Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Краснокутский Ю.И. -> "Получение тугоплавких соединений в плазме" -> 38

Получение тугоплавких соединений в плазме - Краснокутский Ю.И.

Краснокутский Ю.И., Верещак В.Г. Получение тугоплавких соединений в плазме — К.: Вища школа, 1987. — 200 c.
Скачать (прямая ссылка): poltugsoedvplazme1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 70 >> Следующая

Г""пии МаШИНе. no Ron R
с „Результаты расчетов приведены на рис. »0P * системе находится в связанном состоянии. Твердая фаза практически состоит из чистого нитрида, в то время как газовой фазе его концентрация не превышает 10 о
109
(об.). Возможно, Что данной системе синте? нитрида бора протекает в две стадии — вначале происходит восстановлю ние хлорида водорОДом
и в конденсированную фазу выделяется бор, а затем непосредственно образуется нитрид бора. В этом случае процесс может быть значительно интенсифицирован путем подачи избытка восстановителя. Действительно, при соотношении H : В = 6 выход нитрида бора увеличивается за счет повышения степени конверсии сырья, однако уже при соотношении H : В = 15 выход его уменьшается, потому что водород уже становится разбавителем. Энергозатраты на получение нитрида бора невелики, а при соотношениях H : B = 3-6 й температуре, меньшей 1500 К, теплота, выделяющаяся за счет химических превращений, превышает количество теплоты, необходимое для нагрева смеси, т. е. процесс может протекать автотермично. Очевидно, что в этом случае оптимальному режиму будут отвечать условия, соответствующие максимальному выходу и наибольшей степени превращения сырья. Эти условия реализу-^^"Р^мпературе, меньшей 1400 К, и соотношений
6oDaannfПерИментальной Установке (рис. 39) нитриД Йстотя 1ТН С пользованием плазмы СВЧ-разряДа 4,5 Ж э^ктромагнитного поля 2375 МГц, мощность шенный*. РЯА0К Работы Установки следующий. ОсУ ™"ш^она7™ЫЙ 330Т ПОСТУпает в Разрядную камерУ ПотоДан'о,!6 "водится в плазменное состоя*** транспортирующего газа, проходя один или
Рис. 38. Равновесный состав системы В — Cl — H — N при р = 105 Па и соотношении Н/В = 3; NB=I:
а, б — газовые фазы (состав в мольных долях); в— конденсированная фаза (моль/кг);
/ - HCl; 2 - H,; 3 — BCl4; 4 — N1; 5 - ВСІ,; 6 - ВСІ; 7-М; 8 = СІ;
9 — BN
'конд-
Транспортирующий Транспортирующий рождающая
Рис. 39. Схема установки для получения тугоплавких соединений в плазме CBЧ-разряда [11]:
/. 14, 19,24 — вентили: 2, 12, 22 — манометры; 3, 13, 18, 23 — ротаметры: 4, 11, 21 — регулирующие краны; 5, 6, 9, 10, 20 — емкости для сырья; 7, 8 — подогреватели; 15 — плазмотрон; 16 — реактор; 17 — фильтр.
термостатируемых питателя, уносит пары хлоридов в реактор, где сначала происходит смешение с плазменным потоком, а затем разложение хлорида и образование продукта, который отделяется от газовой фазы на фильтре. Вероятно, в этом методе лимитирующей является стадия смешения хлорида с плазмой до молекулярного уровня, так как глубина превращения зависит от скорости ввода и Диаметра отверстия для подачи веществ, а также от физических характеристик смешиваемых струй и длины реакционного канала. Дисперсность порошков зависит от ??Ух факторов: подачи хлорида и температуры плазмы.
связано с тем, что во время формирования частичек происходят два процесса: конденсация из газовой фазы " кристаллизация. Когда в реакционной зоне создаются Условия для достаточно быстрого протекания второго про-g**a (малое пересыщение давления паров за «ет не-**ьщой подачи хлоридов), продуктами взаимодействия «вляются хорошо закристаллизованные ультрадисперсные
порошки, в противном случае возможно образов^
НИ оасЙаГтрудность при реализации этого проЦеСса заключается в подборе такого режима, при котором в Про. лукте содержится минимальное количество свободного бора. Поставленная цель достигается в том случае, когда расход хлорида не превышает 0,1 г/мин. Плазмохими-ческий нитрид бора представлял собой ультрадисперс-ный аморфный порошок, в инфракрасном спектре которо. го наблюдались две полосы поглощения с частотами 825 и 1400 см-1, характерными при колебании связей бор— азот. После отжига при 1870 К на рентгенограмме появились линии, отвечающие кристаллическому гексаго-нальному нитриду с турбостратной структурой. Варьируя подачу реагентов, удается в определенных пределах управлять дисперсностью порошка, причем одновременно изменяется и его кристаллическая структура. Так, при исследовании порошков с размерами частичек от 4 до 10 нм удалось установить, что с увеличением дисперсности происходит как бы «разбухание» упаковки гексагональных плоскостей за счет изменения межплоскостного расстояния в кристаллах.
Равновесный состав системы В — О — H — N [145] отображает процесс получения нитрида бора из борного ангидрида с использованием в качестве азотирующего агента — аммиака, в качестве восстановителя — водорода. Соотношение О/В постоянно и равно 1,5. Изменяя соотношение Н/В, можно регулировать количество восстановителя в смеси, а изменяя соотношение N/В,— количество азотирующего агента.
Максимальное количество продукта образуется вблизи точки гомогенизации системы. Расчеты показывают, что этим же температурам соответствует минимум энерго; затрат. Значения основных технологических показателей imS ЭТИХ Т0Чек пРивеДены в табл. 11. Интенсификацию Хто?™0™ 0СУЩествлять двумя путями - подавать избыта *SPOAa И повышать давление. При большом їїжашиЇЇпР°Да Гжно получить нитрид бора, не со-?ичїГю4яРТпСйЄЙ' °ДНако энергозатраты при этом у*; уменьши Эн^пгпШаЯ давление, можно значительн0 понижается Жж7РаТЫ на однако при
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 70 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed