Porous permeable metal-ceramic materials on base of iron oxides with addition of the ground complex ores

M S Kanapinov,A V Maetskii,V V Kovalev,A A Sitnikov,N P Tubalov

doi:10.17073/1683-4518-2018-7-58-65

Abstract

The self-propagating high-temperature synthesis (SHS) was used to obtain the heat-resistant porous permeable metal-ceramic material (PPMM) on base of the mixture composed of the alloyed steel's scale powder and the oxides of both metals and complex ore (monazite). The prepared SHS-material can be used as the catalytic agent for the diesel's exhaust gas purifcation. However, instead of the expensive rare-earth elements (REE) cerium and thorium the ground complex ores containing these REE can be used. The inﬂuence of the monazite's content up to 18 wt. percents on the physical, mechanical and service properties of the prepared materials were regarded in the article.Ill.8. Ref. 17. Tab. 2.

Highlights

ПОДГОТОВКА ПОРОШКОВ И ШИХТЫПодготовка исходных материалов заключалась в дроблении окалины легированной стали в конусной дробилке и выделении фракций 50‒125 мкм на ситах.
Перед приготовлением шихты для синтеза все порошки исходных компонентов и окалины легированной стали сушили в вакуумном шкафу при 345‒355 К в течение 3‒4 ч.
Продуктами их горения являются карбиды, бориды, силициды, нитриды, простые и композиционные оксиды, твердые сплавы, керметы.

Summary

ПОДГОТОВКА ПОРОШКОВ И ШИХТЫ

Подготовка исходных материалов заключалась в дроблении окалины легированной стали в конусной дробилке и выделении фракций 50‒125 мкм на ситах. Перед приготовлением шихты для синтеза все порошки исходных компонентов и окалины легированной стали сушили в вакуумном шкафу при 345‒355 К в течение 3‒4 ч. Продуктами их горения являются карбиды, бориды, силициды, нитриды, простые и композиционные оксиды, твердые сплавы, керметы. Тепловой эффект которых более 4,5 кДж/г, температура горения превышает температуру плавления продуктов горения, и поэтому после кристаллизации они получаются в литом виде. По этой схеме кроме карбидов и оксидов металлов-восстановителей получают твердые сплавы, керметы, композиционные оксиды и т. Процесс СВС осуществляется в тонком слое смеси исходных реагентов после локального инициирования реакции и распространяется по всей системе благодаря теплопередаче от горячих продуктов к «ненагретым» исходным. При этом получается металлокерамический материал с поровой структурой [14, 15], которая формируется за счет перераспределения расплава в реакционной зоне и десорбции газов [16, 17]

БАЗОВЫЙ МАТЕРИАЛ

Функциональные свойства