скоростью 100-140 г/час) вводят навстречу потоку плазмы, скорость которого составляет 60-100 м/с. Температура азотной плазмы в камере реактора-испарителя составляет 4000-6000°C. При обработке смеси порошков мощность составляет 25 кВт/час, расход плазмообразующего газа - 6,0 нм3/ч. В качестве плазмообразующего и одновременно реакционного газа используют азот технический марки ГОСТ 9293-74 (N2 - 99,95%; O2 - 0,05%). В качестве технологического газа используют баллонный аргон ТУ-6-21-12-79. Полученный продукт в потоке азота поступает и охлаждается в водоохлаждаемой закалочной камере, расположенной в нижней части реактора-испарителя, после чего улавливается на поверхности тканевого фильтра.The proposed composition of the composite nanopowder can be obtained as follows. A mixture of powders of intermetallic NiTi and titanium carbide TiC with particles no larger than 40 microns is processed in a stream of nitrogen plasma, for which they are placed in a piston type dispenser and fed into the chamber of the reactor-evaporator of a plant equipped with a plasmatron by pneumatic flow. The powder (at a speed of 100-140 g / h) is introduced towards the plasma flow, the speed of which is 60-100 m / s. The temperature of the nitrogen plasma in the chamber of the reactor-evaporator is 4000-6000 ° C. When processing a mixture of powders, the power is 25 kW / h, the consumption of plasma-forming gas is 6.0 nm 3 / h. Nitrogen of technical grade GOST 9293-74 (N 2 - 99.95%; O 2 - 0.05%) is used as a plasma-forming and simultaneously reaction gas. As a process gas, balloon argon TU-6-21-12-12-79 is used. The resulting product in a stream of nitrogen enters and is cooled in a water-cooled quenching chamber located in the lower part of the reactor-evaporator, after which it is captured on the surface of the fabric filter.

Фазовый состав полученного порошка исследовали методами рентгенофазового анализа (модернизированный в цифровой дифрактометр ДРОН-УМ1), включая количественный фазовый анализ (программа STOE WinXPOW). Форму и размеры частиц порошковой смеси определяли методами сканирующей микроскопии: растровой электронной микроскопии (РЭМ JSM6390LA фирмы JEOL) и сканирующей туннельной микроскопии (СТМ СММ-2000Т фирмы «Протон-МИЭТ»). Порошок взбалтывали в ацетоне с помощью ультразвука в ультразвуковой мойке (UM 0,5 фирмы Unitra). В образовавшуюся взвесь опускали токопроводящую подложку (ситалл с TiN покрытием) со средней квадратичной шероховатостью поверхности меньше десяти нанометров, на которую осаждались частицы исследуемого порошка.The phase composition of the obtained powder was studied by X-ray phase analysis methods (upgraded into a DRON-UM1 digital diffractometer), including quantitative phase analysis (STOE WinXPOW program). The shape and size of the particles of the powder mixture were determined by scanning microscopy: scanning electron microscopy (SEM JSM6390LA from JEOL) and scanning tunneling microscopy (STM SMM-2000T from Proton-MIET). The powder was agitated in acetone using ultrasound in an ultrasonic cleaner (UM 0.5 from Unitra). A conductive substrate (a glass with a TiN coating) with an average quadratic surface roughness of less than ten nanometers, on which particles of the studied powder were deposited, was lowered into the resulting suspension.

Рентгенофазовый и количественный фазовый анализ порошка показал, что на тканевом фильтре улавливается гетерогенный по составу порошок, состоящий из частиц, имеющих последовательно чередующиеся слои TiCN-TiN-Ni при следующем соотношении слоев ядра и оболочки, вес.%: TiCXNy, где 0,28≤x≤0,70; 0,27≤y≤0,63; - 24÷66; TiN0,6 - 30÷67; Ni - 4÷9.X-ray phase and quantitative phase analysis of the powder showed that a powder heterogeneous in composition was captured on the fabric filter, consisting of particles having sequentially alternating layers of TiCN-TiN-Ni in the following ratio of core and shell layers, wt.%: TiC X N y , where 0 , 28≤x≤0.70; 0.27≤y≤0.63; - 24 ÷ 66; TiN 0.6 - 30 ÷ 67; Ni - 4 ÷ 9.

