Азот, его соединения: ..с титаном или цирконием – C01B 21/076

Изобретение относится к области получения порошков тугоплавких соединений, которые могут быть использованы для получения высокотвердой керамики и защитных износостойких покрытий. Способ получения нитрида циркония заключается в проведении самораспространяющегося высокотемпературного синтеза экзотермической смеси, состоящей из оксида циркония и энергетической составляющей, в присутствии азотирующего агента, при этом производится закалка промежуточных продуктов прерыванием процесса горения через 20-90 секунд после инициирования, в экзотермическую смесь дополнительно вводят активирующую добавку нанопорошка оксида иттрия, в качестве энергетической составляющей используют нанопорошок циркония, при этом размер частиц оксида циркония в 500-1000 раз меньше размера частиц циркония, при следующем соотношении компонентов, мас.%: энергетическая составляющая - 60-100, оксид циркония - 0-40, активирующая добавка (вводится сверх 100%) - 1-3. Технический результат изобретения заключается в повышении выхода нитрида циркония при простоте его получения. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к технологии получения нитридов, в частности нитрида титана, который представляет собой твердый, тугоплавкий и химически инертный материал, который применяют в качестве покрытий для режущих и обрабатывающих инструментов, для шлифовки, при изготовлении жаропрочных материалов, износостойких и декоративных покрытий. Порошок нитрида титана получают самораспространяющимся высокотемпературным синтезом композиционных смесей на основе грубодисперсного порошка титана и мелкодисперсного порошка оксида титана на воздухе в свободно насыпанном состоянии. Оксид титана вводят в количестве 20-40 мас.% в исходную смесь, а процесс горения инициируют локальным нагревом с помощью нихромовой спирали на воздухе при атмосферном давлении. Технический результат изобретения заключается в упрощении процесса за счет использования композиционных смесей грубодисперсного порошка титана и мелкодисперсного порошка оксида титана без дополнительной механической обработки и атмосферного воздуха в качестве азотсодержащей среды. 1 табл., 1 пр.

Изобретение может быть использовано для изготовления керамических и композиционных материалов. Экзотермическую смесь, состоящую из оксида азотируемого металла и энергетической составляющей, воспламеняют на воздухе при атмосферном давлении. В качестве энергетической добавки используют нанопорошок алюминия. В качестве оксида азотируемого металла используют TiO₂ или ZrO ₂ в количестве 60-80 мольн.%. Изобретение позволяет упростить технологию и удешевить получаемую продукцию. 2 табл.

Изобретение предназначено для химической, электротехнической, радиоэлектронной промышленности, материаловедения и может быть использовано для получения изделий, работающих в экстремальных условиях, например, нагревательных элементов ламп накаливания. Преформу получаемого изделия, содержащую не менее 99,9% тугоплавкого металла, выбранного из группы, включающей титан, цирконий, размещают в среде азота и нагревают до 2000-2600°С. Нагрев осуществляют электрическим током, и процесс азотирования ведут в течение времени, достаточного для получения монолитного изделия из нитрида указанного металла. При использовании преформы из титана изделие содержит 21,0÷22,5 мас.% азота. При использовании преформы из гафния изделие содержит 6,0÷7,2 мас.% азота. При использовании преформы из циркония изделие содержит 12,0÷13,0 мас.% азота. Изобретение позволяет упростить технологию, снизить трудоемкость и повысить производительность процесса при получении изделий сложной формы, имеющих твердость от 1250 до 2000 Н. При этом отклонение от стехиометрии по азоту не более 5%. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении жаропрочных, износо-, эрозионно- и химически стойких изделий. Готовят смесь, содержащую оксид азотируемого металла, порошок азотируемого металла и азид щелочного металла. В качестве азотируемого металла можно использовать Nb, Ti, Zr, Hf, в качестве азида щелочного металла - азид натрия. Из полученной смеси формуют образцы, помещают в реактор, вакуумируют, промывают азотом, заполняют азотом до необходимого давления и воспламеняют вольфрамовой спиралью. Продукт после сгорания разрушают, получают порошок нитрида металла. Выход нитрида металла - не менее 96%, содержание в нем азота - не менее 7,17%, остаточный натрий отсутствует.

Изобретение предназначено для химической промышленности и материаловедения и может быть использовано при получении материалов, работающих в экстремальных условиях. Титан или его сплав подвергают плавлению сфокусированным лазерным излучением с плотностью мощности (6,5-11,7)·10^-5 Вт/см². Одновременно с плавлением осуществляют азотирование расплава, его дробление и извлечение целевого продукта потоком технического азота. Для получения нитрида титана с содержанием азота (18-22)% и более скорость обработки сфокусированным лазерным излучением выбирают в пределах (1,8-2,5) м/мин, для получения нитрида титана с содержанием азота (7-15)% - (2,6-4,0) м/мин. Изобретение позволяет упростить процесс, снизить его трудоемкость, повысить производительность, получить нитрид титана с регулируемым содержанием азота и твердостью. Твердость нитрида титана, содержащего (18-22)% азота, 1600-2230 Н; содержащего (7-15)% - 760-2000 Н. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.