Для туннельного микроскопа так же, как и для РЭМ, порошковая смесь взбалтывалась в ацетоне при помощи ультразвука, но осаждалась на подложку после временной паузы, во время которой крупные частицы успевают осесть на дно бюкса, в котором производится взбалтывание. Таким образом, достигается нанесение более тонкого слоя мелких частиц. На фиг.1 и на фиг.2 представлено изображение, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа, фрагмента осажденных на подложку из тканевого фильтра порошков. Изображение хорошо иллюстрирует, что частицы имеют округлую вытянутую форму. На фиг.3 изображен график распределения частиц нанопорошка по размерам, из которого следует, что средний размер частиц лежит в пределах 40 мкм.For a tunneling microscope, as well as for an SEM, the powder mixture was shaken in acetone using ultrasound, but was deposited on the substrate after a temporary pause, during which large particles had time to settle on the bottom of the bottle in which shaking was carried out. Thus, the application of a thinner layer of fine particles is achieved. Figure 1 and figure 2 presents the image obtained using a scanning tunneling microscope, a fragment of the powders deposited on a substrate from a fabric filter. The image illustrates well that the particles have a rounded elongated shape. Figure 3 shows a graph of the particle size distribution of the nanopowder, from which it follows that the average particle size is within 40 microns.

Получение предлагаемого состава композиционного нанопорошка иллюстрируется следующими примерами.Obtaining the proposed composition of the composite nanopowder is illustrated by the following examples.

Пример 1. Берут 25 г интерметаллида TiNi марки ПН55Т45 (Ti0,45Ni0,55), синтезированного в ОАО "Полема" (г.Тула), и 75 г карбида титана TiC (TiC0,92), полученного на ОАО "КЗТС" (г.Кировград). Из-за большой крупности частиц порошков их измельчают в шаровой мельнице до максимальной крупности частиц 40 нм. Смесь измельченных порошков помещают в дозатор поршневого типа и подают пневмотоком в камеру реактора-испарителя лабораторной установки ПО "Нитрон" (г.Саратов), оборудованной плазмотроном. Параметры установки: мощность плазмотрона - 25 кВт/час; используемый режим - 100-110 А, 200-220 В; суммарный расход газа (азот технический марки по ГОСТу 9293-74) в плазменном реакторе - 25-30 нм3/час, из этого объема плазмообразующий газ - 6 нм3/час, остальной - стабилизирующий и закалочный; технологический газ - баллонный аргон ТУ-6-21-12-79. Температура азотной плазмы в камере реактора-испарителя равна 4000-6000°C. Смесь исходных порошков со скоростью подачи 100 г/час вводят навстречу потоку плазмы, скорость которого составляет 60 м/с. Продукт испарения в потоке азотной плазмы охлаждают в водоохлаждаемой закалочной камере, расположенной в нижней части испарителя, и улавливают в циклопе вихревого типа и на поверхности тканевого фильтра.Example 1. Take 25 g of TiNi intermetallic grade PN55T45 (Ti 0.45 Ni 0.55 ), synthesized in JSC "Polema" (Tula), and 75 g of titanium carbide TiC (TiC 0.92 ) obtained at JSC " KZTS "(Kirovgrad). Due to the large particle size of the powders, they are crushed in a ball mill to a maximum particle size of 40 nm. The mixture of powdered powders is placed in a piston-type batcher and fed by pneumatic current into the chamber of the reactor-evaporator of the laboratory installation PO Nitron (Saratov) equipped with a plasmatron. Installation parameters: plasma torch power - 25 kW / h; used mode - 100-110 A, 200-220 V; the total gas flow rate (technical grade nitrogen according to GOST 9293-74) in a plasma reactor is 25-30 nm 3 / h, from this volume the plasma-forming gas is 6 nm 3 / h, the rest is stabilizing and quenching; process gas - balloon argon TU-6-21-12-79. The temperature of the nitrogen plasma in the chamber of the reactor-evaporator is 4000-6000 ° C. A mixture of the starting powders with a feed rate of 100 g / h is introduced towards the plasma flow, the speed of which is 60 m / s. The evaporation product in a stream of nitrogen plasma is cooled in a water-cooled quenching chamber located in the lower part of the evaporator and trapped in a cyclop of a vortex type and on the surface of a fabric filter.

По результатам рентгенофазового и количественного фазового анализов получен целевой продукт - гетерогенный порошок, состоящий из частиц, содержащих ядро и оболочку, состоящие слоев TiCN-TiN-Ni при следующем соотношении слоев ядра и оболочки, масс.%: TiCXNy, где 0,28≤x≤0,70; 0,27≤y≤0,63; - 66; TiN0,6 - 30; Ni - 4.According to the results of x-ray phase and quantitative phase analyzes, the target product is obtained - a heterogeneous powder consisting of particles containing a core and a shell, consisting of TiCN-TiN-Ni layers in the following ratio of core and shell layers, wt.%: TiC X N y , where 0, 28≤x≤0.70; 0.27≤y≤0.63; - 66; TiN 0,6 - 30; Ni - 4.

По данным сканирующей микроскопии частицы имеют округлую вытянутую форму со средним диаметром 40 нм.According to scanning microscopy, the particles have a rounded elongated shape with an average diameter of 40 nm.

Пример 2. Берут 50 г интерметаллида TiNi марки ПН55Т45 (Ti0,45Ni0,55), синтезированного в ОАО "Полема" (г.Тула), и 50 г карбида титана TiC (TiC0,92), полученного на ОАО "КЗТС" (г.Кировград). Из-за большой крупности частиц порошков их измельчают в шаровой мельнице до максимальной крупности частиц 40 мкм. Смесь измельченных порошков помещают в дозатор поршневого типа и подают пневмотоком в камеру реактора-испарителя лабораторной установки ПО "Нитрон" (г.Саратов), оборудованной плазмотроном. Параметры установки: мощность плазмотрона - 25 кВт/час; используемый режим - 100-110 А, 200-220 В; суммарный расход газа (азот технический марки по ГОСТу 9293-74) в плазменном реакторе - 25-30 нм3/час, из этого объема плазмообразующий газ - 6 нм3/час, остальной - стабилизирующий и закалочный; технологический газ - баллонный аргон ТУ-6-21-12-79. Температура азотной плазмы в камере реактора-испарителя равна 4000-6000°C. Смесь исходных порошков со скоростью подачи 140 г/час вводят навстречу потоку плазмы, скорость которого составляет 100 м/с. Продукт испарения в потоке азотной плазмы охлаждают в водоохлаждаемой закалочной камере, расположенной в нижней части испарителя, и улавливают в циклоне вихревого типа и на поверхности тканевого фильтра.Example 2. Take 50 g of TiNi intermetallic grade PN55T45 (Ti 0.45 Ni 0.55 ), synthesized in JSC "Polema" (Tula), and 50 g of titanium carbide TiC (TiC 0.92 ) obtained at JSC " KZTS "(Kirovgrad). Due to the large particle size of the powders, they are crushed in a ball mill to a maximum particle size of 40 microns. The mixture of powdered powders is placed in a piston-type batcher and fed by pneumatic current into the chamber of the reactor-evaporator of the laboratory installation PO Nitron (Saratov) equipped with a plasmatron. Installation parameters: plasma torch power - 25 kW / h; used mode - 100-110 A, 200-220 V; the total gas flow rate (technical grade nitrogen according to GOST 9293-74) in a plasma reactor is 25-30 nm 3 / h, from this volume the plasma-forming gas is 6 nm 3 / h, the rest is stabilizing and quenching; process gas - balloon argon TU-6-21-12-79. The temperature of the nitrogen plasma in the chamber of the reactor-evaporator is 4000-6000 ° C. A mixture of the starting powders with a feed rate of 140 g / h is introduced towards the plasma flow, the speed of which is 100 m / s. The evaporation product in a stream of nitrogen plasma is cooled in a water-cooled quenching chamber located in the lower part of the evaporator and trapped in a vortex-type cyclone and on the surface of a fabric filter.

По результатам рентгенофазового и количественного фазового анализов получен целевой продукт - гетерогенный порошок, состоящий из частиц, содержащих ядро и оболочку, состоящие слоев TiCN-TiN-Ni при следующем соотношении слоев ядра и оболочки, масс.%: TiCXNy, где 0,28≤x≤0,70; 0,27≤y≤0,63; - 24; TiN0,6 - 67; Ni - 9.According to the results of x-ray phase and quantitative phase analyzes, the target product is obtained - a heterogeneous powder consisting of particles containing a core and a shell, consisting of TiCN-TiN-Ni layers in the following ratio of core and shell layers, wt.%: TiC X N y , where 0, 28≤x≤0.70; 0.27≤y≤0.63; - 24; TiN 0.6 - 67; Ni - 9.

По данным сканирующей микроскопии частицы имеют округлую вытянутую форму со средним диаметром 40 нм.According to scanning microscopy, the particles have a rounded elongated shape with an average diameter of 40 nm.

Таким образом, авторами предлагается состав композиционного нанопорошка и способ его получения, обеспечивающие получение порошка, частицы которого состоят из ядра, содержащего чередующиеся слои тугоплавких твердых соединений титана, и оболочки, содержащей пластичную фазу - никель. Предлагаемые порошки могут быть использованы в качестве исходного сырья в производстве твердых сплавов.Thus, the authors propose the composition of a composite nanopowder and a method for producing it, providing a powder, the particles of which consist of a core containing alternating layers of refractory solid titanium compounds, and a shell containing a plastic phase - nickel. The proposed powders can be used as feedstock in the production of hard alloys.

Claims (2)

1. Композиционный нанопорошок, включающий частицы, состоящие из ядра, содержащего нитрид титана, и оболочки, содержащей никель, отличающийся тем, что ядро состоит из слоев карбонитрида титана и нитрида титана, а оболочка состоит из слоя никеля при следующем соотношении слоев ядра и оболочки, мас.%: TiCxNy 24-66, где 0,28≤x≤0,70; 0,27≤y≤0,63; TiN0,6 30-67; Ni 4-9.1. A composite nanopowder comprising particles consisting of a core containing titanium nitride and a shell containing nickel, characterized in that the core consists of layers of titanium carbonitride and titanium nitride, and the shell consists of a nickel layer in the following ratio of core and shell layers, wt.%: TiC x N y 24-66, where 0.28≤x≤0.70; 0.27≤y≤0.63; TiN 0.6 30-67; Ni 4-9. 2. Способ получения композиционного нанопорошка по п.1, включающий подачу прекурсора, содержащего никелид титана и карбид титана, в камеру испарителя-реактора, обработку в потоке азотной плазмы при скорости потока плазмы 60-100 м/с и при скорости подачи прекурсора 100-140 г/ч, последующее охлаждение в потоке азота и улавливание продукта испарения на поверхности фильтра, при этом прекурсор содержит указанные компоненты при следующем соотношении TiNi:TiC=25-50:50-75. 2. The method of producing a composite nanopowder according to claim 1, comprising feeding a precursor containing titanium nickelide and titanium carbide into the chamber of the evaporator-reactor, processing in a stream of nitrogen plasma at a plasma flow rate of 60-100 m / s and at a feed rate of 100- 140 g / h, subsequent cooling in a stream of nitrogen and trapping of the evaporation product on the surface of the filter, while the precursor contains these components in the following ratio TiNi: TiC = 25-50: 50-75.
RU2011153457/02A 2011-12-26 2011-12-26 Composite nanopowder and method for production thereof RU2493938C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153457/02A RU2493938C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Composite nanopowder and method for production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011153457/02A RU2493938C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Composite nanopowder and method for production thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011153457A RU2011153457A (en) 2013-07-10
RU2493938C2 true RU2493938C2 (en) 2013-09-27

Family

ID=48787256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153457/02A RU2493938C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Composite nanopowder and method for production thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2493938C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693989C1 (en) * 2018-08-21 2019-07-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Method of producing structurally gradient powder materials (versions)
RU2725457C1 (en) * 2019-09-04 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Method of producing structurally gradient and dispersion-strengthened powder materials (versions)
RU2776112C1 (en) * 2021-01-22 2022-07-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method for producing a powder of a high-entropy alloy with the shape memory effect

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612293C1 (en) * 2015-10-29 2017-03-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Method of titanium carbonitride nanopowder obtainment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2149217C1 (en) * 1998-07-17 2000-05-20 Фокина Елена Леонидовна Method of applying metal coating on the surface of powders and substrates
US6740287B2 (en) * 2001-02-22 2004-05-25 Romain Louis Billiet Method for making articles from nanoparticulate materials
US7559494B1 (en) * 1996-09-03 2009-07-14 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of forming non-stoichiometric nanoscale powder comprising temperature-processing of a stoichiometric metal compound
WO2011063028A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-26 Nitto Denko Corporation Method for producing nanoparticles
RU2434716C2 (en) * 2010-01-19 2011-11-27 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Method of producing titanium nitride nanopowders

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7559494B1 (en) * 1996-09-03 2009-07-14 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of forming non-stoichiometric nanoscale powder comprising temperature-processing of a stoichiometric metal compound
RU2149217C1 (en) * 1998-07-17 2000-05-20 Фокина Елена Леонидовна Method of applying metal coating on the surface of powders and substrates
US6740287B2 (en) * 2001-02-22 2004-05-25 Romain Louis Billiet Method for making articles from nanoparticulate materials
WO2011063028A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-26 Nitto Denko Corporation Method for producing nanoparticles
RU2434716C2 (en) * 2010-01-19 2011-11-27 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Method of producing titanium nitride nanopowders

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693989C1 (en) * 2018-08-21 2019-07-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Method of producing structurally gradient powder materials (versions)
RU2725457C1 (en) * 2019-09-04 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Method of producing structurally gradient and dispersion-strengthened powder materials (versions)
RU2776112C1 (en) * 2021-01-22 2022-07-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method for producing a powder of a high-entropy alloy with the shape memory effect
RU2782591C1 (en) * 2022-03-01 2022-10-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук Composite nanopowder based on titanium carbonitride and method for its production
RU2794069C1 (en) * 2022-09-15 2023-04-11 Виталий Вадимович Зарубин Method for producing composite powder based on titanium carbide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011153457A (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tulinski et al. Nanomaterials synthesis methods
US6024915A (en) Coated metal particles, a metal-base sinter and a process for producing same
US20030108459A1 (en) Nano powder production system
JP2014515792A (en) Low cost processing method to produce spherical titanium and spherical titanium alloy powder
WO2011071225A1 (en) Production method for high purity copper powder using a thermal plasma
CN1404530A (en) Electrolytic reduction of metal oxides such as titanium dioxide and process application
RU2489232C1 (en) Method of producing metal nano-sized powders
JP2014515792A5 (en)
CN1982506A (en) Electrolytic reduction of metal oxides such as titanium dioxide and process applications
RU2493938C2 (en) Composite nanopowder and method for production thereof
Sahoo et al. Synthesis of surface modified SiC superhydrophobic coating on stainless steel surface by thermal plasma evaporation method
Winnicki et al. Preliminary studies of TiO2 nanopowder deposition onto metallic substrate by low pressure cold spraying
Pervikov et al. Synthesis of tungsten carbide from bimodal tungsten powder produced by electrical explosion of wire
Solonenko et al. Effect of the microstructure of SHS powders of titanium carbide–nichrome on the properties of detonation coatings
Fu et al. Facile synthesis of nano-particles attached spherical Ti-6Al-4V powder based on plasma spheroidization
PRAHU et al. Cutting-tool recycling process with the zinc-melt method for obtaining thermal-spray feedstock powder (wc-co)
Sista et al. Spherical metal powders through RF plasma spherodization
Bozorgtabar et al. Effect of thermal spray processes on anatase–rutile phase transformation in nano-structured TiO2 photo-catalyst coatings
Aymonier et al. Supercritical fluid technology of nanoparticle coating for new ceramic materials
RU2693989C1 (en) Method of producing structurally gradient powder materials (versions)
CN110158049B (en) System and method for producing Ti powder or Ti coating through fluidized bed
RU2434716C2 (en) Method of producing titanium nitride nanopowders
Marcinauskas Deposition of alumina coatings from nanopowders by plasma spraying
Zhukov et al. Plasma-chemical method for producing metal oxide powders and their application
Bensebaa Dry production methods

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151227